JPH11230299A

JPH11230299A - 無段変速装置

Info

Publication number: JPH11230299A
Application number: JP3861898A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishikawa; 宏史石川; Takashi Imanishi; 尚今西; Shinji Miyata; 慎司宮田; Takashi Machida; 尚町田; Hiroyuki Ito; 裕之伊藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた耐久性及び伝達効率を有し、且つ、小
型・軽量な構造を実現する。【解決手段】駆動軸３３と同心の入力軸１５の周囲に
トロイダル型無段変速機３４を設け、出力軸３６の周囲
に遊星歯車機構３７を設ける。この出力軸３６を、上記
入力軸１５の斜め上方に配置する。この様な配置によ
り、空間の有効利用を図り、小型・軽量化を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車用
の変速機として利用する、トロイダル型無段変速機を組
み込んだ無段変速装置の改良に関し、小型で、しかもト
ロイダル型無段変速機の構成部材の耐久性を確保できる
構造を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用変速機として、図５〜６
に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が
研究されている。このトロイダル型無段変速機は、例え
ば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様
に、入力軸１と同心に入力ディスク２を支持し、この入
力軸１と同心に配置した出力軸３の端部に出力ディスク
４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケ
ーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対
し捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するト
ラニオン６、６を設けている。

【０００３】即ち、これら各トラニオン６、６の両端部
外側面には、上記枢軸５、５を、互いに同心に設けてい
る。又、各トラニオン６、６の中心部には変位軸７、７
の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心として各トラ
ニオン６、６を揺動させる事により、各変位軸７、７の
傾斜角度の調節を自在としている。各トラニオン６、６
に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーロ
ーラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら
各パワーローラ８、８を、上記入力、出力両ディスク
２、４の間に挟持している。これら入力、出力両ディス
ク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞ
れ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を当該ディスク
の中心軸を中心に回転させて得られる凹面をなしてい
る。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ８、
８の周面８ａ、８ａを、上記両内側面２ａ、４ａに当接
させている。

【０００４】上記入力軸１と入力ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって、上記入力ディスク２を出力ディスク４
に向け、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図
５〜６の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカ
ム面１３を形成し、上記入力ディスク２の外側面（図５
〜６の右側面）にも、同様のカム面１４を形成してい
る。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入
力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自
在に支持している。

【０００５】上述の様に構成するトロイダル型無段変速
機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転
すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１２
が、入力ディスク２の外側面に形成したカム面１４に押
圧される。この結果、上記入力ディスク２が上記複数の
パワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記１対の
カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し
付け合いに基づいて、上記入力ディスク２が回転する。
そして、この入力ディスク２の回転が、上記複数のパワ
ーローラ８、８を介して出力ディスク４に伝達され、こ
の出力ディスク４に固定の出力軸３が回転する。

【０００６】上記入力軸１と出力軸３との間の回転速度
比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３
との間で減速を行なう場合には、枢軸５、５を中心とし
て各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、
８の周面８ａ、８ａが図５に示す様に、入力ディスク２
の内側面２ａの中心寄り部分と出力ディスク４の内側面
４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位
軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合に
は、上記トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａが図６に示す様に、入力ディス
ク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力ディスク４の内
側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、
各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角
度を図５と図６との中間にすれば、入力軸１と出力軸３
との間で、中間の変速比を得られる。

【０００７】又、図７〜８は、実願昭６３−６９２９３
号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに
記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機
の１例を示している。入力ディスク２と出力ディスク４
とは円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸
受１６、１６を介して、回転自在に支持している。又、
カム板１０は上記入力軸１５の端部（図７の左端部）外
周面にスプライン係合させ、鍔部１７により上記入力デ
ィスク２から離れる方向への移動を阻止している。そし
て、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記
入力軸１５の回転に基づいて上記入力ディスク２を、上
記出力ディスク４に向け押圧しつつ回転させる押圧装置
９を構成している。上記出力ディスク４には出力歯車１
８を、キー１９、１９により結合し、これら出力ディス
ク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしてい
る。

【０００８】１対のトラニオン６、６の両端部は１対の
支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図７の表裏方
向、図８の左右方向）に亙る変位自在に支持している。
そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円
孔２１、２１部分に、変位軸７、７を支持している。こ
れら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部２２、２２と枢支軸部２３、２３とを、それぞれ有
する。このうちの各支持軸部２２、２２を上記各円孔２
１、２１の内側に、ラジアルニードル軸受２４、２４を
介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部
２３、２３の周囲にパワーローラ８、８を、別のラジア
ルニードル軸受２５、２５を介して、回転自在に支持し
ている。

【０００９】尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力
軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸７、７の各枢支軸部２３、２３が各支持
軸部２２、２２に対し偏心している方向は、上記入力、
出力両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図８で
左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸
１５の配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従
って、上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の
配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結
果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大きな荷重
に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因して、上
記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図
７の左右方向、図８の表裏方向）に変位する傾向となっ
た場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える事な
く、この変位を吸収できる。

