JPH01312266A

JPH01312266A - トロイダル形無段変速装置

Info

Publication number: JPH01312266A
Application number: JP14286888A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ogoshi; 大越　秀雄
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-18
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JP2778038B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、大きな変速比と高い伝達効率を得ることが
できるトロイダル形無段変速装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のトロイダル形無段変速装置としては、米国特許筒
４．６２８，７６６号明細書に記載されているものがあ
る。

この従来例は、その概略構成を第８図に示すように、外
部のエンジン等からの回転力が伝達される入力軸１００
に２つの入力ディスク１０１が所定間隔を保ち且つ互い
に対向して軸方向に加圧可能に固着され、これら入力デ
ィスク１０１間に出力ディスク１０２が回転自在に配設
され、各入力ディスク１０１及び出力ディスク１０２間
に複数のパワーローラ１０３が傾転自在に転接されて′
いる。

出力ディスク１０２には、入力軸１００に回転自在に外
嵌された外筒１０４が連結され、この外筒１０４に第１
の遊星歯車組１０５のサンギヤ１０６が固着されている
。第１の遊星歯車組」０５のプラネタリキャリア１０７
及び固定部（ハウジング）間には、ブレーキ１０８が介
装されている。

入力軸１００には、ダブルビニオン式の第２の遊星歯車
組１１０のサンギヤ１１１が固着され、この第２の遊星
歯車組１１０のプラネタリキャリア１１２及び前記外筒
１０４間にクラッチ１１３が介装されている。また、第
１の遊星歯車組１０５のリングギヤ１０９と第２の遊星
歯車：１１１０のリングギヤ１１４とが一体に連結され
ている。

そして、第２の遊星歯車組１１０のプラネタリキャリア
１１２が歯車１１６を固着した回転軸１１７に連結され
、その歯車１１６がこれに噛合する歯車１１８を介して
出力軸１１９に連結されている。

而して、ブレーキ１０８を作動状態とし、クラッチ１１
３を非締結状態とする第１の態様において、出力ディス
ク１０２が入力軸１００と逆方向に最も速く回転する変
速機構の最大増速位置では、第１の遊星歯車組１０５の
リングギヤ１０９に一体に連結された第２の遊星歯車ｆ
ｆａｌｌｏのリングギヤ１１４が、入力軸１００に連結
された第２の遊星歯車組１１０のサンギヤ１１１よりも
早い周速で回転し、第２の遊星歯車組１１０のプラネタ
リキャリア１１２及び回転軸１１７は入力軸１００より
も遅い角速度で入力軸１００と同方向に回転する。この
ため、回転軸１１７と歯車１１６及び１１Ｂを介して連
結された出力軸１１９は、入力軸１００と逆方向に低速
で回転する後退位置となる。

この状態から無段変速機構が減速側に変速されて出力デ
ィスク１０２の角速度が低下すると、これに応じて第１
及び第２の遊星歯車組１０５及び１１０のリングギヤ１
０９及び１１４の角速度も低下し、第２の遊星歯車組１
１０におけるリングギヤ１１４の内歯の周速とサンギヤ
１１１の外歯の周速とが一致するとプラネタリキャリア
１１２の回転が停止し、回転軸１１７及び出力軸１１９
の回転も停止する。

この出力軸１１９の回転停止状態からさらに無段変速機
構が減速側に変速されて第２の遊星歯車組１１０におけ
るリングギヤ１１４の周速がサンギヤ１１１の周速より
遅くなると、プラネタリキャリア１１２が入力軸１００
とは逆方向に回転を開始し、これに応じて出力軸１１９
が入力軸１００と同方向に回転して前進状態の第１モー
ドとなる。

そして、無段変速機構が最大減速位置となったときにブ
レーキ１０８を解放すると共に、クラッチ１１３を締結
してシンクロナスに前進状態の第２モードに切換えると
、出力ディスク１０２の回転力は、外筒１０４、クラッ
チ１１３及びプラネタリキャリア１１２を介して回転軸
１１７に伝達され、回転軸１１７は入力軸１００と逆方
向に入力軸１００よりも遅い速度で回転することになり
、出力軸１１９は入力軸１００と同方向に回転して前進
状態を継続し、その入力軸１００に対する回転軸１１７
の速度比は回転軸１１７が出力ディスク１０２によって
直接駆動されるので、無段変速機構の速度比と同一とな
る。

〔発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来のトロイダル形無段変速装置に
あっては、前記第１の態様では、無段変速機構と遊星歯
車組の一方とを介して入力軸１００から回転軸１１７に
伝達される動力の一部を他方の遊星歯車組を介して入力
軸１００に戻す動力循環の状態となっている。特に、入
力軸１００に対して回転軸１１７が逆方向に回転する前
進状態では、遊星歯車組で伝達した動力を無段変速機構
を介して入力軸に戻す所謂インバースパヮーリジェネレ
ートの状態となる。この状態では、回転軸１１７の回転
速度が速い無段変速機構の最大減速位置近傍では無段変
速機構を介して入力軸１００に戻す動力は、入力軸１０
０の動力の一部なので、無段変速機構の伝達効率が悪く
てもそこでの損失は少なく、変速装置全体としての効率
には余り影響しないが、回転軸１１７の回転速度が極遅
い無段変速機構の中速乃至増速位置では入力軸１００か
ら第２の遊星歯車組１１０に伝達した動力の大半を無段
変速機構を介して入力軸１００に戻すことになり、遊星
歯車組１１０及び無段変速機構で構成される動力伝達機
構で伝達する動力は、原動機から入力軸に加えられる動
力よりも著しく大きくなる。この結果、無段変速機構は
歯車に比較して動力伝達効率が低いので、動力伝達機構
で伝達する動力の大半が無段変速機構内で消費されるこ
とになり、無段変速機構に破損、焼損等を生じるおそれ
がある問題点がある。

また、無段変速機構が最大増速位置になって、回転軸１
１７が入力軸１００と同方向に回転する後退位置では、
無段変速機構を経て伝達した動力の一部を入力軸１００
に戻す所謂パワーリジェネレート状態になり、無段変速
機構を通る動力は原動機の動力より常に大きく、低速で
前進位置にある場合と同様の問題点がある。

したがって、前進状態の第１モード及び後退モードにお
いては、無段変速機構の破損、焼損等を防止するために
、原動機の出力を制限する必要があり、原動機の有する
能力を最大限に利用することができないと共に、大出力
の原動機を適用することができないという問題点があっ
た。

一方、前進状態の第２モードでは、全ての動力を無段変
速機構を介して伝達するので、常に歯車変速機よりも動
力伝達効率が低く、特にトロイダル形無段変速装置を車
両の変速装置として使用した場合には、第１モードより
も第２モードの方が使用頻度が高いので、無段変速であ
ることによる燃費の向上効果を見込んでも歯車式変速機
より低燃費を期待することは難しいという問題点もあっ
た。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、動力循環状態でのトロイダル形無段
変速機を通る動力を少なくして動力伝達効率を向上させ
ると共に、大きな変速比を得ることが可能で且つ低燃費
を達成することができるトロイダル形無段変速装置を提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、入力軸に連結
された入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーロー
ラが傾転自在に転接されたトロイダル形無段変速機と、
その出力ディスクに接続された遊星歯車機構とを備えた
トロイダル形無段変速装置において、前記遊星歯車機構
は、サンギヤが前記出力ディスクに連結された第１及び
第２の遊星歯車組と、前記第１の遊星歯車組の所定の要
素を固定して前記出力ディスクと逆方向の回転力を選択
的に取出して前記第２の遊星歯車組及び出力軸に伝達す
る第１の動力伝達機構と、前記第２の遊星歯車組の所定
の要素を前記入力軸に連結して前記出力ディスクと逆方
向の回転力を選択的に取出して前記出力軸に伝達する第
２の動力伝達機構と、前記第１の遊星歯車組の所定の要
素を前記入力軸に連結して前記出力ディスクと逆方向の
回転力を選択的に取り出して前記第２の遊星歯車組及び
出力軸に伝達する第３の動力伝達機構とを備えているこ
とを特徴としている。

