JP4019573B2 - 無段変速装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用として利用されるトロイダル型無段変速機構を組込んだ無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルキャビティ式のトロイダル型無段変速機構を組込んだ無段変速装置として、例えば特開平１０―１９６７５９号公報に開示されているように、駆動源としてのエンジンにより回転駆動される入力軸と、この入力軸の回転の動力を出力する出力軸とを備え、これら入力軸と出力軸とが互いに平行に配置され、入力軸にトロイダル型無段変速機構が、出力軸に遊星歯車機構がそれぞれ設けられたパワー・スプリット型の無段変速装置が知られている。
【０００３】
この無段変速装置は、低速モード時に入力軸の回転の動力をトロイダル型無段変速機構を介して遊星歯車機構に伝える第１の動力伝達経路と、高速モード時に入力軸の回転の動力をトロイダル型無段変速機構を介さずにバイパスして遊星歯車機構に伝える第２の動力伝達経路とを有し、高速モード時にはトロイダル型無段変速機構による変速動作が第１の動力伝達経路を介して遊星歯車機構に伝えられて変速の制御が行なわれるようになっている。そしてモード切り換え用の各クラッチ機構が出力軸に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、入力軸と出力軸を平行に配置し、入力軸にトロイダル型無段変速機構を設け、出力軸に遊星歯車機構および各クラッチ機構を設け、これらトロイダル型無段変速機構と遊星歯車機構および各クラッチ機構が並列して配置するように構成した無段変速装置は、その軸方向寸法を短くすることが可能で、したがって特に軸方向寸法が制約されるＦＦ小型車向けに適合する。
【０００５】
しかしながら、従来の無段変速装置においては、入力軸に配置したトロイダル型無段変速機構と、出力軸に配置した遊星歯車機構および各クラッチ機構とがその軸方向からみたときに左右に離れて並列しており、このためその全体の径方向寸法が大きくなる難点がある。
【０００６】
トロイダル型無段変速機構自体の径方向寸法および遊星歯車機構自体の径方向寸法はエンジンの大きさ（排気量）によって基本的に決まってしまうから、無段変速装置の全体の径方向寸法を小さくするためには入力軸と出力軸との芯間距離を短くする必要があるが、従来の構成ではそれを実現することが困難となっている。
【０００７】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、軸方向寸法を短く抑えつつ径方向寸法を短くしてＦＦ小型車等への搭載を有利に行なうことができる無段変速装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、互いに平行に配置された入力軸および出力軸を備え、前記入力軸の外周にトロイダル型無段変速機が、前記出力軸の外周に遊星歯車機構がそれぞれ設けられ、低速モード用クラッチ機構の接続時には、前記入力軸の回転の動力が前記トロイダル型無段変速機を介して第１の動力伝達経路から前記遊星歯車機構を通して前記出力軸に伝達され、高速モード用クラッチ機構の接続時には、前記入力軸の回転の動力が、前記第１の動力伝達経路と前記トロイダル型無段変速機を介さない第２の動力伝達経路とから前記遊星歯車機構を通して前記出力軸に伝達される無段変速装置において、前記高速モード用クラッチ機構および前記トロイダル型無段変速機が前記入力軸に配置され、さらにこの入力軸に前記高速モード用クラッチ機構と前記トロイダル型無段変速機との間に位置してそのトロイダル型無段変速機の軸方向推力を支持するアンギュラ軸受部が配置され、前記低速モード用クラッチ機構および前記遊星歯車機構が前記出力軸に配置され、これら低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構の径方向寸法の一部と前記トロイダル型無段変速機の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態で、かつ前記アンギュラ軸受部と並列して位置されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１にはパワー・スプリット型の無段変速装置の断面図を、図２にはその無段変速装置の模式的な構成図をそれぞれ示してある。この無段変速装置はケーシング１を備え、このケーシング１内に入力軸２およびこの入力軸２と平行に配置された出力軸３が設けられている。
【００１２】
入力軸２は駆動源としてのエンジン４の駆動軸（クランクシャフト）に発進クラッチ５を介して連結され、エンジン４によって回転駆動されるようになっている。そしてこの入力軸２の外周にトロイダル型無段変速機構６が、出力軸３の外周に遊星歯車機構７がそれぞれ設けられている。
【００１３】
トロイダル型無段変速機構６は、互いに対向した入力ディスク１０および出力ディスク１１を備え、これら入力ディスク１０および出力ディスク１１は入力軸２の外周にそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。
【００１４】
入力ディスク１０および出力ディス１１の外周側には複数、例えば２つのトラニオン１２が互いに対向して配置するように設けられ、これらトラニオン１２は図３に示すようにそれぞれ枢軸１３を有し、これら枢軸１３はケーシング１の一部の固定部１ａに回転自在に支持され、これら枢軸１３を中心としてトラニオン１２が揺動するようになっている。
【００１５】
各トラニオン１２の中央部には変位軸１４が設けられ、これら変位軸１４がトラニオン１２の揺動に応じて傾斜角度を変化させるようになっている。そしてこれら変位軸１４にパワーローラ１５が回転自在に取り付けられ、これらパワーローラ１５が入力ディスク１０と出力ディスク１１との互いに対向する内側面間に挾持されている。
【００１６】
入力ディスク１０および出力ディスク１１におけるそれぞれの内側面１０ａ，１１ａの断面形状は、枢軸１３を中心とする円弧を入力軸２回りに回転させることによって得られる凹面形状となっている。そしてパワーローラ１５の外周面１５ａはその凹面形状に対応する凸面形状となっていて、これらパワーローラ１５の外周面１５ａが入力ディスク１０および出力ディスク１１の内側面１０ａ，１１ａに当接し、トラニオン１２を揺動させて変位軸１４の傾斜角度を変化させることにより、入力ディスク１０と出力ディスク１１との間の回転速度比すなわち変速比を変えることができるようになっている。
【００１７】
入力軸２と入力ディスク１０との間には押圧装置１８が設けられ、この押圧装置１８は入力ディスク１０を出力ディスク１１に向って押圧するもので、入力軸２の端部に取り付けられたカム板１９と、このカム板１９の内側にリング状の保持器を介して転動自在に保持された複数のローラ２０を備えており、カム板１９の一方の面にはその円周方向に延びる凹凸形状のカム面１９ａが形成されている。
【００１８】
入力ディスク１０の外側面には前記カム面１９ａと同様の形状のカム面１０ｂが形成され、これらカム面１９ａ，１０ｂの間に前記複数のローラ２０が設けられている。これらローラ２０は入力軸２の中心から放射状に延びる軸を介して回転自在に支持されている。