【００１０】又、上記各パワーローラ８、８の外側面と
上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、上
記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容
するものである。又、上記各スラストニードル軸受２
７、２７は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラ
スト玉軸受２６、２６を構成する外輪２８、２８に加わ
るスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部２３、２
３及び上記外輪２８、２８が、前記支持軸部２２、２２
を中心に揺動する事を許容する。

【００１１】更に、上記各トラニオン６、６の一端部
（図８の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９、２９を
結合し、これら各駆動ロッド２９、２９の中間部外周面
に駆動ピストン３０、３０を固設している。そして、こ
れら各駆動ピストン３０、３０を、それぞれ駆動シリン
ダ３１、３１内に油密に嵌装している。

【００１２】上述の様に構成するトロイダル型無段変速
機の運転時に、入力軸１５の回転は、押圧装置９を介し
て入力ディスク２に伝わる。そして、この入力ディスク
２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力デ
ィスク４に伝わり、更にこの出力ディスク４の回転が、
出力歯車１８より取り出される。入力軸１５と出力歯車
１８との間の回転速度比を変える場合には、上記１対の
駆動ピストン３０、３０を互いに逆方向に変位させる。
これら各駆動ピストン３０、３０の変位に伴って上記１
対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例
えば図８の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図
の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位
する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８
ａ、８ａと上記入力ディスク２及び出力ディスク４の内
側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の
向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って
上記各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支さ
れた枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動す
る。この結果、前述の図５〜６に示した様に、上記各パ
ワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２
ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力
歯車１８との間の回転速度比が変化する。

【００１３】尚、この様に上記入力軸１５と出力歯車１
８との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の
弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記
入力軸１５の軸方向に変位し、これら各パワーローラ
８、８を枢支している前記各変位軸７、７が、前記各支
持軸部２２、２２を中心として僅かに回動する。この回
動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪２
８、２８の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面と
が相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前
記各スラストニードル軸受２７、２７が存在する為、こ
の相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各
変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて
済む。

【００１４】上述の様に構成され作用するトロイダル型
無段変速機を実際の自動車用の無段変速機に組み込む場
合、遊星歯車機構と組み合わせて無段変速装置を構成す
る事が、特開平１−１６９１６９号公報、同１−２８２
２６６号公報に記載されている様に、従来から提案され
ている。図９は、この様な従来から提案されている無段
変速装置の基本構成を略示している。駆動源であるエン
ジン３２の駆動軸３３（クランクシャフト）は、上述し
た図７〜８に示す様な構成を有するトロイダル型無段変
速機３４の入力軸１５（図７〜８参照）に結合してい
る。又、デファレンシャルギヤ３５（本発明の実施の形
態を示す図１参照）を介して駆動輪を駆動する為の出力
軸３６は、遊星歯車機構３７を構成する太陽歯車３８
（図１参照）に結合固定して、この太陽歯車３８と共に
回転する様にしている。

【００１５】又、上記トロイダル型無段変速機３４の出
力ディスク４（図１、５、６、７参照）と上記遊星歯車
機構３７を構成するキャリア３９（図１〜２参照）とを
第一の動力伝達機構４１により、回転力の伝達を可能な
状態に接続している。又、上記駆動軸３３及び入力軸１
５と上記遊星歯車機構３７を構成するリング歯車４２
（図１〜２参照）とを第二の動力伝達機構４３により、
回転力の伝達を可能な状態に接続自在としている。更
に、上記駆動軸３３及び入力軸１５と出力軸３６との間
の変速状態を、高速走行モードと低速走行モードと後退
モードとの３種類のモードに切り換え自在な、切換手段
とを備える。そして、上記第一の動力伝達機構４１の減
速比βと上記第二の動力伝達機構４３の減速比αとの比
β／αを、上記トロイダル型無段変速機３４の最大増速
時の減速比（図５に示した状態での入力軸１と出力軸３
との間の減速比）ｉ_H とほぼ同じとしている。