ここで、第１及び第２の遊星歯車組をシングルピニオン
形に構成したときには、第１の動力伝達機構を、第１の
遊星歯車組のプラネタリキャリアと固定部との間に介挿
したクラッチ、ブレーキ等の締結部材と、第１の遊星歯
車組のリングギヤ、第２の遊星歯車組のプラネタリキャ
リア及び出力軸を連結する連結部材とで構成し、第２の
動力伝達機構を、第２の遊星歯車組のリングギヤと入力
軸との間に介挿したクラッチ等の締結部材で構成し、第
３の動力伝達機構を、第１の遊星歯車組のプラネタリキ
ャリアと入力軸との間に介挿したクラッチ等の締結部材
で構成する。

また、第１の遊星歯車組をダブルピニオン形に構成し、
第２の遊星歯車組をシングルとニオン形に構成したとき
には、第１の動力伝達機構を第１の遊星歯車組のリング
ギヤと固定部との間に介挿したクラッチ、ブレーキ等の
締結部材と、第１の遊星歯車組のプラネタリキャリア、
第２の遊星歯車組のプラネタリキャリア及び出力軸を連
結する連結部材とで構成し、第２の動力伝達機構を、第
２の遊星歯車組のリングギヤと入力軸との間に介挿した
クラッチ等の締結部材で構成し、第３の動力伝達機構を
、第１の遊星歯車組のリングギヤと入力軸との間に介挿
したクラッチ等の締結部材で構成する。

さらに、第１及び第２の遊星歯車組をそれぞれダブルピ
ニオン形に構成したときには、第１の動力伝達機構を、
第１の遊星歯車組のリングギヤと固定部との間に介挿し
たクラッチ、ブレーキ等の締結部材と、第１の遊星歯車
組のプラネタリキャリア、第２の遊星歯車組のリングギ
ヤ及び出力軸とを連結する連結部材とで構成し、第２の
動力伝達機構を第２の遊星歯車組のリングギヤ及び入力
軸間に介挿したクラッチ等の締結部材で構成し、第３の
動力伝達機構を、第１の遊星歯車組のリングギヤと入力
軸との間に介挿したクラッチ等の締結部材で構成する。

またさらに、入力軸、トロイダル形無段変速機、第１及
び第２の遊星歯車組及び出力軸は、同一軸線上に配置し
てもよく、入力軸及びトロイダル形無段変速機を同一軸
線上に配置し、この軸線と平行な軸線上に第１及び第２
の遊星歯車組及び出力軸を配置するようにしてもよい。

（作用）この発明においては、第１の動力伝達機構を作動させ゛
て第１の遊星歯車組の所定の要素（シングルピニオン形
ではプラネタリキャリア、ダブルピニオン型ではリング
ギヤ）を固定することにより、入力軸とは逆方向に回転
するトロイダル形無段変速機の出力ディスクの回転駆動
力を第１の遊星歯車組を介して出力軸に入力軸と同方向
回転となるように伝達して前進状態の第１モードを得る
ことができる。

また、この第１モードにおいて、トロイダル形無段変速
機を最大増速位置とした状態で、第１の動力伝達機構を
非作動状態とし、これに代えて第２の動力伝達機構を作
動させて第２の遊星歯車組の所定の要素（シングルピニ
オン形ではリングギヤ、ダブルピニオン形ではプラネタ
リキャリア）を入力軸に連結することにより、入力軸の
回転駆動力をトロイダル形無段変速機を介さずに直接第
２の遊星歯車組を介して出力軸に伝達すると共に、その
一部を第２の遊星歯車組及びトロイダル形無段変速機を
介して入力軸に戻す所謂インバースバワーリジェネレー
ト状態となる前進状態の第２モードを得ることができる
。この第２モードでトロイダル形無段変速機を減速側に
変速することにより、出力軸の回転速度が増加する。こ
の第２モードでは、トロイダル形無段変速機を通る動力
は入力軸から伝達される駆動力より大きくなることはな
く、トロイダル形無段変速機内での動力損失を極めて少
なくすることができ、高い動力伝達率と第１モード及び
第２モードの組合わせにより大きな変速比と低燃費とを
達成することができる。

さらに、第２モードにおいて、トロイダル形無段変速機
を最大減速位置とした状態で、第２の動力伝達機構を非
作動状態とし、これに代えて第３の動力伝達機構を作動
させて第１の遊星歯車組の所定要素（シングルピニオン
形ではプラネタリキャリア、ダブルピニオン型ではリン
グギヤ）を入力軸と連結することにより、第１の遊星歯
車組に、入力軸からトロイダル形無段変速機を介して第
１の遊星歯車組に伝達される動力と、入力軸から第３の
動力伝達機構を介して伝達される動力とが加わって伝達
され、所謂トルクスプリット状態となる。この状態でも
、入力軸からトロイダル形無段変速機を介して第１の遊
星歯車に伝達される動力は、常に入力軸に加わえられる
動力よりも小さい。

この第３モードでトロイダル形無段変速機を増速側に変
速することにより、出力軸の回転速度がさらに増加し、
第１．第２及び第３モードの組合わせにより更に大きな
変速比が得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の第１実施例を示す系統図である。

図中、１はトロイダル形無段変速装置であって、トロイ
ダル形無段変速機１０と遊星歯車機構２０とを備えてい
る。

トロイダル形無段変速機１０は、固定部にベアリング１
１を介して回転自在に支持され、且つエンジン等の原動
機に連結された入力軸１２と、この入力軸１２に加圧機
構１３を介して連結された入力ディスク１４と、この入
力ディスク１４に対向して固定部にベアリング１５を介
して回転自在に支持された出力ディスク１６と、入力デ
ィスク１４及び出力ディスク１６間に傾転自在に転接す
る複数のパワーローラ１７と、出力ディスク１６に連結
された出力軸１８とを備えている。このトロイダル形無
段変速機１０は、入力軸１２に伝達された回転駆動力が
入力ディスク１４、パワーローラ１７及び出力ディスク
１６を介して出力軸１８に伝達され、その速度比即ち出
力ディスク１６の回転速度を入力ディスク１４の回転速
度で除したイ直がパワーローラ１７０傾転角によって決
定される。すなわち、パワーローラ１７が水平状態にあ
るときに、速度比が１の中立状態となり、これより各パ
ワーローラ１７の右端側が入力軸１２から離れる方向に
傾転するとこれに応じて速度比が低下し、逆に各パワー
ローラ１７の左端側が入力軸１２から離れる方向に傾転
するとこれに応じて速度比が増加する。なお、この実施
例においては、パワーローラ１７が最大減速位置にある
状態での最小速度比ＶＭＩＮが０．４５に、最大増速位
置にある状態での最大速度比■１．ＩＡＸが２．２５に
選定されて変速比（＝Ｖ□に／ＶＭＩＮ）が５．０に設
定されている。