【００１９】
そして入力軸２と一体にカム板１９が回転し、このカム板１９の回転に応じてカム面１９ａにより各ローラ２０が入力ディスク１０のカム面１０ｂに押圧される。この押圧でさらに入力ディスク１０が各パワーローラ１５に向って押圧され、またカム面１９ａ，１０ｂがローラ２０を介して互いに結合し、カム板１９と一体的に入力ディスク１０が回転する。入力ディスク１０が回転すると、各パワーローラ１５が変位軸１４を中心に回転し、その回転力が摩擦により出力ディスク１１に伝達され、出力ディスク１１が回転する。
ここで、各トラニオン１２を揺動させて変位軸１４の傾斜角度を変化させると、入力ディスク１０と出力ディスク１１との間の変速比が変化する。
【００２０】
各トラニオン１２の揺動は制御バルブ２３およびピストンユニット２４を備える油圧駆動回路により制御されるもので、その制御バルブ２３は、図３および図４に示すように、トロイダル型無段変速機構６の直下に設けられ、入出力ディスク１０，１１の軸方向とほぼ平行に配置されている。制御バルブ２３はスリーブ２１およびこのスリーブ２１内に収納されたスループ２２を備え、スループ２２はバルブリンク２５を介してプリセスカム２６に連結されている。この制御バルブ２３は二つのピストン１７の間に配置され、バルブリンク２５は制御バルブ２３と直角に配置されている。そしてプリセスカム２６とリンクバルブ２５のリンク２５ａとの接する位置はトラニオン１２と制御バルブ２３との間となっている。
【００２１】
従来の無段変速装置においては、制御バルブ２３が入出力ディスク１０，１１の軸方向と直角に配置されているが、この実施形態のように制御バルブ２３を入出力ディスク１０，１１の軸方向とほぼ平行に配置させることにより、コンパクトなレイアウトが可能となる。
【００２２】
一方、出力軸３に設けられた遊星歯車機構７は太陽歯車２７を備え、この太陽歯車２７は図５に示すように出力軸３に固定して取り付けられている。この太陽歯車２７の周囲には同心的にリング歯車２８が回転自在に設けられ、このリング歯車２８の内周と太陽歯車２７との間に複数の遊星歯車組２９が設けられている。
【００２３】
これら遊星歯車組２９はそれぞれ一対ずつの遊星歯車２９ａ，２９ｂの組み合わせからなり、その一対の遊星歯車２９ａ，２９ｂは互いに噛合するとともに、一方の遊星歯車２９ａがリング歯車２８に噛合し、他方の遊星歯車２９ｂが太陽歯車２７に噛合している。このように遊星歯車組２９を一対の遊星歯車２９ａ，２９ｂを用いて構成しているのは、リング歯車２８と太陽歯車２７との回転方向を一致させるためである。
【００２４】
各遊星歯車組２９は、出力軸３の外周に設けられたキャリア３０に出力軸３と平行な枢軸３１を介して支持されている。そしてキャリア３０は出力軸３にニードル軸受等の軸受を介して回転自在に支持されている。
【００２５】
トロイダル型無段変速機構６の出力ディスク１０とキャリア３０は第１の動力伝達経路３４を介して回転力の伝達が可能な状態に接続されている。この第１の動力伝達経路３４は出力歯車３５と、アイドル歯車３６と、伝達歯車３７とで構成されている。
【００２６】
出力歯車３５は出力ディスク１１の外側部に出力ディスク１１と一体的かつ同心的に嵌着結合され、また伝達歯車３７はキャリア３０と一体的かつ同心的に結合されている。そして図６に示すようにアイドル歯車３６は出力歯車３５と伝達歯車３７との間にこれらに噛合して設けられている。したがって、キャリア３０は出力ディスク１１の回転に伴ってこの出力ディスク１１と同一方向に出力歯車３５と伝達歯車３７の歯数に応じた速度で回転する。
【００２７】
出力ディスク１１の外側部側には、トロイダル型無段変速機構６に加わる軸方向推力を支持するための一対のアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂが入力軸２の外周に同心的に設けられている。これらアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂはケーシング１の一部の固定部１ｂに取り付けられ、トロイダル型無段変速機構６の軸方向推力を支持するようになっている。
【００２８】
そして前記出力歯車３５は一方のアンギュラ軸受４０ａと他方のアンギュラ軸受４０ｂとの間に配置するように設けられ、またアイドル歯車３６の支軸３６ａは図８に示すように、アンギュラ軸受４０ａ，４０ｂを支持したケーシング１の一部の固定部１ｂを利用して支持されている。
【００２９】
一方、入力軸２と遊星歯車機構７のリング歯車２８は第２の動力伝達経路４２を介して回転力の伝達が可能な状態に接続されている。この第２の動力伝達経路４２は図７に示すように駆動歯車４３と従動歯車４４とで構成されている。
【００３０】
駆動歯車４３は入力軸２の外周に軸受を介して回転自在に支持され、従動歯車４４は駆動歯車４３に噛合し、伝達軸４５に固定されている。伝達軸４５は出力軸３の外周に軸受を介して回転自在に支持され、この伝達軸４５が遊星歯車機構７のリング歯車２８に結合されている。
【００３１】
また、この無段変速装置は低速モード用クラッチ機構４７、高速モード用クラッチ機構４８および後退モード用クラッチ機構４９を備えている。低速モード用クラッチ機構４７はキャリア３０とリング歯車２８との間に設けられ、その接続時に遊星歯車機構７を構成する太陽歯車２７とリング歯車２８と遊星歯車組２９との相対変位を阻止してその太陽歯車２７とリング歯車２８とを一体的に結合するようになっている。
【００３２】
高速モード用クラッチ機構４８は入力軸２と駆動歯車４３との間に設けられ、その接続時に入力軸２の回転力を駆動歯車４３に伝達するようになっている。これら低速モード用クラッチ機構４７と高速モード用クラッチ機構４９は、その一方が接続されたときには他方の接続が断たれるように制御回路により制御される。
【００３３】
後退モード用クラッチ機構４９は、リング歯車２８とケーシング１の一部の固定部１ｃとの間に設けられ、リング歯車２８をバンドで締結する方式となっている。そしてこの後退モード用クラッチ機構４９は低速モード用クラッチ機構４７と高速モード用クラッチ機構４８とのいずれか一方が接続されたときには、接続が断たれ、またこの後退モード用クラッチ機構４９が接続されたときには低速モード用クラッチ機構４７と高速モード用クラッチ機構４８が共にその接続が断たれるようになっている。
【００３４】
出力軸３は歯車５１，５２からなる第３の動力伝達経路５３を介してデファレンシャルギア５４に接続されている。そして出力軸３の回転力が第３の動力伝達経路５３を介してデファレンシャルギア５４に伝達され、自動車の駆動輪５５が駆動されるようになっている。
【００３５】
出力歯車３５、駆動歯車４３、低速モード用クラッチ機構４７に対してはそれぞれその回転数を検出する回転数検出手段としての検出センサ５６，５７，５８がそれぞれ設けられている。
【００３６】
遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９は互いに接近して出力軸３に設けられ、これら互いに接近した遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９は入力軸２に設けられたトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間に配置されている。