【００１６】上述の図９に示す様な無段変速装置は、所
謂パワー・スプリット型と呼ばれるもので、低速走行モ
ードでは上記駆動軸３３及び入力軸１５と出力軸３６と
の間の動力を、総て上記トロイダル型無段変速機３４を
通じて伝達する。これに対して高速走行モードでは、動
力を上記遊星歯車機構３７を介して伝達し、この動力の
一部をこの遊星歯車機構３７から上記トロイダル型無段
変速機３４に循環させる。即ち、低速走行時には前記エ
ンジン３２の駆動力を上記トロイダル型無段変速機３４
のみで伝達し、高速走行時には上記駆動力を上記遊星歯
車機構３７で伝達する事により、高速走行時に上記トロ
イダル型無段変速機３４に加わるトルクの低減を図る様
にしている。この様に構成する事により、上記トロイダ
ル型無段変速機３４の構成各部材の耐久性を向上させる
と同時に、無段変速装置全体としての伝達効率の向上を
図れる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な、パワー
・スプリット型と呼ばれる無段変速装置は、高速走行時
にトロイダル型無段変速機を通じて伝達するトルクの軽
減を図り、耐久性の向上と伝達効率の向上とを図れる反
面、第一、第二の動力伝達機構を設ける事に伴って、構
造が複雑になり、小型・軽量化を図りにくい。例えば、
無段変速装置の軸方向寸法の短縮を図るべく、上記第
一、第二の動力伝達機構の軸方向寸法を小さくする為に
は、これら各動力伝達機構を、ベルトやチェンによる伝
達機構ではなく、歯車伝達機構にする事が好ましい。一
方、歯車伝達機構を採用した場合には、歯車を大径化す
る事なく、互いに離隔した駆動側回転軸と従動側回転軸
との間での回転力の伝達を自在とすると共に、回転方向
を所望の方向に規制する為、駆動側の歯車と従動側の歯
車との間にアイドル歯車を設置する必要がある。そし
て、この様なアイドル歯車を設置する事に基づき、この
アイドル歯車を支持する為のアイドル軸が必要になり、
このアイドル軸を配置する事が難しくなる。本発明は、
この様な事情に鑑み、高速走行時にトロイダル型無段変
速機を通じて伝達するトルクの軽減を図れ、しかも小型
且つ軽量に構成できる、実用的な構造を実現すべく発明
したものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の無段変速装置
は、駆動源に接続される入力軸及び駆動すべき部分に接
続される出力軸と、入力ディスクと出力ディスクとの間
に挟持した複数個のパワーローラの傾斜角度を変える事
により上記入力ディスクと出力ディスクとの間の変速比
を変えるトロイダル型無段変速機と、遊星歯車機構と、
これらトロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを連結
する１対の動力伝達機構と、上記入力軸と出力軸との間
の変速状態を高速走行モードと低速走行モードと後退モ
ードとの３種類のモードに切り換え自在な切換手段とを
備える。そして、低速走行モードでは上記入力軸と出力
軸との間の動力を総て上記トロイダル型無段変速機を通
じて伝達し、高速走行モードでは動力を上記遊星歯車機
構により伝達すると共に、一部の動力をこの遊星歯車機
構を介して上記トロイダル型無段変速機に循環させる。
特に、本発明の無段変速装置に於いては、上記トロイダ
ル型無段変速機を上記入力軸と同軸に配置すると共に、
上記遊星歯車機構の中心軸をこの入力軸よりも斜め上方
に配置している。

【００１９】

【作用】上述の様に構成する本発明の無段変速装置の作
用は、次の通りである。先ず、低速走行時には、入力軸
と出力軸との間の動力を総て上記トロイダル型無段変速
機を通じて伝達する。この為に例えば、遊星歯車機構を
構成する太陽歯車とリング歯車とキャリアとのうちの何
れかの部材同士を結合し、これら太陽歯車とリング歯車
とキャリアとを、太陽歯車を中心として一体的に回転さ
せる。この状態ではトロイダル型無段変速機のみが、入
力軸から出力軸に動力を伝達する。この低速走行時に入
力、出力両ディスク同士の間の変速比を変換する際の作
用は、前述の図５〜８に示した従来のトロイダル型無段
変速機の場合と同様である。勿論、この状態では、上記
入力軸と出力軸との間の変速比、即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の変速比に
比例する。又、この状態では、このトロイダル型無段変
速機に入力されるトルクは、上記入力軸に加えられるト
ルクに等しくなる。

【００２０】これに対して、高速走行時には、動力を上
記遊星歯車機構により伝達すると共に、一部の動力をこ
の遊星歯車機構を介して上記トロイダル型無段変速機に
循環させる。この状態では、上記トロイダル型無段変速
機の出力ディスクに、この遊星歯車機構を構成するキャ
リアからトルクが伝わる。又、この状態では、上記無段
変速装置全体としての変速比は、遊星歯車の公転速度に
応じて変化する。そこで、上記トロイダル型無段変速機
の変速比を変えて、上記遊星歯車の公転速度を変えれ
ば、上記無段変速装置全体としての変速比を調節でき
る。即ち、この状態では、トロイダル型無段変速機の変
速比を減速側に変化させる程、無段変速装置全体の変速
比は増速側に変化する。この様な高速走行時の状態で
は、無段変速装置全体の変速比を増速側に変化させるべ
く、トロイダル型無段変速機の変速比を減速側に変化さ
せる程、このトロイダル型無段変速機に入力されるトル
クが小さくなる。この結果、高速走行時に上記トロイダ
ル型無段変速機に入力されるトルクを小さくして、この
トロイダル型無段変速機の構成部品の耐久性向上を図れ
る。