遊星歯車機構２０は、第１の遊星歯車組２１Ａ及び第２
の遊星歯車組２１Ｂと、これら遊星歯車組２１Ａ、２１
Ｂの作動を制御する第１の動力伝達機構２２Ａ、第２の
動力伝達機構２２Ｂ及び第３の動力伝達機構２２Ｃと、
第２の遊星歯車組２１Ｂの所定要素を固定部に選択的に
固定する締結部材２３とを備えている。

第１の遊星歯車組２１Ａは、トロイダル形無段変速８１
１０の出力軸１８に連結されたサンギヤ２５と、これに
噛合する複数のピニオンギヤ２６と、各ピニオンギヤ２
６を連繋するプラネタリキャリア２７と、ピニオンギヤ
２６に噛合するリングギヤ２８とを備えたシングルピニ
オン形に構成されており、リングギヤ２８が第２の遊星
歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３２を介して出力軸
３４に連結されている。

第２の遊星歯車組２１Ｂは、トロイダル形無段変速機１
０の出力軸１８に連結されたサンギヤ３０と、これに噛
合する複数のピニオンギヤ３１と、各ピニオンギヤ３１
を連繋するプラネタリキャリア３２と、各ピニオンギヤ
３１に噛合するリングギヤ３３とを備えたシングルピニ
オン形に構成されている。

第１の動力伝達機構２２Ａは、第１の遊星歯車組２１Ａ
のプラネタリキャリア２７とハウジング等の固定部との
間に介装された締結部材としてのクラッチ３５を備えて
いる。

第２の動力伝達機構２２Ｂは、トロイダル形無段変速機
１０の入力軸１２に歯車３６及び３７を介して連結され
た副回転軸３８と、これに固着された歯車３９に噛合す
る歯部を外周面に形成し、出力軸３４と同軸的にベアリ
ング４０を介して回転自在に支持された回転筒体４１と
、この回転筒体４１及び第２の遊星歯車組２１Ｂのリン
グギヤ３３間に介装された締結部材としてのクラッチ４
２とを備えている。

第３の動力伝達機構２２Ｃは、前記第１の遊星歯車組２
１Ａのプラネタリキャリア２７に連結されて一体に回転
する歯車４３と、この歯車４３に噛合し、前記第２の動
力伝達機構２２Ｂの副回転軸３８にベアリング４４を介
して回転自在に支持された歯車４５と、この歯車４５と
副回転軸３８に固着された回転筒体４６との間に介挿さ
れたクラッチ４７とを備えている。

締結部材２３は、第２の遊星歯車組２１Ｂのリングギヤ
３３とハウジング等の固定部との間に介装されたブレー
キ４８を備えている。

なお、４９は、トロイダル形無段変速機１０の出力軸１
８、出力ディスク１６及び第１の遊星歯車組２１Ａのサ
ンギヤ２５間とハウジング等の固定部との間に介装され
たワンウェイクラッチであり、出力軸１８の入力軸１２
と逆方向の回転のみを許容し、入力軸１２と同方向の回
転を阻止する。

次に、上記第１実施例の動作を説明する。

今、入力軸１２が停止しており、且つトロイダル形無段
変速機１０が最大減速位置にあると共に、クラッチ３５
，４２．４７及びブレーキ４４が解放状態にあるものと
する。

この状態で、入力軸１２が所定方向に回転開始されると
、この入力軸１２の回転に伴ってトロイダル形無段変速
機１０の入力ディスク１４が入力軸１２と同方向に同一
回転速度で回転する。このとき、パワーローラ１７が最
大減速位置にあるので、入力ディスク１４の回転がパワ
ーローラ１７を介して出力ディスク１６に入力軸１２と
逆方向回転で且つ入力軸１２より低速回転となるように
伝達され、出力軸１８も入力軸１２と逆方向で且つ低速
回転される。しかしながら、この状態では、クラッチ３
５，４２．４７及びブレーキ４８が解放状態であり、出
力軸１８に連結されている第１及び第２の遊星歯車組２
１Ａ、２１Ｂは、プラネタリキャリア２７．３２及びリ
ングギヤ２８，３３が自由回転するので、サンギヤ２５
．３０が回転してもその回転力が出力軸３４に伝達され
ることはなく、出力軸３４は回転停止状態を維持する。

この出力軸３４の回転停止状態からクラッチ３５のみを
作動させて締結状態とすると、これにより第１の遊星歯
車組２１Ａのプラネタリキャリア　−２７が固定部に固
定されることになるので、そのリングギヤ２８が出力軸
１８と逆方向に回転を開始し、その回転力が第２遊星歯
車組２１Ｂのプラネタリキャリア３２を介して出力軸３
４に伝達され、出力軸３４が入力軸１２と同方向に回転
する前進状態の第１モードが得られる。このとき、トロ
イダル形無段変速機１０の最大速度比Ｖ　ＷＡＸより第
１の遊星歯車ｍ２１Ａの歯数比（リングギヤ２８の歯数
／サンギヤ２５の歯数）を大きく選定すれば、リングギ
ヤ２８従って出力軸３４は、トロイダル形無段変速機１
０のパワーローラ１７が最大増速位置にある状態でも入
力軸２よりも遅い速度で回転する。

この第１モードでは、第２の遊星歯車組２１Ｂは、その
リングギヤ３３が解放されているので、動力伝達に何ら
関与しておらず、この第２の遊星・歯車組２１Ｂ及び出
力軸１８を通じてトロイダル形無段変速機１０に動力が
戻される動力循環状態が発生することはない。

そして、第１モードを維持しながらトロイダル形無段変
速機１０を増速側即ちパワーローラ１７をその左端が入
力軸１２から離れる方向に傾転させると、その傾転に応
じて出力軸１日の回転速度が速くなり、これに伴って第
１の遊星歯車組２１Ａのリングギヤ２８及び第２の遊星
歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３２の回転速度が増
加して出力軸３４の回転速度が増加し、第２図に示すよ
うに、トロイダル形無段変速装置１全体の速度比が増加
する。この場合、第２の遊星歯車組２１Ｂ及び歯車３６
，３７．３９及び４１の歯数比を所定値に選定するする
ことにより、トロイダル形無段変速機１０のパワーロー
ラ１７が最大増速位置となったときに、第２の遊星歯車
組２１Ｂのリングギヤ３３の周速と入力軸１２に副回転
軸３８を介して連結されている回転筒体４１のクラッチ
４２との接続部における周速とを一致させることができ
る。

したがって、トロイダル形無段変速機１０のパワーロー
ラ１７が最大増速位置にある状態で、クラッチ３５を解
放し、これに代えてクラッチ４２を接続することにより
、前進状態の第２モードにシンクロナスチェンジするこ
とができる。

この第２モードとなると、見掛は上入力軸１２の回転駆
動力の一部が歯車３６．３７を介して副回転軸３８に伝
達され、この副回転軸３８の回転駆動力が歯車３９．４
１及びクラッチ４２を介して第２の遊星歯車組２１Ｂの
リングギヤ３３に直接伝達され、リングギヤ３３が入力
軸１２と同方向に回転すると共に、入力軸１２の回転駆
動力の他部がトロイダル形無段変速機ｌＯを介して第２
の遊星歯車組２１Ｂのサンギヤ３０に伝達され、サンギ
ヤ３０が入力軸１２と逆方向に回転する。