【００３７】
入力軸２に設けられたトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間にはアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂおよび出力歯車３５が配置しているが、これらアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂ、出力歯車３５は共にその径方向寸法がトロイダル型無段変速機構６に比較して充分小さく、したがってトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間には余剰の空間が残っている。
【００３８】
そこでこの実施形態においては、遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９をトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間の区間、つまりアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂと並列する位置に配置させ、遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９の径方向寸法の一部とトロイダル型無段変速機構６の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態に配置させてある。
【００３９】
次に、この無段変速装置の作用について説明する。
低速モード時には低速モード用クラッチ機構４７が接続され、高速モード用クラッチ機構４８および後退モード用クラッチ機構４９の接続が断たれ、この状態でエンジン４の駆動により入力軸２が回転する。このときの回転の動力はトロイダル型無段変速機構６を介して入力軸２から出力軸３に伝達される。
【００４０】
すなわち、低速モード用クラッチ機構４９の接続でリング歯車２８とキャリア３０とが一体的に結合され、遊星歯車機構７を構成する太陽歯車２７、リング歯車２８、遊星歯車組２９の相対回転が不能になる。このとき、高速モード用クラッチ機構４８の接続が断たれているから、リング歯車２８は回転自在な状態にある。
【００４１】
この状態で、入力軸２の回転の動力は押圧装置１８を介して入力ディスク１０に伝わり、さらにパワーローラ１５を介して出力ディスク１１に伝わる。出力ディスク１１の回転力は第１の動力伝達経路３４を構成する出力歯車３５、アイドル歯車３６、伝達歯車３７を介してキャリア３０およびリング歯車２８に伝わる。このとき、遊星歯車機構７を構成する太陽歯車２７、リング歯車２８、遊星歯車組２９の相対回転が不能となっているから、キャリア３０と一体的に遊星歯車機構７の全体が回転し、キャリア３０およびリング歯車２８と同じ速度で出力軸３が回転する。
【００４２】
そしてこのような低速モード時において、トラニオン１２を揺動させ、変位軸１４の傾斜角度を変えることにより入力軸２と出力軸３との間の変速比を変えることができる。このときの入力軸２と出力軸３との間の変速比、すなわち無段変速装置全体としての変速比は、トロイダル型無段変速機構６の変速比に比例する。また、トロイダル型無段変速機構６に入力されるトルクは入力軸２に加えられるトルクに等しくなる。
【００４３】
一方、高速モード時には、高速モード用クラッチ機構４８が接続され、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９の接続が断たれ、この状態で入力軸２が回転する。このときには、入力軸２の回転の動力は第２の動力伝達経路４２を構成する駆動歯車４３と従動歯車４４および遊星歯車機構７を経て出力軸３に伝達される。
【００４４】
すなわち、高速モード時に入力軸２が回転すると、この回転の動力が高速モード用クラッチ機構４８を介して第２の動力伝達経路４２の駆動歯車４３に伝わり、この駆動歯車４３が回転する。さらにこの駆動歯車４３の回転の動力が従動歯車４４から伝達軸４５を経てリング歯車２８に伝わり、リング歯車２８が回転する。そしてリング歯車２８の回転が遊星歯車組２９を介して太陽歯車２７に伝わり、この太陽歯車２７に固定されている出力軸３が回転する。
【００４５】
このようにリング歯車２８が入力側となった場合、キャリア３０が停止していると仮定すれば、遊星歯車機構７はリング歯車２８と太陽歯車２７との歯数の比に応じた変速比でリング歯車２８と太陽歯車２７との間で動力が伝達される。
【００４６】
しかし実際には、キャリア３０はリング歯車２８の内側で回転するため、無段変速装置全体としての変速比はキャリア３０の回転速度に応じて変化する。このため、トロイダル型無段変速機構６の変速比を変化させ、キャリア３０の回転速度を変化させることにより、無段変速装置全体としての変速比を変えることができる。
【００４７】
この実施形態の場合、高速モード時にはキャリア３０がリング歯車２８と太陽歯車２７と同方向に回転する。このため、キャリア３０の回転速度が遅いほど、太陽歯車２７に設けた出力軸３が速く回転する。例えば、トロイダル型無段変速機構６を最大増速状態とし、リング歯車２８の回転速度とキャリア３０の回転速度（いずれも角速度）を同じにすればリング歯車２８と出力軸３との回転速度が同じになる。これに対し、キャリア３０の回転速度がリング歯車２８の回転速度よりも遅ければ、リング歯車２８の回転速度よりも出力軸３の回転速度が速くなる。
【００４８】
したがって高速モード時には、トロイダル型無段変速機構６の変速比を大きくする（すなわち減速側に変化させる）ほど、無段変速装置全体としての変速比は増速側に変化する。
【００４９】
このような高速モード状態では、トロイダル型無段変速機構６には入力ディスク１０からではなく、出力ディスク１１からトルクが入力される。つまり、低速モード時に加わるトルクをプラスのトルクとすると、高速モード時にはマイナスのトルクが加わる。
【００５０】
この実施形態の無段変速装置の場合、第２の動力伝達経路４２の駆動歯車４３が、動力の伝達方向に関して、押圧装置１８よりも上流側（エンジン側）に存在し、したがって高速モード用クラッチ機構４８が接続された状態ではエンジン４から入力軸２に伝達されたトルクは、押圧装置１８が入力ディスク１０を押圧する前に、第２の動力伝達経路４２を介して遊星歯車機構７のリング歯車２８に伝達される。
【００５１】
高速モード時に第２の動力伝達機構４２を介して遊星歯車機構７のリング歯車２８に伝達されたトルクの一部は、各遊星歯車組２９からキャリア３０と第１の動力伝達機構３４を介して出力ディスク１１に伝わる。
【００５２】
出力ディスク１１からトロイダル型無段変速機構６に入力するトルクは、トロイダル型無段変速機構６の変速比を大きくするほど、すなわち無段変速装置全体の変速比を増速側に変化させるほど小さくなる。この結果、高速モード時にはトロイダル型無段変速機構６に入力されるトルクが小さくなってトロイダル型無段変速機構６の耐久性が向上する。
【００５３】
なお、出力歯車３５、駆動歯車４３、高速モード用クラッチ機構４８の回転数はそれぞれ検出センサ５６，５７，５８により逐次検出され、その回転数が設定値にほぼ達したときに走行モードの切り換えが行なわれる。