【００２１】特に、本発明の場合には、上記トロイダル
型無段変速機を上記入力軸と同軸に配置すると共に、上
記遊星歯車機構の中心軸をこの入力軸よりも斜め上方に
配置している為、構成各部材を効率良く配置して、無段
変速装置の小型・軽量化を図れる。即ち、中心軸に対し
直角方向に存在する鉛直面に関する断面積が嵩むトロイ
ダル型無段変速機の中心軸と遊星歯車機構の中心軸と
を、水平方向及び鉛直方向に関し互いにずれた方向に配
置しているので、これらトロイダル型無段変速機及び遊
星歯車機構を含む無段変速装置の幅及び高さを小さくで
きる。そして、アイドル歯車及びアイドル軸を、上記ト
ロイダル型無段変速機の上方で上記遊星歯車機構の側方
に、デファレンシャルギヤ等につながる出力部を、上記
遊星歯車機構の端部下方に、それぞれ配置できるので、
空間の有効利用を図れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の１例を示している。尚、車両への設置状態では、図３
の上下方向と鉛直方向とがほぼ一致する。本発明の無段
変速装置は、駆動源であるエンジン３２（図９参照）の
駆動軸３３（クランクシャフト）につながって、このエ
ンジン３２により回転駆動される入力軸１５を備える。
この入力軸１５の入力側端部（図１の左端部）と上記駆
動軸３３の出力側端部（図１の右端部）との間には、ト
ルクコンバータ等の発進クラッチ（図示省略）及び緩衝
継手４５を、これら駆動軸３３及び入力軸４４に対し直
列に設けている。従って、これら駆動軸３３と入力軸４
４とを、互いに同心に配置している。これに対して、上
記入力軸１５の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸
３６を、この入力軸１５と平行に配置している。そし
て、このうちの入力軸１５の周囲にトロイダル型無段変
速機３４を、上記出力軸３６の周囲に遊星歯車機構３７
を、それぞれ設けている。

【００２３】上記トロイダル型無段変速機３４に付属の
ローディングカム式の押圧装置９を構成するカム板１０
は、上記入力軸１５の中間部で入力ディスク２の外側面
（図１の左側面）から突出した部分にスプライン係合
（図示の例ではボールスプライン）させると共に、上記
入力軸１５の中間部に螺合させたローディングナット４
６及び後述する第二駆動歯車６８により、上記入力ディ
スク２から離れる方向への軸方向に亙る移動を阻止した
状態で、上記入力軸１５に支持している。又、上記トロ
イダル型無段変速機３４を構成する入力ディスク２と出
力ディスク４とは、上記入力軸１５の周囲に、ニードル
軸受１６、１６により、この入力軸１５に対し、互いに
独立した回転並びに軸方向に亙る若干の変位自在に支持
している。そして、上記カム板１０の片面（図１の右
面）に形成したカム面１３と入力ディスク２の外側面に
形成したカム面１４との間にローラ１２、１２を挟持
し、上記押圧装置９を構成している。従って、上記入力
ディスク２は上記入力軸１５の回転に伴い、上記出力デ
ィスク４に向け押圧されつつ回転する。上記ローディン
グナット４６は、上記押圧装置９の作動時に、上記カム
板１０に加わる大きなスラスト荷重を支承する。又、こ
のカム板１０と上記第二駆動歯車６８との間には、皿板
ばね等の予圧ばね４７を設けて、上記押圧装置９、並び
に上記入力ディスク２と出力ディスク４との間に挟持し
た、次述するパワーローラ８、８に、予圧を付与してい
る。

【００２４】又、上記入力ディスク２の内側面２ａと上
記出力ディスク４の内側面４ａとの間に複数個（通常２
〜３個）のパワーローラ８、８を挟持し、これら各パワ
ーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記両内側面２ａ、
４ａとを当接させている。これら各パワーローラ８、８
は、トラニオン６、６及び変位軸７、７により、回転及
び揺動自在に支持している。上記トロイダル型無段変速
機３４は、従来から広く知られているトロイダル型無段
変速機と同様に、上記トラニオン６、６を揺動させて上
記各パワーローラ８、８を支持している変位軸７、７の
傾斜角度を変える事により、上記入力ディスク２と上記
出力ディスク４との間の変速比を変える。

【００２５】又、前記遊星歯車機構３７を構成する太陽
歯車３８は、前記出力軸３６の中間部に固設している。
従ってこの出力軸３６は、上記太陽歯車３８の回転に伴
って回転する。この太陽歯車３８の周囲にはリング歯車
４２を、上記太陽歯車３８と同心に、且つ回転自在に支
持している。そして、このリング歯車４２の内周面と上
記太陽歯車３８の外周面との間に、複数個（通常は３〜
４個）の遊星歯車組４８、４８を設けている。図示の例
ではこれら各遊星歯車組４８、４８は、それぞれ１対ず
つの遊星歯車４９ａ、４９ｂを組み合わせて成る。これ
ら１対ずつの遊星歯車４９ａ、４９ｂは、互いに噛合す
ると共に、外径側に配置した遊星歯車４９ａを上記リン
グ歯車４２に噛合させ、内径側に配置した遊星歯車４９
ｂを上記太陽歯車３８に噛合させている。この様に各遊
星歯車組４８、４８をそれぞれ１対ずつの遊星歯車４９
ａ、４９ｂにより構成するのは、上記リング歯車４２と
太陽歯車３８との回転方向を一致させる為である。従っ
て、他の構成部分との関係で、これらリング歯車４２と
太陽歯車３８との回転方向を一致させる必要がなけれ
ば、単一の遊星歯車をこれらリング歯車４２と太陽歯車
３８との両方に噛合させても良い。