このとき、第１の遊星歯車組２１Ａは、クラッチ３５が
非締結状態であるので、プラネタリキャリア２４が解放
状態となり、動力伝達には関与しない。

この第２モードでは、第２の遊星歯車＆ｌ１２１Ｂのリ
ングギヤ３３に直接入力軸１２の回転駆動力が伝達され
、サンギヤ３０はリングギヤ３３によるプラネタリキャ
リア３２の回転を減速する方向に回転するので、リング
ギヤ３３に入力される回転駆動力の一部がピニオン３１
、サンギヤ３０、出力軸１８、出力ディスク１６、パワ
ーローラ１７、入力ディスク１４及び加圧機構１３を介
して入力軸１２に戻される所謂インバースパワーリジェ
ネレート状態となる。このとき、出力軸３４の回転速度
は、入力軸１２の回転速度に比較して極端に遅いわけで
はないので、トロイダル形無段変速機１０を介して戻さ
れる動力はエンジンから入力軸１２に伝達される動力と
同等かそれより小さくなる。

そして、この状態からトロイダル形無段変速機１０のパ
ワーローラ１７を減速側に回転させると、これに伴って
出力ディスク１６従って出力軸１８の回転速度が低下し
、第２の遊星歯車組２１Ｂのサンギヤ３０の回転速度が
低下するので、この分プラネタリキャリア３２の回転速
度が増加し、出力軸３４の回転速度も増加し、トロイダ
ル形無段変速装置１全体の速度比も第２図に示すように
増加する。このため、第２の遊星歯車組２１Ｂのサンギ
ヤ３０からトロイダル形無段変速機１０を介して入力軸
１２に伝達される動力がさらに小さくなる。

さらにパワーローラ１７を減速側に傾転させて最大減速
位置に達すると、第２図に示すように、トロイダル形無
段変速機１０の速度比が最小値■ＨＩＭとなり、これに
応じて第２の遊星歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３
２の回転速度が増加する。そして、トロイダル形無段変
速機１０のパヮ−ローラ１７が最大減速位置にあるとき
出力軸３４の回転速度が入力軸１２の回転速度と略等し
くなり、変速装置全体の速度比が１．０となるようにし
た第２図の場合には、結局変速比ｒ　５．　ＯＪのトロ
イダル形無段変速機１０を使用して変速比「９゜０」の
無段変速装置を得ることができる。

したがって、第２モードでは、トロイダル形無段変速機
１０のパワーローラ１７が最大増速位置にある状態で、
トロイダル形無段変速機１０の伝達動力比即ちトロイダ
ル形無段変速機１０を通る動力を入力軸１２に加わる動
力で除した値が、第３図に示すように、第１モードでの
入力軸１２の回転駆動力が全てトロイダル形無段変速機
１０を経由して伝達される場合の伝達動力比と等しい１
゜０となっており、この状態からトロイダル形無段変速
機１０のパワーローラ１７を減速側に傾転させてトロイ
ダル形無段変速装置１全体の速度比を大きくすると、そ
の速度比の増加に応じてトロイダル形無段変速機１０の
伝達動力比が減少し、トロイダル形無段変速機１０のパ
ワーローラ１７が最大減速位置となってトロイダル形無
段変速装置１の速度比が１．０となったときには、トロ
イダル形無段変速機１０の伝達動力比は第１モードにお
ける伝達動力比の約１１％に低下する。

この第２モードで、第１の遊星歯車組２１Ａのプラネタ
リキャリア２７に連結された歯車４３及びこれに噛合す
る歯車４５の歯数比を所定値に選定するすることにより
、トロイダル形無段変速機１０のパワーローラ１７が最
大減速位置となったときに、第１の遊星歯車組２１Ａの
プラネタリキャリア２７と一体に回転する歯車４３と噛
合って回転する歯車４５の回転速度と副回転軸３８の回
転速度とを一致させることができる。

したがって、トロイダル形無段変速機ｌｏのパワーロー
ラ１７が最大減速位置にある状態で、クラッチ４２を解
放し、これに代えてクラッチ４７を接続することにより
、前進状態の第３モードにシンクロナスチェンジするこ
とができる。

この第３モードとなると、見掛は上入力軸１２の回転駆
動力の一部が歯車３６．３７を介して副回転軸３８に伝
達され、この副回転軸３８の回転駆動力が回転筒体４６
、クラッチ４７及び歯車４５．４３を介して第１の遊星
歯車組２１Ａのプラネタリキャリア２７に伝達され、プ
ラネタリキャリア２７が入力軸１２と同方向に回転する
と共に、入力軸１２の回転駆動力の他部がトロイダル形
無段変速機１０を介して第１の遊星歯車組２１Ａのサン
ギヤ２５に伝達され、サンギヤ２５が入力軸１２と逆方
向に回転し、所謂トルクスプリット状態となる。

したがって、この第３モードでも、トロイダル形無段変
速機１０を介して第１の遊星歯車組２１Ａに伝達される
動力は常に入力軸１２に加えられる動力より小さくなる
。

そして、この状態からトロイダル形無段変速機１０のパ
ワーローラ１７を増速側に傾転させると、これに伴って
出力ディスク１６及び副回転軸３８の回転速度が増加し
、これに伴って出力軸３４の回転速度も増加し、トロイ
ダル形無段変速装置１全体の速度比も第２図に示すよう
に増加する。これと同時にトロイダル形無段変速機１０
を介して第１の遊星歯車組２１Ａに伝達される動力も第
３図に示すように増加する。

さらにパワーローラ１７を増速側に傾転させて最大増速
位置に達すると、第２図に示すように、トロイダル形無
段変速機１０の速度比が最大値■■にとなり、これに応
じて第２の遊星歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３２
及び出力軸３４の回転速度が入力軸１２の回転速度の１
．４４４倍となり、変速装置全体の速度比が１．４４４
となるようにした第２図の場合には、結局変速比ｒ　５
．　Ｏ、のトロイダル形無段変速機１０を使用して変速
比ｒ　１３．　ＯＪの無段変速装置を得ることができる
。

したがって、第３モードでは、トロイダル形無段変速機
１０のパワーローラ１７が最大減速位置にある状態で、
トロイダル形無段変速機１ｏの伝達動力比即ちトロイダ
ル形無段変速機ｌｏを通る動力を入力軸１２に加わる動
力で除した値が、第３図に示すように、第２モードでの
入力軸１２の回転駆動力が副回転軸３８を介して伝達さ
れる場合の伝達動力比と等しい０．１１となっており、
この状態からトロイダル形無段変速機１０のパワーロー
ラ１７を増速側に傾転させてトロイダル形無段変速装置
１全体の速度比を大きくすると、その速度比の増加に応
じてトロイダル形無段変速機１０の伝達動力比が増加し
、トロイダル形無段変速機１０のパワーローラ１７が最
大増速位置となってトロイダル形無段変速装置１０の速
度比カ月、４４４となったときには、トロイダル形無段
変速機１０の伝達動力比は第１モードにおける伝達動力
比の３８．５％となり、第２モードにおけるトロイダル
形無段変速機１０の速度比０．８に相当する。

通常、車両特に自動車に用いる変速機は、小型軽量であ
ると共に、十分な耐久性を要求されているので、単にト
ロイダル形無段変速機１０のみで変速を行う場合には、
変速比を余り大きくとることができないうえ、動力伝達
効率も最高で９０〜９５％程度を得るのが限度となるが
、上記第１実施例ではトロイダル形無段変速装置１０の
速度比が０．８〜１．４４４においてトロイダル形無段
変速機１０を通る動力が全動力の１１〜３８．５％とな
るので、板金トロイダル形無段変速機１０の動力伝達効
率が９０％であるとしても、トロイダル形無段変速機１
０内での動力損失は全動力の１．１〜３．９％で平均２
〜３％に過ぎないことになる。したがって、効率の高い
遊星歯車装置の使用と相俟って使用頻度の高い第２モー
ド及び第３モードにおいて通常の手動変速機に近い高効
率が得られ、大きな変速比範囲を連続的に変えて燃費の
高いエンジン回転数で運転する無段変速効果も加わって
手動変速機よりも優れた車両燃費を達成することができ
る。また、車両用として使用頻度の高い第２モード及び
第３モードでトロイダル形無段変速機１０を通る動力が
小さいのでトロイダル形無段変速機１０の寿命が長くな
る利点もある。さらに、第１〜第３モードの全てのモー
ドで、トロイダル形無段変速機１０の伝達動力比が１．
０以下即ちエンジンの動力を越える動力がトロイダル形
無段変速機１０を通ることはなく、エンジン出力を制限
する必要がなく、全てのモードにおいてエンジン出力を
十分に活用することができる。そのうえ、変速比を１０
以上の大きな値に設定できるので、燃費効率の高い回転
数範囲が狭いディーゼルエンジンやガスタービンを用い
た車両にも適用可能となる。