【００５４】
このような無段変速装置の全体の構成においては、高速モード用クラッチ機構４８およびトロイダル型無段変速機構６とが入力軸２に配置され、他の低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９および遊星歯車機構７が出力軸３に互いに接近して配置され、これら低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９および遊星歯車機構７が入力軸２に設けられたトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間に、低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７の径方向寸法の一部とトロイダル型無段変速機構６の径方向寸法の一部とが図１に示すように互いにラップする状態に配置されている。
【００５５】
したがって、入力軸２と出力軸３との芯間距離が、低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７の径方向寸法の半径分と、トロイダル型無段変速機構６の径方向寸法の半径分との和よりも短くなり、このため無段変速装置全体の径方向寸法が小さくなる。
【００５６】
低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７はトロイダル型無段変速機６と駆動歯車４３との間のアンギュラ軸受４０a,４０bと並列し、トロイダル型無段変速機６と並列しない位置に配置しているから、低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７がトロイダル型無段変速機６のトラニオン１２等と干渉するような恐れもない。
【００５７】
また、高速モード用クラッチ機構４８が入力軸２に配置しているから無段変速装置全体の軸方向寸法も短くすることが可能となる。すなわち、仮に、従来のように出力軸３に遊星歯車機構７と低速用、高速用、後退用の全てのクラッチ４７，４８，４９が配置し、これらが入力軸２のアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂと並列して配置するような構成のときには、トロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間に大きな間隔を確保しなければならず、このため無段変速装置全体の軸方向寸法が大きくなる。
【００５８】
ところが、この実施形態においては、高速モード用クラッチ機構４８が入力軸２に配置されており、したがってトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間隔の大きさを高速モード用クラッチ機構４８の幅分だけ狭くすることができ、このため無段変速装置全体の軸方向寸法を短くすることができる。
【００５９】
出力歯車３５の回転を伝達歯車３７に伝えるアイドル歯車３６は、トロイダル型無段変速機構６の軸方向推力を支持するアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂの相互間に配置され、このアイドル歯車３６の支軸３６ａがアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂを支持したケーシング１の一部の固定部１ｂを介して支持されており、したがって支軸３６ａを支持する別個の支持部が不要となる。支軸３６ａを別個の支持部で支持しようとすると、その支持部を配置させる空間を確保しなければならず、その分、無段変速装置全体の軸方向寸法が伸び、またアイドル歯車３６に代えてチエーンを用いるようにすれば、アイドル歯車３６が不要でその支持部の確保も不要となるが、通常、同じ動力を伝達する場合、チエーンは歯車より大きな幅の配置空間を必要とするから、逆に軸方向寸法が長くなってしまう。
【００６０】
この実施形態では、アイドル歯車３６を用い、その支軸３６ａをアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂを支持したケーシング１の一部の固定部１ｂを利用して支持しているから、無段変速装置全体の軸方向寸法の伸びを抑えることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、高速モード用クラッチ機構およびトロイダル型無段変速機を入力軸に配置し、低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構を出力軸に配置し、これら低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構の径方向寸法の一部と前記トロイダル型無段変速機の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態に配置したので、軸方向寸法を短く抑えつつ径方向寸法を短くしてＦＦ小型車等への搭載を有利な無段変速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る無段変速装置の構造を示す断面図。
【図２】その無段変速装置の構造を模式的に示す構成図。
【図３】図１中のＡ―Ａ線に沿う断面図。
【図４】図３中の矢印Ｂ方向から見た断面図。
【図５】図１中のＣ―Ｃ線に沿う断面図。
【図６】図１中のＤ―Ｄ線に沿う断面図。
【図７】図１中のＥ―Ｅ線に沿う断面図。
【図８】アイドル歯車の支持部の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１…ケーシング
２…入力軸
３…出力軸
４…エンジン
６…トロイダル型無段変速機構
７…遊星歯車機構
１０…入力ディスク
１１…出力ディスク
１５…パワーローラ
２７…太陽歯車
２８…リング歯車
２９…遊星歯車組
３０…キャリア
３４…第１の動力伝達経路
３５…出力軸
３６…アイドル歯車
３７…伝達歯車
４０ａ，４０ｂ…アンギュラ軸受
４２…第２の動力伝達経路
４３…駆動歯車
４４…従動歯車
４７…低速モード用クラッチ機構
４８…高速モード用クラッチ機構
４９…後退モード用クラッチ機構
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用として利用されるトロイダル型無段変速機構を組込んだ無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シングルキャビティ式のトロイダル型無段変速機構を組込んだ無段変速装置として、例えば特開平１０―１９６７５９号公報に開示されているように、駆動源としてのエンジンにより回転駆動される入力軸と、この入力軸の回転の動力を出力する出力軸とを備え、これら入力軸と出力軸とが互いに平行に配置され、入力軸にトロイダル型無段変速機構が、出力軸に遊星歯車機構がそれぞれ設けられたパワー・スプリット型の無段変速装置が知られている。
【０００３】