【００２６】上述の様な遊星歯車組４８、４８は、キャ
リア３９の片側面（図１の左側面）に、上記出力軸３６
と平行な枢軸５０ａ、５０ｂにより、回転自在に支持し
ている。又、上記キャリア３９は、上記出力軸３６の中
間部に、第一スリーブ５１と低速用クラッチ５２とを介
して、回転自在に支持している。このうちの第一スリー
ブ５１は上記出力軸３６の中間部周囲に、それぞれニー
ドル軸受等の転がり軸受である、それぞれ１対ずつのラ
ジアル軸受５３、５３及びスラスト軸受５４、５４によ
り、回転自在に支持している。又、湿式多板クラッチで
ある、上記低速用クラッチ５２は、上記第一スリーブ５
１の外周面に固定したクラッチケース５５と、上記出力
軸３６の中間部外周面に固定した回転板５６とを備え
る。そして、上記クラッチケース５５の外周縁部に形成
した外側円筒部５７の内周面にスプライン係合させた外
側摩擦板５８、５８と、上記回転板５６の外周縁部に形
成した内側円筒部５９の外周面にスプライン係合させた
内側摩擦板６０、６０とを、軸方向に亙り交互に配置し
ている。更に、上記外側円筒部５７の内周面でこれら両
摩擦板５８、６０の軸方向一端側（図１〜２の左端側）
に固定板６１を固定し、上記クラッチケース５５の内側
で上記両摩擦板５８、６０の軸方向他端側（図１〜２の
右端側）にクラッチピストン６２を、軸方向に亙る移動
自在に設けている。この様に構成する上記低速用クラッ
チ５２は、上記第一スリーブ５１に設けた給排孔６３を
通じての圧油の送り込みにより接続され、同じく排出に
より接続を断たれる。

【００２７】又、上記第一スリーブ５１と前記出力ディ
スク４とを、第一の動力伝達機構４１により、回転力の
伝達を可能な状態に接続している。この第一の動力伝達
機構４１は、上記出力ディスク４に対してスプライン係
合させた第一駆動歯車６４と、上記第一スリーブ５１の
周囲にスプライン係合させた第一従動歯車６５と、これ
ら第一駆動歯車６４と第一従動歯車６５とに噛合させた
アイドル歯車６６とから構成している。従って、上記低
速用クラッチ５２の接続時に、上記第一スリーブ５１及
び前記キャリア３９は、上記出力ディスク４の回転に伴
って、この出力ディスク４と同方向に、上記第一駆動歯
車６４と第一従動歯車６５との歯数の比に応じた速度で
回転する。

【００２８】一方、前記入力軸１５と前記リング歯車４
２とは、第二の動力伝達機構４３と高速用クラッチ６７
とを介して、回転力の伝達を可能な状態に接続自在とし
ている。このうちの第二の動力伝達機構４３は、上記入
力軸４４の中間部にスプライン係合させて前記ローディ
ングナット４６により抑え付けた第二駆動歯車６８と、
前記出力軸３６の周囲に、この出力軸３６に対する回転
自在に支持した第二従動歯車６９とを、互いに噛合させ
る事により構成している。このうちの第二従動歯車６９
を設ける為、上記出力軸３６の周囲に第二スリーブ７０
を、それぞれニードル軸受等の転がり軸受である、それ
ぞれ１対ずつのラジアル軸受７１、７１及びスラスト軸
受７２、７２により、回転自在に支持している。この様
な第二スリーブ７０は、上記入力軸１５の回転に伴っ
て、この入力軸１５と反対方向に、上記第二駆動歯車６
８と第二従動歯車６９との歯数の比に応じた速度で回転
する。尚、前記第一の動力伝達機構４１の減速比βと上
記第二の動力伝達機構４３の減速比αとの比β／αは、
前記トロイダル型無段変速機３４の最大増速時の減速比
ｉ_H （図４に示した状態での入力ディスク２と出力ディ
スク４との減速比で、例えば０．５程度）とほぼ同じと
している。例えば、α＝１とすれば、β≒ｉ_Hにする。
この理由は、後述する低速モードと高速モードとの間で
の切り換え時に、無段変速装置全体としての変速比が不
連続になる事を防止若しくはその程度を低減する為であ
る。