さらに、停車状態からクラッチ３５，４２．４７を非締
結状態に維持し、ブレーキ４８を作動させると、第２の
遊星歯車組２１Ｂのリングギヤ３３が固定部に固定され
ることになり、トロイダル形無段変速機１０の出力軸１
日からの回転力が第２の遊星歯車組２１Ｂのサンギヤ３
０に伝達されているので、プラネタリキャリア３２従っ
て出力軸３４が出力軸１８と同方向即ち入力軸１２と逆
方向に回転することになり、後退モードとすることがで
きる。

この後退モードでは、前記第１のモードと同様に、入力
軸１２に伝達される回転力の全てがトロイダル形無段変
速機１０を通じて伝達されることになり、伝達動力の一
部を入力軸１２に戻す動力循環が生じることはない。

また、上記第１の実施例では、トロイダル形無段変速機
１０の出力軸１８における出力ディスク１６及び第１の
遊星歯車Ｍ２１Ａ間と固定部との間にワンウェイクラッ
チ４９が介装されているので、出力軸１８が入力軸１２
と同方向に回転することが阻止される。これは、トロイ
ダル形無段変速機１０がパワーローラ１７の転がりに伴
う転がり方向と直角方向の速度成分を制御することによ
り変速する原理を利用しているので、出力ディスク１６
の回転方向が逆方向になると、変速動作も意図する動作
とは逆の変速動作を行うことになり、制御不能に陥るこ
とを防止するためである。因に、ワンウェイクラッチ４
９が介装されていないものとすると、車両が第１のモー
ドとして上り坂発進をするときに、出力軸３４のトルク
が不足すれば、車両は後退することになり、これが出力
軸３４、第１の遊星歯車組２１Ａ及びトロイダル形無段
変速機１０の出力軸１日を介して出力ディスク１６に伝
達され、出力ディスク１６が入力軸１２と同方向に回転
することになり、パワーローラ１７の傾転方向が意図す
る方向と逆方向となる。同様のことが後退モードで下り
坂発進する場合にも言える。上記第１実施例のように、
ワンウェイクラッチ４９を出力軸１８の出力ディスク１
６及び第１の遊星歯車組２１Ａ間に設けることにより、
出力ディスク１６の入力軸１２と同方向への回転を防ぎ
意図する方向と逆歩行に変速ことかなくなると共に、坂
道発進の失敗による車両後ずさりを防止することができ
る。また、このワンウェイクラッチ４９の出力側にクラ
ッチ３５が配設されることになって、坂道発進失敗時に
おける出力軸３４の逆回転駆動力がクラッチ３５で一部
吸収されることになるので、ワンウェイクラッチ４９に
掛かる逆方向回転力を小さくすることができ、ワンウェ
イクラッチ４９を小型のものとして引きずりトルクを低
減し、動力損失を小さくすると共に、コストを低くする
ことができる。そして、ワンウェイクラッチ４９は、ク
ラッチ３５を解放することによって保合が解除される。

なお、ワンウェイクラッチ４９は、出力軸１８と固定部
との間に設ける場合に限らず、出力ディスク１６と固定
部との間、入力ディスク１４と固定部との間及び入力軸
と固定部との間、入力軸１２と出力軸１８との間の何れ
かに介装するようにしてもよい。

また、上記第１実施例においては、クラッチ３５．４２
及びブレーキ４８を遊星歯車機構２０と同一軸線上に配
置し、クラッチ４７を副回転軸３８上に配置した場合に
ついて説明したが、クラッチ４７を歯車４３及びプラネ
タリキャリア２７間に設けてもよく、逆にクラッチ３５
．４２及びブレーキ４８を副回転軸３８上に設けるよう
にしてもよい。

さらに、第１の遊星歯車組２１Ａとしてはシングルピニ
オン型に限定されるものではなく、第４図に示すように
、ダブルピニオン型の遊星歯車を適用することもでき、
この場合にはリングギヤ２８と固定部との間にクラッチ
３５を介装し、且つ２組のピニオン２６を連繋するプラ
ネタリキャリア２７を第２の遊星歯車組２１Ｂのプラネ
タリキャリア３２に連結するようにすれば、上記第１実
施例と同様の作用効果を得ることができる。

次に、この発明の第２実施例を第５図について説明する
。

この第２実施例は、第１の遊星歯車組２１Ａ及び第２の
遊星歯車組２１Ｂの配置関係が前記第１実施例とは逆関
係とされていると共に、両逆星歯車＆Ｉ２１Ａ、２１Ｂ
としてダブルビニオン型の遊星歯車が適用されている。

そして、第１の遊星歯車組２１Ａの２組のピニオン２６
を連繋するプラネタリキャリア２７が直接出力軸３４に
連結されていると共に、第２の遊星歯車組２１Ｂのリン
グギヤ３３に接続され、リングギヤ２８と固定部との間
に第１の動力伝達機１２２Ａを構成するブレーキ５０が
介装され、第２の遊Ｍ歯車組２１Ｂの２組のピニオン３
１を連繋するプラネタリキャリア３２がトロイダル形無
段変速機１０の出力軸１８と同軸的にベアリング５１に
よって回転自在に支持された歯車５２に固定され、この
歯車５２に副回転軸３８と同軸的にベアリング５３によ
って回転自在に支持された歯車５４が噛合され、この歯
車５４と副回転軸３８との間に第２の動力伝達機構２２
Ｂを構成するクラッチ５５が介装されている。また、第
１の遊星歯車組２１Ａのリングギヤ２８に固着された外
歯歯車と副回転軸３８にベアリング５５によって回転自
在に支持された歯車５６とが噛合され、この歯車５６と
副回転軸３８との間に第３の動力伝達機構２２Ｃを構成
するクラッチ５７が介挿されている。さらに、歯車５２
と固定部との間に後退勤力伝達機構２３を構成するクラ
ッチ５８が介装されている。ここで、ブレーキ５０を作
動状態とし且つトロイダル形無段変速機１０のパワーロ
ーラ１７を最大増速位置としたときに、クラッチ５９の
相対速度が零となるように、第２の遊星歯車組２１Ｂの
歯数比、歯車５２．５４の歯数比及び歯車３６．３７の
歯数比が選定され、同様にクラッチ５９を作動状態とし
且つトロイダル形無段変速１０のパワーローラ１７を最
大減速位置としたときにクラッチ５７の相対速度が零と
なるように、第１の遊星歯車組２１Ａのリングギヤ２８
に固着された外歯歯車及び歯車５６の歯数比が選定され
ている。

この第２実施例によると、ブレーキ５０を作動状態とす
ると、第１の遊星歯車組２１Ａのりングギャ２８が固定
されるので、プラネタリキャリア２７が出力軸１８と逆
方向即ち入力軸１２と同方向に回転し出力軸３４も入力
軸１２と同方向に回転して第１モードを得ることができ
る。