この無段変速装置は、低速モード時に入力軸の回転の動力をトロイダル型無段変速機構を介して遊星歯車機構に伝える第１の動力伝達経路と、高速モード時に入力軸の回転の動力をトロイダル型無段変速機構を介さずにバイパスして遊星歯車機構に伝える第２の動力伝達経路とを有し、高速モード時にはトロイダル型無段変速機構による変速動作が第１の動力伝達経路を介して遊星歯車機構に伝えられて変速の制御が行なわれるようになっている。そしてモード切り換え用の各クラッチ機構が出力軸に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、入力軸と出力軸を平行に配置し、入力軸にトロイダル型無段変速機構を設け、出力軸に遊星歯車機構および各クラッチ機構を設け、これらトロイダル型無段変速機構と遊星歯車機構および各クラッチ機構が並列して配置するように構成した無段変速装置は、その軸方向寸法を短くすることが可能で、したがって特に軸方向寸法が制約されるＦＦ小型車向けに適合する。
【０００５】
しかしながら、従来の無段変速装置においては、入力軸に配置したトロイダル型無段変速機構と、出力軸に配置した遊星歯車機構および各クラッチ機構とがその軸方向からみたときに左右に離れて並列しており、このためその全体の径方向寸法が大きくなる難点がある。
【０００６】
トロイダル型無段変速機構自体の径方向寸法および遊星歯車機構自体の径方向寸法はエンジンの大きさ（排気量）によって基本的に決まってしまうから、無段変速装置の全体の径方向寸法を小さくするためには入力軸と出力軸との芯間距離を短くする必要があるが、従来の構成ではそれを実現することが困難となっている。
【０００７】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、軸方向寸法を短く抑えつつ径方向寸法を短くしてＦＦ小型車等への搭載を有利に行なうことができる無段変速装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、互いに平行に配置された入力軸および出力軸を備え、前記入力軸の外周にトロイダル型無段変速機が、前記出力軸の外周に遊星歯車機構がそれぞれ設けられ、低速モード用クラッチ機構の接続時には、前記入力軸の回転の動力が前記トロイダル型無段変速機を介して第１の動力伝達経路から前記遊星歯車機構を通して前記出力軸に伝達され、高速モード用クラッチ機構の接続時には、前記入力軸の回転の動力が、前記第１の動力伝達経路と前記トロイダル型無段変速機を介さない第２の動力伝達経路とから前記遊星歯車機構を通して前記出力軸に伝達される無段変速装置において、前記高速モード用クラッチ機構および前記トロイダル型無段変速機が前記入力軸に配置され、さらにこの入力軸に前記高速モード用クラッチ機構と前記トロイダル型無段変速機との間に位置してそのトロイダル型無段変速機の軸方向推力を支持するアンギュラ軸受部が配置され、前記低速モード用クラッチ機構および前記遊星歯車機構が前記出力軸に配置され、これら低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構の径方向寸法の一部と前記トロイダル型無段変速機の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態で、かつ前記アンギュラ軸受部と並列して位置されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１にはパワー・スプリット型の無段変速装置の断面図を、図２にはその無段変速装置の模式的な構成図をそれぞれ示してある。この無段変速装置はケーシング１を備え、このケーシング１内に入力軸２およびこの入力軸２と平行に配置された出力軸３が設けられている。
【００１２】
入力軸２は駆動源としてのエンジン４の駆動軸（クランクシャフト）に発進クラッチ５を介して連結され、エンジン４によって回転駆動されるようになっている。そしてこの入力軸２の外周にトロイダル型無段変速機構６が、出力軸３の外周に遊星歯車機構７がそれぞれ設けられている。
【００１３】
トロイダル型無段変速機構６は、互いに対向した入力ディスク１０および出力ディスク１１を備え、これら入力ディスク１０および出力ディスク１１は入力軸２の外周にそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。
【００１４】
入力ディスク１０および出力ディス１１の外周側には複数、例えば２つのトラニオン１２が互いに対向して配置するように設けられ、これらトラニオン１２は図３に示すようにそれぞれ枢軸１３を有し、これら枢軸１３はケーシング１の一部の固定部１ａに回転自在に支持され、これら枢軸１３を中心としてトラニオン１２が揺動するようになっている。
【００１５】
各トラニオン１２の中央部には変位軸１４が設けられ、これら変位軸１４がトラニオン１２の揺動に応じて傾斜角度を変化させるようになっている。そしてこれら変位軸１４にパワーローラ１５が回転自在に取り付けられ、これらパワーローラ１５が入力ディスク１０と出力ディスク１１との互いに対向する内側面間に挾持されている。
【００１６】
入力ディスク１０および出力ディスク１１におけるそれぞれの内側面１０ａ，１１ａの断面形状は、枢軸１３を中心とする円弧を入力軸２回りに回転させることによって得られる凹面形状となっている。そしてパワーローラ１５の外周面１５ａはその凹面形状に対応する凸面形状となっていて、これらパワーローラ１５の外周面１５ａが入力ディスク１０および出力ディスク１１の内側面１０ａ，１１ａに当接し、トラニオン１２を揺動させて変位軸１４の傾斜角度を変化させることにより、入力ディスク１０と出力ディスク１１との間の回転速度比すなわち変速比を変えることができるようになっている。
【００１７】
入力軸２と入力ディスク１０との間には押圧装置１８が設けられ、この押圧装置１８は入力ディスク１０を出力ディスク１１に向って押圧するもので、入力軸２の端部に取り付けられたカム板１９と、このカム板１９の内側にリング状の保持器を介して転動自在に保持された複数のローラ２０を備えており、カム板１９の一方の面にはその円周方向に延びる凹凸形状のカム面１９ａが形成されている。
【００１８】
入力ディスク１０の外側面には前記カム面１９ａと同様の形状のカム面１０ｂが形成され、これらカム面１９ａ，１０ｂの間に前記複数のローラ２０が設けられている。これらローラ２０は入力軸２の中心から放射状に延びる軸を介して回転自在に支持されている。
【００１９】
そして入力軸２と一体にカム板１９が回転し、このカム板１９の回転に応じてカム面１９ａにより各ローラ２０が入力ディスク１０のカム面１０ｂに押圧される。この押圧でさらに入力ディスク１０が各パワーローラ１５に向って押圧され、またカム面１９ａ，１０ｂがローラ２０を介して互いに結合し、カム板１９と一体的に入力ディスク１０が回転する。入力ディスク１０が回転すると、各パワーローラ１５が変位軸１４を中心に回転し、その回転力が摩擦により出力ディスク１１に伝達され、出力ディスク１１が回転する。
ここで、各トラニオン１２を揺動させて変位軸１４の傾斜角度を変化させると、入力ディスク１０と出力ディスク１１との間の変速比が変化する。
【００２０】