【００２９】又、湿式多板クラッチである、上記高速用
クラッチ６７は、上記第二スリーブ７０の外周面に固定
したシリンダ７３及び支持環７４を備える。そして、上
記リング歯車４２に形成した外側円筒部７５の内周面に
スプライン係合させた外側摩擦板７６、７６と、上記支
持環７４の外周縁部に形成した内側円筒部７７の外周面
にスプライン係合させた内側摩擦板７８、７８とを、軸
方向に亙り交互に配置している。更に、上記外側円筒部
７５の内周面でこれら両摩擦板７６、７８の軸方向一端
側（図１〜２の右端側）に固定板７９を固定し、これら
両摩擦板７６、７８に関して上記シリンダ７３と反対側
に位置する、上記シリンダ７３の内側にはクラッチピス
トン８０を、軸方向に亙る移動自在に設けている。この
様に構成する上記高速用クラッチ６７は、上記第二スリ
ーブ７０に設けた給排孔８１を通じての圧油の送り込み
により接続され、同じく排出により接続を断たれる。

【００３０】又、本発明の無段変速装置は、高速走行モ
ードと低速走行モードと後退モードとの３種類のモード
を切り換える切換手段を備える。図示の例ではこの切換
手段を、上述した高速用クラッチ６７及び前述した低速
用クラッチ５２と、後退用クラッチ８２との、３個のク
ラッチにより構成している。やはり湿式多板クラッチで
ある、この後退用クラッチ８２は、無段変速装置を収納
したハウジング８３の内側に固定した、断面コ字形で円
環状のシリンダ８４と、このシリンダ８４に嵌装した円
環状のクラッチピストン８５とを備える。そして、上記
リング歯車４２の外周面にスプライン係合させた内側摩
擦板８６、８６と、上記ハウジング８４に固定の部分の
内周面にスプライン係合させた外側摩擦板８７、８７と
を、軸方向に亙り交互に配置している。又、これら両摩
擦板８６、８７に関して上記クラッチピストン８５と反
対側に固定板８８を設け、これらクラッチピストン８５
と固定板８８とにより、上記両摩擦板８６、８７を軸方
向両側から挟持自在としている。この様に構成する上記
後退用クラッチ８２は、上記シリンダ８４内への圧油の
送り込みにより接続され、同じく排出により接続を断た
れる。

【００３１】これら３個のクラッチ６７、５２、８２
は、後述する様に、実現すべきモードに応じて何れか１
個のクラッチのみを接続し、残る２個のクラッチは接続
を断つ。尚、前述した低速用クラッチ５２は、接続時に
遊星歯車機構３７を構成する前記各歯車３８、４２、４
９ａ、４９ｂ同士が相対変位する事を阻止し、前記キャ
リア３９と前記太陽歯車３８とを同期して回転させるも
のである。この為に上記低速用クラッチ５２は、接続に
伴って遊星歯車機構３７の構成部材同士の相対変位を阻
止自在な位置に設ける。図示の例では上記低速用クラッ
チ５２を、上記キャリア３９と太陽歯車３８との間に設
けている。この様な低速用クラッチ５２は、接続時に
は、上記遊星歯車機構３７を構成する太陽歯車３８とリ
ング歯車４２と遊星歯車組４８、４８との相対変位を阻
止し、これら太陽歯車３８とリング歯車４２と遊星歯車
組４８、４８を支持したキャリア３９を一体的に結合す
る。これら高速用クラッチ６７と低速用クラッチ５２と
は、何れか一方のクラッチが接続された場合には、他方
のクラッチの接続が断たれる様に、制御回路（油圧、電
気）を構成している。尚、上記低速用クラッチ５２は、
上述の様に、接続時に上記太陽歯車３８とリング歯車４
２と遊星歯車組４８、４８との相対変位を阻止できるも
のであれば良く、図示の様な部位の他にも、太陽歯車３
８とリング歯車４２との間、リング歯車４２とキャリア
３９との間等に設ける事もできる。

【００３２】又、前記後退用クラッチ８２は、上記低速
用クラッチ５２と高速用クラッチ６７との何れか一方が
接続された状態では、接続が断たれる。又、この後退用
クラッチ８２が接続された状態では、上記低速用クラッ
チ５２と高速用クラッチ６７とは、何れも接続が断たれ
る。即ち、前記図示しない発進クラッチを除く、残り３
個のクラッチ５２、６７、８２は、何れか１個が接続さ
れると、残り２個のクラッチの接続は断たれる。

【００３３】更に、前記出力軸３６とデファレンシャル
ギヤ３５とを、この出力軸３６の端部に固定した第三駆
動歯車８９と第三従動歯車９０とにより構成する第三の
動力伝達機構９１により接続している。従って、上記出
力軸３６が回転すると、これら第三の動力伝達機構９１
及びデファレンシャルギヤ３５を介して左右１対の駆動
車軸９２、９２が回転し、自動車の駆動輪を回転駆動さ
せる。