また、第１モードでトロイダル形無段変速機１０のパワ
ーローラ１７を最大増速位置に傾転させたときに、クラ
ッチ５９の相対速度が零となるので、この状態でブレー
キ５０を非作動状態とすると同時にクラッチ５９を締結
状態とすると、入力軸１２の回転駆動力が歯車３６．３
７、副回転軸３８、クラッチ５９及び歯車５４．５２を
介して第２の遊星歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３
２にトロイダル形無段変速機１０を介さずに直接伝達さ
れ、これが入力軸１２と同方向に回転される第２モード
にシンクロナスチェンジすることができる。

さらに、第２モードでトロイダル形無段変速機１０のパ
ワーローラ１７を最大減速位置に傾転させたときに、ク
ラッチ５７の相対速度が零となるので、この状態でクラ
ッチ５９を非作動状態とすると同時にクラッチ°５７を
締結状態とすると、入力軸１２の回転駆動力が歯車３６
，３７、副回転軸３８、クラッチ５７及び歯車５６を介
して第１の遊星歯車組２１Ａのリングギヤ２８に伝達さ
れると共に、トロイダル形無段変速機１ｏを介して第１
の遊星歯車ＩＪ１２１Ａのサンギヤ２５に伝達される第
３モードにシンクロナスチェンジすることができる。

なおさらに、クラッチ５８のみを締結状態とすると、第
２の遊星歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３２が固定
状態となり、リングギヤ３３がトロイダル形無段変速機
１ｏの出力軸１８と同一方向即ち入力軸１２と逆方向に
回転することになり、その回転力が第１の遊星歯車組２
１Ａのプラネタリキャリア２７を介して出力軸３４に伝
達され、出力軸３４が入力軸１２と逆方向に回転されて
後退モードを得ることができる。

この第２実施例においても、第１モードにおいては、入
力軸１２に加えられる動力の全てがトロイダル形無段変
速機１０及び第１の遊星歯車組２１Ａを介して出力軸３
４に伝達され、第２モードにおいては、入力軸１２に加
えられる動力が副回転軸３８及び第２の遊星歯車組２１
Ｂを介して出力軸３４に伝達され、一部の動力が第２の
遊星歯車組２１Ｂ及びトロイダル形無段変速機１０を介
して入力軸１２に戻される所謂インバースパヮーリジェ
ネレートの状態となり、第３モードにおいては、入力軸
に加えられる動力がトロイダル形無段変速機１０及び副
回転軸３８を介して第１の遊星歯車組２１Ａに伝達され
るトルクスプリットの状態となり、後退モードにおいて
は、入力軸１２に加えられる動力の全てがトロイダル形
無段変速機１０及び第２の遊星歯車組２１Ｂを介して出
力軸３４に伝達される。したがって、前記第１実施例と
同様に、第２及び第３モードでのトロイダル形無段変速
機１０の動力損失を少なくして車両の燃費の向上を図る
ことができる。

次に、この発明の第３実施例を第６図について説明する
。

この第３実施例は、入力軸１２とトロイダル形無段変速
機１０の出力軸１８とが互いに平行に配設され、入力軸
１２と加圧機構１３とが歯車６０゜６１を介して連結さ
れていると共に、加圧機構１３を支持するベアリング１
５と出力軸１８を支持するベアリング１９とがベアリン
グ１９を外側とする関係で近接して固定部に配設され、
このベアリング１９の外側にワンウェイクラッチ６２が
配設され、且つ入力軸１２に加えられる動力が第２の動
力伝達機構２２Ｂとしてのクラッチ６３及び歯車６４．
４１を介して第２の遊星歯車組２１Ｂのリングギヤ３３
に伝達され、さらに入力軸１２に加えられる動力が第３
の動力伝達機構２２Ｃとしてのクラッチ６５及び歯車６
６を介して第１の遊星歯車組２１Ａのプラネタリキャリ
ア２７に連結された歯車４３に伝達され、また出力軸３
４が歯車６７及び６８を介して最終出力軸６９に連結さ
れていることを除いては、前記第１実施例と同様の構成
を有し、第１図との対応部分には同一符号を付してその
詳細説明はこれを省略する。

この第３実施例によると、第１の動力伝達機構２２Ａと
してのクラッチ３５のみを締結状態とすることにより、
入力軸１２に加えられる回転駆動力が歯車６０及び６１
を介してトロイダル形無段変速機１０の加圧機構１３に
伝達され、入力ディスク１４、パワーローラ１７及び出
力ディスク１６を介して出力軸１８に伝達され、出力軸
１８が入力軸１２と同一方向に回転する。そして、第１
の遊星歯車組２１Ａのプラネタリキャリア２７が固定さ
れているので、リングギヤ２８が入力軸１２と逆方向に
回転し、その回転力が第２の遊星歯車組２１Ｂのプラネ
タリキャリア３２を介して出力軸３４に伝達され、さら
に歯車６７及び６８を介して最終出力軸６９に伝達され
て、この最終出力軸６９が入力軸１２と同一方向に回転
駆動されて第１モードが得られる。

この第１モードからトロイダル形無段変速機１０のパワ
ーローラ１７を最大増速位置とすることにより、入力軸
１２と第２の遊星歯車組２１Ｂのリングギヤ３３に連結
された歯車６４との間に介装されたクラッチ６３の相対
回転速度が零となり、この状態でクラッチ３５を非締結
状態とすると同時にクラッチ６３を締結状態とすること
により、入力軸１２に加えられる回転駆動力がクラッチ
６３及び歯車６４．４１を介して第２の遊星歯車組２１
Ｂのリングギヤ３３に伝達され、リングギヤ３３が入力
軸１２と逆方向に回転駆動され、一方サンギャ３０が入
力軸１２と同一方向に回転しているので、第２の遊星歯
車組２１Ｂの歯数比と歯車６０，６１，６４．４１の歯
数比とを適宜選定することにより、プラネタリキャリア
３２が入力軸１２と逆方向に回転駆動され、その回転駆
動力が出力軸３４、歯車６７及び６８を通じて最終出力
軸６９に伝達されるので、最終出力軸６９が入力軸１２
と同一方向に回転し、且つリングギヤ３３に伝達された
回転駆動力の一部が第２の遊星歯車組２１Ｂのサンギヤ
３０、出力軸１８、トロイダル形無段変速機１０及び歯
車６１．６０を介して入力軸１２に戻されるインバース
パワーリジエネレート状態となる第２モードに移行する
。

この第２モードからトロイダル形無段変速機１０のパワ
ーローラ１７を最大減速位置とすることにより、入力軸
１２と第１の遊星歯車組２１Ａのプラネタリキャリア２
７に連結された歯車６６との間に介装されたクラッチ６
５の相対回転速度が零となり、この状態でクラッチ６３
を非締結状態とすると同時にクラッチ６５を締結状態と
することにより、入力軸１２に加えられる回転駆動力が
クラッチ６５及び歯車６６を介して第１の遊星歯車組２
１Ａのプラネタリキャリア２７に伝達され、プラネタリ
キャリア２７が入力軸１２と逆方向に回転駆動され、一
方サンギャ２５に入力軸１２゜歯車６０．６１及びトロ
イダル形無段変速機１０を介して入力軸１２の動力が伝
達されてサンギヤ２５が入力軸と同一方向に回転される
ので、第１の遊星歯車組２１Ａの歯数比と歯車６０，６
１゜６６．４３の歯数比とを適宜選定することにより、
プラネタリキャリア３２が入力軸１２と逆方向に回転駆
動され、その回転駆動力が出力軸３４、歯車６７及び６
８を通じて最終出力軸６９に伝達されて、最終出力軸６
９が入力軸１２と同一方向に回転するトルクスプリント
状態となる第３モードに移行する。