各トラニオン１２の揺動は制御バルブ２３およびピストンユニット２４を備える油圧駆動回路により制御されるもので、その制御バルブ２３は、図３および図４に示すように、トロイダル型無段変速機構６の直下に設けられ、入出力ディスク１０，１１の軸方向とほぼ平行に配置されている。制御バルブ２３はスリーブ２１およびこのスリーブ２１内に収納されたスループ２２を備え、スループ２２はバルブリンク２５を介してプリセスカム２６に連結されている。この制御バルブ２３は二つのピストン１７の間に配置され、バルブリンク２５は制御バルブ２３と直角に配置されている。そしてプリセスカム２６とリンクバルブ２５のリンク２５ａとの接する位置はトラニオン１２と制御バルブ２３との間となっている。
【００２１】
従来の無段変速装置においては、制御バルブ２３が入出力ディスク１０，１１の軸方向と直角に配置されているが、この実施形態のように制御バルブ２３を入出力ディスク１０，１１の軸方向とほぼ平行に配置させることにより、コンパクトなレイアウトが可能となる。
【００２２】
一方、出力軸３に設けられた遊星歯車機構７は太陽歯車２７を備え、この太陽歯車２７は図５に示すように出力軸３に固定して取り付けられている。この太陽歯車２７の周囲には同心的にリング歯車２８が回転自在に設けられ、このリング歯車２８の内周と太陽歯車２７との間に複数の遊星歯車組２９が設けられている。
【００２３】
これら遊星歯車組２９はそれぞれ一対ずつの遊星歯車２９ａ，２９ｂの組み合わせからなり、その一対の遊星歯車２９ａ，２９ｂは互いに噛合するとともに、一方の遊星歯車２９ａがリング歯車２８に噛合し、他方の遊星歯車２９ｂが太陽歯車２７に噛合している。このように遊星歯車組２９を一対の遊星歯車２９ａ，２９ｂを用いて構成しているのは、リング歯車２８と太陽歯車２７との回転方向を一致させるためである。
【００２４】
各遊星歯車組２９は、出力軸３の外周に設けられたキャリア３０に出力軸３と平行な枢軸３１を介して支持されている。そしてキャリア３０は出力軸３にニードル軸受等の軸受を介して回転自在に支持されている。
【００２５】
トロイダル型無段変速機構６の出力ディスク１０とキャリア３０は第１の動力伝達経路３４を介して回転力の伝達が可能な状態に接続されている。この第１の動力伝達経路３４は出力歯車３５と、アイドル歯車３６と、伝達歯車３７とで構成されている。
【００２６】
出力歯車３５は出力ディスク１１の外側部に出力ディスク１１と一体的かつ同心的に嵌着結合され、また伝達歯車３７はキャリア３０と一体的かつ同心的に結合されている。そして図６に示すようにアイドル歯車３６は出力歯車３５と伝達歯車３７との間にこれらに噛合して設けられている。したがって、キャリア３０は出力ディスク１１の回転に伴ってこの出力ディスク１１と同一方向に出力歯車３５と伝達歯車３７の歯数に応じた速度で回転する。
【００２７】
出力ディスク１１の外側部側には、トロイダル型無段変速機構６に加わる軸方向推力を支持するための一対のアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂが入力軸２の外周に同心的に設けられている。これらアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂはケーシング１の一部の固定部１ｂに取り付けられ、トロイダル型無段変速機構６の軸方向推力を支持するようになっている。
【００２８】
そして前記出力歯車３５は一方のアンギュラ軸受４０ａと他方のアンギュラ軸受４０ｂとの間に配置するように設けられ、またアイドル歯車３６の支軸３６ａは図８に示すように、アンギュラ軸受４０ａ，４０ｂを支持したケーシング１の一部の固定部１ｂを利用して支持されている。
【００２９】
一方、入力軸２と遊星歯車機構７のリング歯車２８は第２の動力伝達経路４２を介して回転力の伝達が可能な状態に接続されている。この第２の動力伝達経路４２は図７に示すように駆動歯車４３と従動歯車４４とで構成されている。
【００３０】
駆動歯車４３は入力軸２の外周に軸受を介して回転自在に支持され、従動歯車４４は駆動歯車４３に噛合し、伝達軸４５に固定されている。伝達軸４５は出力軸３の外周に軸受を介して回転自在に支持され、この伝達軸４５が遊星歯車機構７のリング歯車２８に結合されている。
【００３１】
また、この無段変速装置は低速モード用クラッチ機構４７、高速モード用クラッチ機構４８および後退モード用クラッチ機構４９を備えている。低速モード用クラッチ機構４７はキャリア３０とリング歯車２８との間に設けられ、その接続時に遊星歯車機構７を構成する太陽歯車２７とリング歯車２８と遊星歯車組２９との相対変位を阻止してその太陽歯車２７とリング歯車２８とを一体的に結合するようになっている。
【００３２】
高速モード用クラッチ機構４８は入力軸２と駆動歯車４３との間に設けられ、その接続時に入力軸２の回転力を駆動歯車４３に伝達するようになっている。これら低速モード用クラッチ機構４７と高速モード用クラッチ機構４９は、その一方が接続されたときには他方の接続が断たれるように制御回路により制御される。
【００３３】
後退モード用クラッチ機構４９は、リング歯車２８とケーシング１の一部の固定部１ｃとの間に設けられ、リング歯車２８をバンドで締結する方式となっている。そしてこの後退モード用クラッチ機構４９は低速モード用クラッチ機構４７と高速モード用クラッチ機構４８とのいずれか一方が接続されたときには、接続が断たれ、またこの後退モード用クラッチ機構４９が接続されたときには低速モード用クラッチ機構４７と高速モード用クラッチ機構４８が共にその接続が断たれるようになっている。
【００３４】
出力軸３は歯車５１，５２からなる第３の動力伝達経路５３を介してデファレンシャルギア５４に接続されている。そして出力軸３の回転力が第３の動力伝達経路５３を介してデファレンシャルギア５４に伝達され、自動車の駆動輪５５が駆動されるようになっている。
【００３５】
出力歯車３５、駆動歯車４３、低速モード用クラッチ機構４７に対してはそれぞれその回転数を検出する回転数検出手段としての検出センサ５６，５７，５８がそれぞれ設けられている。
【００３６】
遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９は互いに接近して出力軸３に設けられ、これら互いに接近した遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９は入力軸２に設けられたトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間に配置されている。
【００３７】
入力軸２に設けられたトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間にはアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂおよび出力歯車３５が配置しているが、これらアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂ、出力歯車３５は共にその径方向寸法がトロイダル型無段変速機構６に比較して充分小さく、したがってトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間には余剰の空間が残っている。
【００３８】