【００３４】本発明の無段変速装置の構成各部の構造は
以上の通りであるが、特に本発明の無段変速装置の場合
には、小型・軽量化を図る為に、構成各部材の配置を工
夫している。先ず第一に、前記トロイダル型無段変速機
３４を、前記入力軸１５の片半部（図１の右半部）周囲
に配置する事により、このトロイダル型無段変速機３４
を、上記入力軸１５と同心に配置している。又、この入
力軸１５は、前記駆動軸３３と同心に配置している。従
って、上記トロイダル型無段変速機３４は、この駆動軸
３３と同心に配置している。又、前記遊星歯車機構３７
の中心軸となる、前記出力軸３６を、上記入力軸１５の
斜め上方位置に設けている。第二に、上記トロイダル型
無段変速機３４の変速比を変換すべく、トラニオン６、
６を軸方向（図３の上下方向）に変位させる為の駆動シ
リンダ３１、３１を内蔵したシリンダブロック９３及
び、これら各駆動シリンダ３１、３１への圧油の給排を
制御する為の制御弁を内蔵したバルブボディー９４を、
上記入力軸４４よりも上方に配置している。第三に、上
記入力軸４４と出力軸３６との回転方向を一致させるべ
く、前記第一の動力伝達機構４１の中間にアイドラ歯車
６６を設けると共に、このアイドル歯車６６を支持した
アイドル軸９５を、上記シリンダブロック９３と上記バ
ルブボディー９４との境界部分を貫通させた状態で配置
している。

【００３５】上述の様に構成する本例の無段変速装置の
作用は、次の通りである。先ず、低速走行時には、前記
低速用クラッチ５２を接続すると共に、前記高速用クラ
ッチ６７及び後退用クラッチ８２の接続を断つ。この状
態で前記発進クラッチを接続し、上記入力軸１５を回転
させると、トロイダル型無段変速機３４のみが、この入
力軸１５から出力軸３６に動力を伝達する。即ち、低速
用クラッチ５２の接続に伴って、前記太陽歯車３８とキ
ャリア３９とが一体的に結合され、前記遊星歯車機構３
７を構成する各歯車３８、４２、４９ａ、４９ｂ同士の
相対回転が不能になる。又、上記高速用クラッチ６７及
び後退用クラッチ８２の接続が断たれる事により、上記
リング歯車４２は、上記入力軸４４の回転速度に関係な
く回転自在となる。

【００３６】従って、この状態で上記入力軸１５を回転
させると、この回転は前記押圧装置９を介して入力ディ
スク２に伝わり、更に複数のパワーローラ８、８を介し
て出力ディスク４に伝わる。更に、この出力ディスク４
の回転は、前記第一の動力伝達機構４１を構成する第一
駆動歯車６４、アイドラ歯車６６、第一従動歯車６５、
前記第一スリーブ５１、及び低速用クラッチ５２を介し
て、キャリア３９及び前記各遊星歯車４９ａ、４９ｂに
伝わる。上述の様にこの状態では、遊星歯車機構３７を
構成する各歯車３８、４２、４９ａ、４９ｂ同士の相対
回転が不能になっているので、上記出力軸３６が、上記
キャリア３９と同じ速度で回転する。

【００３７】この様な低速走行時に、入力、出力両ディ
スク２、４同士の間の変速比を変える際の作用は、前述
の図５〜８に示した従来のトロイダル型無段変速機の場
合と同様である。勿論、この状態では、上記入力軸１５
と出力軸３６との間の変速比、即ち、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３４の変速
比に比例する。又、この状態では、このトロイダル型無
段変速機３４に入力されるトルクは、上記入力軸４４に
加えられるトルクに等しくなる。尚、低速走行時には、
前記第二の動力伝達機構４３を構成する第二駆動歯車６
８及び第二従動歯車６９は、空回りするだけである。

【００３８】これに対して、高速走行時には、前記高速
用クラッチ６７を接続すると共に、前記低速用クラッチ
５２及び後退用クラッチ８２の接続を断つ。この状態で
前記発進クラッチを接続し、上記入力軸１５を回転させ
ると、この入力軸４４から前記出力軸３６には、上記第
二の動力伝達機構４３を構成する第二駆動歯車６８及び
第二従動歯車６９と前記遊星歯車機構３７とが、動力を
伝達する。

【００３９】即ち、上記高速走行時に上記入力軸４４が
回転すると、この回転は上記第二の動力伝達機構４３並
びに高速用クラッチ６７を介してリング歯車４２に伝わ
り、このリング歯車４２を回転させる。そして、このリ
ング歯車４２の回転が複数の遊星歯車組４８、４８を介
して太陽歯車３８に伝わり、この太陽歯車３８を固設し
た上記出力軸３６を回転させる。上記リング歯車４２が
入力側となった場合に上記遊星歯車機構３７は、上記各
遊星歯車組４８、４８が停止している（太陽歯車３８の
周囲で公転しない）と仮定すれば、上記リング歯車４２
と太陽歯車３８との歯数の比に応じた変速比で増速を行
なう。但し、上記各遊星歯車組４８、４８は上記太陽歯
車３８の周囲を公転し、無段変速装置全体としての変速
比は、これら各遊星歯車組４８、４８の公転速度に応じ
て変化する。そこで、上記トロイダル型無段変速機３４
の変速比を変えて、上記遊星歯車組４８、４８の公転速
度を変えれば、上記無段変速装置全体としての変速比を
調節できる。