また、ブレーキ５０のみを締結状態とすると、第２の遊
星歯車組２１Ｂのリングギヤ３３が固定部に固定される
ので、プラネタリキャリア３２がトロイダル形無段変速
機１０の出力軸１８と同−方向即ち入力軸１２と同一方
向に回転し、その回転力が出力軸３４及び歯車６７．６
８を介して最終出力軸６９に伝達され、この最終出力軸
６９が入力軸１２と逆方向に回転駆動されて後退モード
に移行する。

この第３実施例においても、第１モード及び後退モード
では、入力軸１２に加えられる回転駆動力が全てトロイ
ダル形無段変速機１ｏ及び遊星歯車組２１Ａ又は２１Ｂ
を介して最終出力軸６９に伝達されるので、動力循環状
態となることがなく、しかも第２のモードでは、第２の
遊星歯車組２１Ｂに伝達された回転駆動力の一部がサン
ギヤ３０、トロイダル形無段変速機１０並びに、歯車６
１及び６０を介して入力軸１２に戻され、第３モードで
は入力軸１２の動力がトロイダル形無段変速機１０及び
第３の動力伝達機構２２Ｃを介して第１の遊星歯車組２
１Ａに伝達されるので、第１の実施例と同様に、トロイ
ダル形無段変速機１０内での動力損失を少なくして、燃
費を向上させることができる。さらに、この第３実施例
においては、トロイダル形無段変速機１０の入力ディス
ク１４を加圧機構１３を介して支持するベアリング１５
と出力ディスク１６を支持するベアリング１９とをトロ
イダル形無段変速機１０の一方側に集めているので、入
力ディスク１４及び出力ディスク１６に生じる互いに逆
方向のスラスト荷重が両ベアリングに作用してこれらが
相殺されることになり、ハウジングに掛かる荷重が軽減
される利点がある他、出力軸３４０回転方向が入力軸１
２とは逆方向となるので、−組の歯車６７．６８によっ
て反転させて入力軸１２と同一の正転方向とすると共に
、両歯車６７．６８の歯数比を選択することによって最
終出力軸６９の回転速度を所望の値とすることができる
利点がある。

次に、この発明の第４実施例を第７図について説明する
。

この第４実施例は、トロイダル形無段変速機１０と遊星
歯車機構２０とを並列に配設したものであり、以下述べ
る構成を除いては前記第１実施例と同様の構成を有し、
第１図との対応部分には同一符号を付してその詳細説明
はこれを省略する。

すなわち、トロイダル形無段変速機１０の出力ディスク
エ６に歯車７０が一体回転可能に取付けられ、この歯車
７０に噛合する歯車７１を有する出力軸１８が連結され
ている。また、入力軸１２に固着された歯車７２に、こ
れに噛合する歯部７３ａを有する回転筒体７３が連結さ
れ、この回転筒体７３及び第２の遊星歯車組２１Ｂのリ
ングギヤ３３間に第２の動力伝達機構２２Ｂとしてのク
ラッチ７４が介装されている。さらに、回転筒体７３に
噛合する歯車７５を有する副回転軸７６が出力軸１８と
平行に配設され、この副回転軸７６に固着された歯車７
７に出力軸１８にベアリング７８によって回転自在に支
持された歯車７９が噛合され、この歯車７９と第１の遊
星歯車組２１Ａのプラネタリキャリア２７との間に第３
の動力伝達機構２２Ｃを構成するクラッチ８０が介挿さ
れている。またさらに、第２の遊星歯車組２１Ｂのリン
グギヤ３３及びハウジング等の固定部間に後退勤力伝達
機構２３としてのクラッチ８１が介装され、さらに第２
の遊星歯車組２１Ｂのプラネタリキャリア３２に連結さ
れた出力軸３４が歯車８２を介して終減速装置８３の終
減速歯車８３ａに連結されている。

この第４実施例によっても、クラッチ３５のみを締結状
態とすることにより、第１の遊星歯車組２１Ａのプラネ
タリキャリア２７が固定部に固定されるので、リングギ
ヤ２８が出力軸１８と逆方向即ち入力軸１２と逆方向に
回転し、この回転力が第２の遊星歯車組２１Ｂのプラネ
タリキャリア３２を介して出力軸３４に伝達され、さら
に歯車８２を介して終減速装置８３の終減速歯車８３ａ
に伝達され、この終減速歯車８３ａが入力軸１２と同一
方向に回転駆動されて第１モードが得られる。

また、第１モードにおいて、トロイダル形無段変速機ｌ
Ｏのパワーローラ１７を最大増速位置とすることにより
、クラッチ７４の相対回転速度が零となり、この状態で
クラッチ３５を非締結状態とすると同時にクラッチ７４
を締結状態とすると、入力軸１２に加えられる回転駆動
力が第２の遊星歯車組２１Ｂのリングギヤ３３に直接伝
達される第２モードに移行する。

さらに、第２モードにおいて、トロイダル形無段変速機
１０のパワーローラ１７を最大減速位置とすることによ
り、クラッチ８０の相対回転速度が零となり、この状態
でクラッチ７４を非締結状態とすると同時にクラッチ８
０を締結状態とすると、入力軸１２に加えられる回転駆
動力がトロイダル形無段変速機１０及び第３の動力伝達
機構２２Ｃを介して第１の遊星歯車組２１Ａに伝達され
る第３モードに移行する。

なおさらに、クラッチ８１のみを締結状態とすると、第
２の遊星歯車組２１Ｂのリングギヤ３３が固定部に固定
されるので、そのプラネタリキャリア３２が出力軸１８
と同一方向即ち入力軸１２と同一方向に回転し、差動装
置８３の終減速歯車８３ａが入力軸１２と逆方向に回転
して後退モードが得られる。

したがって、上記第４実施例においても、第１モード及
び後退モードでは、入力軸１２に加えられる回転駆動力
が全てトロイダル形無段変速機１０を介して伝達され、
その回転駆動力を越える駆動力がトロイダル形無段変速
機１０に作用することはない。しかも第２モードでは、
入力軸１２に加えられる回転駆動力が直接第２の遊星歯
車組２１Ｂに伝達され、その一部がトロイダル形無段変
速機１０を経て入力軸１２に戻されるインバースパワー
リジエネレート状態となるが、トロイダル形無段変速機
１０を通る回転駆動力は、入力軸１２に加えられる回転
駆動力を越えることはなく、同様に第３モードでも入力
軸１２に加えられる回転駆動力がトロイダル形無段変速
機１０及び第３の動力伝達機構２２Ｃを介して第１の遊
星歯車組２１Ａに伝達されるトルクスプリット状態とな
り、トロイダル形無段変速機１０を通る回転駆動力は入
力軸１２に加えられる回転駆動力を越えることはなく、
トロイダル形無段変速機１０内での動力損失を軽減して
、トロイダル形無段変速機の損傷、焼付等を防止するこ
とができると共に、燃費を向上させることができ、その
うえトロイダル形無段変速機１０と遊星歯車機構２０と
が並列配置されているので、変速装置の全長を短くする
ことができ、また出力軸３４の出力側と入力軸１２の入
力側とが同一方向であり、且つ回転方向が逆であるので
、出力軸３４から直接終減速装置８３の歯車８３ａを駆
動する３軸構成とすることができ、横置きエンジンの前
輪駆動車用として小型化することができると共に、従来
の手動変速機や自動変速機との互換性のある高効率の無
段変速装置を構成することができる利点がある。