そこでこの実施形態においては、遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９をトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間の区間、つまりアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂと並列する位置に配置させ、遊星歯車機構７、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９の径方向寸法の一部とトロイダル型無段変速機構６の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態に配置させてある。
【００３９】
次に、この無段変速装置の作用について説明する。
低速モード時には低速モード用クラッチ機構４７が接続され、高速モード用クラッチ機構４８および後退モード用クラッチ機構４９の接続が断たれ、この状態でエンジン４の駆動により入力軸２が回転する。このときの回転の動力はトロイダル型無段変速機構６を介して入力軸２から出力軸３に伝達される。
【００４０】
すなわち、低速モード用クラッチ機構４９の接続でリング歯車２８とキャリア３０とが一体的に結合され、遊星歯車機構７を構成する太陽歯車２７、リング歯車２８、遊星歯車組２９の相対回転が不能になる。このとき、高速モード用クラッチ機構４８の接続が断たれているから、リング歯車２８は回転自在な状態にある。
【００４１】
この状態で、入力軸２の回転の動力は押圧装置１８を介して入力ディスク１０に伝わり、さらにパワーローラ１５を介して出力ディスク１１に伝わる。出力ディスク１１の回転力は第１の動力伝達経路３４を構成する出力歯車３５、アイドル歯車３６、伝達歯車３７を介してキャリア３０およびリング歯車２８に伝わる。このとき、遊星歯車機構７を構成する太陽歯車２７、リング歯車２８、遊星歯車組２９の相対回転が不能となっているから、キャリア３０と一体的に遊星歯車機構７の全体が回転し、キャリア３０およびリング歯車２８と同じ速度で出力軸３が回転する。
【００４２】
そしてこのような低速モード時において、トラニオン１２を揺動させ、変位軸１４の傾斜角度を変えることにより入力軸２と出力軸３との間の変速比を変えることができる。このときの入力軸２と出力軸３との間の変速比、すなわち無段変速装置全体としての変速比は、トロイダル型無段変速機構６の変速比に比例する。また、トロイダル型無段変速機構６に入力されるトルクは入力軸２に加えられるトルクに等しくなる。
【００４３】
一方、高速モード時には、高速モード用クラッチ機構４８が接続され、低速モード用クラッチ機構４７および後退モード用クラッチ機構４９の接続が断たれ、この状態で入力軸２が回転する。このときには、入力軸２の回転の動力は第２の動力伝達経路４２を構成する駆動歯車４３と従動歯車４４および遊星歯車機構７を経て出力軸３に伝達される。
【００４４】
すなわち、高速モード時に入力軸２が回転すると、この回転の動力が高速モード用クラッチ機構４８を介して第２の動力伝達経路４２の駆動歯車４３に伝わり、この駆動歯車４３が回転する。さらにこの駆動歯車４３の回転の動力が従動歯車４４から伝達軸４５を経てリング歯車２８に伝わり、リング歯車２８が回転する。そしてリング歯車２８の回転が遊星歯車組２９を介して太陽歯車２７に伝わり、この太陽歯車２７に固定されている出力軸３が回転する。
【００４５】
このようにリング歯車２８が入力側となった場合、キャリア３０が停止していると仮定すれば、遊星歯車機構７はリング歯車２８と太陽歯車２７との歯数の比に応じた変速比でリング歯車２８と太陽歯車２７との間で動力が伝達される。
【００４６】
しかし実際には、キャリア３０はリング歯車２８の内側で回転するため、無段変速装置全体としての変速比はキャリア３０の回転速度に応じて変化する。このため、トロイダル型無段変速機構６の変速比を変化させ、キャリア３０の回転速度を変化させることにより、無段変速装置全体としての変速比を変えることができる。
【００４７】
この実施形態の場合、高速モード時にはキャリア３０がリング歯車２８と太陽歯車２７と同方向に回転する。このため、キャリア３０の回転速度が遅いほど、太陽歯車２７に設けた出力軸３が速く回転する。例えば、トロイダル型無段変速機構６を最大増速状態とし、リング歯車２８の回転速度とキャリア３０の回転速度（いずれも角速度）を同じにすればリング歯車２８と出力軸３との回転速度が同じになる。これに対し、キャリア３０の回転速度がリング歯車２８の回転速度よりも遅ければ、リング歯車２８の回転速度よりも出力軸３の回転速度が速くなる。
【００４８】
したがって高速モード時には、トロイダル型無段変速機構６の変速比を大きくする（すなわち減速側に変化させる）ほど、無段変速装置全体としての変速比は増速側に変化する。
【００４９】
このような高速モード状態では、トロイダル型無段変速機構６には入力ディスク１０からではなく、出力ディスク１１からトルクが入力される。つまり、低速モード時に加わるトルクをプラスのトルクとすると、高速モード時にはマイナスのトルクが加わる。
【００５０】
この実施形態の無段変速装置の場合、第２の動力伝達経路４２の駆動歯車４３が、動力の伝達方向に関して、押圧装置１８よりも上流側（エンジン側）に存在し、したがって高速モード用クラッチ機構４８が接続された状態ではエンジン４から入力軸２に伝達されたトルクは、押圧装置１８が入力ディスク１０を押圧する前に、第２の動力伝達経路４２を介して遊星歯車機構７のリング歯車２８に伝達される。
【００５１】
高速モード時に第２の動力伝達機構４２を介して遊星歯車機構７のリング歯車２８に伝達されたトルクの一部は、各遊星歯車組２９からキャリア３０と第１の動力伝達機構３４を介して出力ディスク１１に伝わる。
【００５２】
出力ディスク１１からトロイダル型無段変速機構６に入力するトルクは、トロイダル型無段変速機構６の変速比を大きくするほど、すなわち無段変速装置全体の変速比を増速側に変化させるほど小さくなる。この結果、高速モード時にはトロイダル型無段変速機構６に入力されるトルクが小さくなってトロイダル型無段変速機構６の耐久性が向上する。
【００５３】
なお、出力歯車３５、駆動歯車４３、高速モード用クラッチ機構４８の回転数はそれぞれ検出センサ５６，５７，５８により逐次検出され、その回転数が設定値にほぼ達したときに走行モードの切り換えが行なわれる。
【００５４】
このような無段変速装置の全体の構成においては、高速モード用クラッチ機構４８およびトロイダル型無段変速機構６とが入力軸２に配置され、他の低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９および遊星歯車機構７が出力軸３に互いに接近して配置され、これら低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９および遊星歯車機構７が入力軸２に設けられたトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間に、低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７の径方向寸法の一部とトロイダル型無段変速機構６の径方向寸法の一部とが図１に示すように互いにラップする状態に配置されている。