なお、上記各実施例においては、入力軸１２とこれと平
行な軸との間の動力伝達を歯車を介して行う場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、チェー
ン、摩擦車等の他の動力伝達機構を適用することも可能
であり、チェーンを適用する場合には、第３実施例及び
第４実施例において出力軸３４の回転方向が逆方向とな
ることを除いては同様の作用効果を得ることができる。

また、上記各実施例においては、全てトロイダル形無段
変速機として、入力ディスク１４及び出力ディスク１６
が１組のシングルキャビティ形のトロイダル形無段変速
機１０を適用した場合について説明したが、２組の入力
ディスク１４及び出力ディスク１６を機構的に並列に配
設したダブルキャビティ形のトロイダル形無段変速機を
適用することもできる。

さらに、上記各実施例においては、第１の動力伝達機構
２２Ａ及び後退勤力伝達機構２３のクラッチを単に締結
状態及び非締結状態にする場合について説明したが、こ
れらを発進クラッチとして使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、第１の動力伝
達機構を作動状態としたときには、入力軸に加えられる
回転駆動力の全てがトロイダル形無段変速機及び第１の
遊星歯車組を介して出力軸に伝達され、第２の動力伝達
機構を作動状態としたときには、入力軸に加えられる回
転駆動力が直接第２の遊星歯車組に伝達され、この第２
の遊星歯車組からトロイダル形無段変速機の変速状態に
応じた回転駆動力が出力軸に伝達されると共に、第２の
遊星歯車組からトロイダル形無段変速機を介して入力軸
側に戻され、第３の動力伝達機構を作動状態としたとき
には、入力軸に加えられる回転駆動力がトロイダル形無
段変速機及び第３の動力伝達機構を介して第１の遊星歯
車組に伝達される。そして、これらの何れのモードでも
トロイダル形無段変速機を通る回転駆動力は、入力軸に
加えられる回転駆動力を越えることがなく、トロイダル
形無段変速機内での動力損失を大幅に低減することがで
き、効率の高い遊星歯車組の使用と相俟って通常の手動
変速機に近い高効率が得られる。

しかも、大きな変速比範囲を連続的に変えて燃費効率の
高いエンジン回転数で運転する無段変速の効果も加わっ
て手動変速機より優れた車両燃費を達成することができ
ると共に、トロイダル形無段変速機を通る回転駆動力が
小さいので、トロイダル形無段変速機の寿命を長期化す
ることができ、しかも原動機からの回転駆動力に何ら制
限がなく、原動機が有する能力を十分に活用することが
できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す概略構成図、第２
図は変速装置全体の速度比とトロイダル形無段変速機の
速度比との関係を示すグラフ、第３図は変速装置全体の
速度比とトロイダル形無段変速機の伝達動力比との関係
を示すグラフ、第４図は第１実施例の変形例を示す概略
構成図、第５図はこの発明の第２実施例を示す概略構成
図、第６図はこの発明の第３実施例を示す概略構成図、
第７図はこの発明の第４実施例を示す概略構成図、第８
図は従来例を示す概略構成図である。図中、工はトロイダル形無段変速装置、１ｏはトロイダ
ル形無段変速機、１２は入力軸、１４は入力ディスク、
１６は出力ディスク、１７はパワーローラ、１８は出力
軸、２０は遊星歯車機構、２１Ａは第１の遊星歯車組、
２１Ｂは第２の遊星歯車組、２２Ａは第１の動力伝達機
構、２２Ｂは第２の動力伝達機構、２２Ｃは第３の動力
伝達機構、２５．３０はサンギヤ、２６．３１はピニオ
ンギヤ、２７．３２はプラネタリキャリア、２８゜３３
はリングギヤ、３４は出力軸、３５，４２゜４７．５５
，５７．５８．６３，６５，８０，８１はクラッチ、３
８は副回転軸、４８．５０はブレーキである。エロヤト公〔州北に蛋ぺＩＮ鄭Ｃ哨萼戸餌

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力軸に連結された入力ディスクと出力ディスク
との間にパワーローラが傾転自在に転接されたトロイダ
ル形無段変速機と、その出力ディスクに接続された遊星
歯車機構とを備えたトロイダル形無段変速装置において
、前記遊星歯車機構は、サンギヤが前記出力ディスクに
連結された第１及び第２の遊星歯車組と、前記第１の遊
星歯車組の所定の要素を固定して前記出力ディスクと逆
方向の回転力を選択的に取出して前記第２の遊星歯車組
及び出力軸に伝達する第１の動力伝達機構と、前記第２
の遊星歯車組の所定の要素を前記入力軸に連結して前記
出力ディスクと逆方向の回転力を選択的に取出して前記
出力軸に伝達する第２の動力伝達機構と、前記第１の遊
星歯車組の所定の要素を前記入力軸に連結して前記出力
ディスクと逆方向の回転力を選択的に取り出して前記第
２の遊星歯車組及び出力軸に伝達する第３の動力伝達機
構とを備えていることを特徴とするトロイダル形無段変
速装置。
（２）前記第１及び第２の遊星歯車組はシングルピニオ
ン形に構成され、第１の動力伝達機構は、第１の遊星歯
車組のプラネタリキャリアと固定部との間に介装された
締結部材と、第１の遊星歯車組のリングギヤ、第２の遊
星歯車組のプラネタリキャリア及び出力軸を連結する連
結部とを備えている請求項（１）記載のトロイダル形無
段変速装置。
（３）前記第１の遊星歯車組はダブルピニオン形に、第
２の遊星歯車組はシングルピニオン形にそれぞれ構成さ
れ、前記第１の動力伝達機構は、第１の遊星歯車組のリ
ングギヤと固定部との間に介挿された締結部材と、第１
及び第２の遊星歯車組のプラネタリキャリア及び出力軸
を連結する連結部とを備えている請求項（１）記載のト
ロイダル形無段変速装置。
（４）前記第１及び第２の遊星歯車組は、ダブルピニオ
ン形に構成され、前記第１の動力伝達機構は、第１の遊
星歯車組のリングギヤと固定部との間に介装された締結
部材と、第１の遊星歯車組のプラネタリキャリア、第２
の遊星歯車組のリングギヤ及び出力軸を連結する連結部
とを備えている請求項（１）記載のトロイダル形無段変
速装置。
（５）前記第２の動力伝達機構は、第２の遊星歯車組の
出力軸に連結された要素及びサンギヤ以外の要素と入力
ディスクとの間を接続する締結部材を備えている請求項
（１）乃至（４）の何れかに記載のトロイダル形無段変
速装置。
（６）前記第３の動力伝達機構は、第１の遊星歯車組に
おける固定部との間に締結部材が介挿された部材と入力
軸との間を接続する締結部材を備えている請求項（１）
乃至（５）の何れかに記載のトロイダル形無段変速装置
。
（７）入力軸、トロイダル形無段変速機、第１及び第２
の遊星歯車組及び出力軸が同一軸線上に配設され、第２
及び第３の動力伝達機構が前記軸線と平行で一端が入力
軸に連結された中間軸と第２及び第１の遊星歯車組との
間に配設されている請求項（１）乃至（６）の何れかに
記載のトロイダル形無段変速装置。
（８）入力軸とトロイダル形無段変速機とが同一軸線上
に配設され、該軸線と平行な軸線上に第１及び第２の遊
星歯車組及び出力軸が配設されている請求項（１）乃至
（６）の何れかに記載のトロイダル形無段変速装置。