【００５５】
したがって、入力軸２と出力軸３との芯間距離が、低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７の径方向寸法の半径分と、トロイダル型無段変速機構６の径方向寸法の半径分との和よりも短くなり、このため無段変速装置全体の径方向寸法が小さくなる。
【００５６】
低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７はトロイダル型無段変速機６と駆動歯車４３との間のアンギュラ軸受４０a,４０bと並列し、トロイダル型無段変速機６と並列しない位置に配置しているから、低速モード用クラッチ機構４７、後退モード用クラッチ機構４９、遊星歯車機構７がトロイダル型無段変速機６のトラニオン１２等と干渉するような恐れもない。
【００５７】
また、高速モード用クラッチ機構４８が入力軸２に配置しているから無段変速装置全体の軸方向寸法も短くすることが可能となる。すなわち、仮に、従来のように出力軸３に遊星歯車機構７と低速用、高速用、後退用の全てのクラッチ４７，４８，４９が配置し、これらが入力軸２のアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂと並列して配置するような構成のときには、トロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間に大きな間隔を確保しなければならず、このため無段変速装置全体の軸方向寸法が大きくなる。
【００５８】
ところが、この実施形態においては、高速モード用クラッチ機構４８が入力軸２に配置されており、したがってトロイダル型無段変速機構６と駆動歯車４３との間隔の大きさを高速モード用クラッチ機構４８の幅分だけ狭くすることができ、このため無段変速装置全体の軸方向寸法を短くすることができる。
【００５９】
出力歯車３５の回転を伝達歯車３７に伝えるアイドル歯車３６は、トロイダル型無段変速機構６の軸方向推力を支持するアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂの相互間に配置され、このアイドル歯車３６の支軸３６ａがアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂを支持したケーシング１の一部の固定部１ｂを介して支持されており、したがって支軸３６ａを支持する別個の支持部が不要となる。支軸３６ａを別個の支持部で支持しようとすると、その支持部を配置させる空間を確保しなければならず、その分、無段変速装置全体の軸方向寸法が伸び、またアイドル歯車３６に代えてチエーンを用いるようにすれば、アイドル歯車３６が不要でその支持部の確保も不要となるが、通常、同じ動力を伝達する場合、チエーンは歯車より大きな幅の配置空間を必要とするから、逆に軸方向寸法が長くなってしまう。
【００６０】
この実施形態では、アイドル歯車３６を用い、その支軸３６ａをアンギュラ軸受４０ａ，４０ｂを支持したケーシング１の一部の固定部１ｂを利用して支持しているから、無段変速装置全体の軸方向寸法の伸びを抑えることができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、高速モード用クラッチ機構およびトロイダル型無段変速機を入力軸に配置し、低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構を出力軸に配置し、これら低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構の径方向寸法の一部と前記トロイダル型無段変速機の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態に配置したので、軸方向寸法を短く抑えつつ径方向寸法を短くしてＦＦ小型車等への搭載を有利な無段変速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る無段変速装置の構造を示す断面図。
【図２】その無段変速装置の構造を模式的に示す構成図。
【図３】図１中のＡ―Ａ線に沿う断面図。
【図４】図３中の矢印Ｂ方向から見た断面図。
【図５】図１中のＣ―Ｃ線に沿う断面図。
【図６】図１中のＤ―Ｄ線に沿う断面図。
【図７】図１中のＥ―Ｅ線に沿う断面図。
【図８】アイドル歯車の支持部の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１…ケーシング
２…入力軸
３…出力軸
４…エンジン
６…トロイダル型無段変速機構
７…遊星歯車機構
１０…入力ディスク
１１…出力ディスク
１５…パワーローラ
２７…太陽歯車
２８…リング歯車
２９…遊星歯車組
３０…キャリア
３４…第１の動力伝達経路
３５…出力軸
３６…アイドル歯車
３７…伝達歯車
４０ａ，４０ｂ…アンギュラ軸受
４２…第２の動力伝達経路
４３…駆動歯車
４４…従動歯車
４７…低速モード用クラッチ機構
４８…高速モード用クラッチ機構
４９…後退モード用クラッチ機構
Claims (1)
- 互いに平行に配置された入力軸および出力軸を備え、前記入力軸の外周にトロイダル型無段変速機が、前記出力軸の外周に遊星歯車機構がそれぞれ設けられ、低速モード用クラッチ機構の接続時には、前記入力軸の回転の動力が前記トロイダル型無段変速機を介して第１の動力伝達経路から前記遊星歯車機構を通して前記出力軸に伝達され、高速モード用クラッチ機構の接続時には、前記入力軸の回転の動力が、前記第１の動力伝達経路と前記トロイダル型無段変速機を介さない第２の動力伝達経路とから前記遊星歯車機構を通して前記出力軸に伝達される無段変速装置において、
前記高速モード用クラッチ機構および前記トロイダル型無段変速機が前記入力軸に配置され、さらにこの入力軸に前記高速モード用クラッチ機構と前記トロイダル型無段変速機との間に位置してそのトロイダル型無段変速機の軸方向推力を支持するアンギュラ軸受部が配置され、前記低速モード用クラッチ機構および前記遊星歯車機構が前記出力軸に配置され、これら低速モード用クラッチ機構および遊星歯車機構の径方向寸法の一部と前記トロイダル型無段変速機の径方向寸法の一部とが互いにラップする状態で、かつ前記アンギュラ軸受部と並列して位置されていることを特徴とする無段変速装置。
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|---|---|---|---|
| JP27997899A JP4019573B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 無段変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP27997899A JP4019573B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 無段変速装置 |
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-
1999
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