【００４０】即ち、図示の例では、上記高速走行時に上
記各遊星歯車組４８、４８が、上記リング歯車４２と同
方向に公転する。そして、これら各遊星歯車組４８、４
８の公転速度が遅い程、上記太陽歯車３８を固定した出
力軸３６の回転速度が速くなる。例えば、上記公転速度
とリング歯車４２の回転速度（何れも角速度）が同じに
なれば、上記リング歯車４２の回転速度と出力軸３６の
回転速度とが同じになる。これに対して、上記公転速度
がリング歯車４２の回転速度よりも遅ければ、上記リン
グ歯車４２の回転速度よりも出力軸３６の回転速度が速
くなる。反対に、上記公転速度がリング歯車４２の回転
速度よりも速ければ、上記リング歯車４２の回転速度よ
りも出力軸３６の回転速度が遅くなる。

【００４１】従って、上記高速走行時には、前記トロイ
ダル型無段変速機３４の変速比を減速側に変化させる
程、無段変速装置全体の変速比は増速側に変化する。こ
の様な高速走行時の状態では、上記トロイダル型無段変
速機３４に、入力ディスク２側からではなく、出力ディ
スク４側からトルクが加わる（低速時に加わるトルクを
プラスのトルクとした場合にマイナスのトルクが加わ
る）。即ち、前記高速用クラッチ６７を接続した状態で
は、前記エンジン３２から入力軸１５に伝達されたトル
クは、前記押圧装置９が前記入力ディスク２を押圧する
以前に、前記第二の動力伝達装置３１を介して前記遊星
歯車機構３７のリング歯車４２に伝達される。従って、
入力軸１５の側から上記押圧装置１０を介して入力ディ
スク２に伝達されるトルクは殆どなくなる。

【００４２】一方、上記第二の動力伝達機構４３を介し
て前記遊星歯車機構３７のリング歯車４２に伝達された
トルクの一部は、前記各遊星歯車組４８、４８から、キ
ャリア３９及び第一の動力伝達機構４１を介して出力デ
ィスク４に伝わる。この様に出力ディスク４側からトロ
イダル型無段変速機３４に加わるトルクは、無段変速装
置全体の変速比を増速側に変化させるべく、トロイダル
型無段変速機３４の変速比を減速側に変化させる程小さ
くなる。この結果、高速走行時に上記トロイダル型無段
変速機３４に入力されるトルクを小さくして、このトロ
イダル型無段変速機３４の構成部品の耐久性向上を図れ
る。

【００４３】更に、自動車を後退させるべく、前記出力
軸３６を逆回転させる際には、前記低速用、高速用両ク
ラッチ５２、６７の接続を断つと共に、前記後退用クラ
ッチ８２を接続する。この結果、上記リング歯車４２が
固定され、上記各遊星歯車組４８、４８が、このリング
歯車４２並びに前記太陽歯車３８と噛合しつつ、この太
陽歯車３８の周囲を公転する。この結果、この太陽歯車
３８並びにこの太陽歯車３８を固定した出力軸３６が、
前述した高速走行時並びに上述した低速走行時とは逆方
向に回転する。

【００４４】尚、図４は、上述の様な無段変速装置によ
り、無段変速装置全体としての変速比（itotal）を連続
して変化させる場合に、トロイダル型無段変速機３４の
変速比（icvt）と、このトロイダル型無段変速機３４に
入力される入力トルク（Ｔ_in）と、無段変速装置の出力
軸３６から取り出される出力トルク（Ｔ_s ）とが変化す
る状態の１例を示している。これら各変速比（itotal）
（icvt）並びに各トルク（Ｔ_in）（Ｔ_s ）の関係は、ト
ロイダル型無段変速機３４の変速幅、遊星歯車機構３７
の構造並びに歯数比、第二の動力伝達機構４３の減速比
等に応じて変わる。本発明を実施する場合にこれらの値
並びに構造は、設計的に定める。図４に記載した各線を
得る為の条件としては、トロイダル型無段変速機３４の
変速幅を凡そ４倍（０．５〜２．０）とし、遊星歯車機
構３７はそれぞれが１対ずつの遊星歯車４９ａ、４９ｂ
から成る遊星歯車組４８、４８を備え、第二の動力伝達
機構４３の減速比は凡そ２であるとして計算した。又、
低速用クラッチ５２と高速用クラッチ６７との切り換え
は、無段変速装置全体としての変速比（itotal）が１の
場合に行なうとした。

【００４５】尚、実際の無段変速装置を構成する場合に
は、無段変速装置全体としての変速比（itotal）が１の
場合に常に低速用クラッチ５２と高速用クラッチ６７と
の切り換えを行なう様にすると、上記変速比（itotal）
が１の前後で走行している場合に、頻繁にこれら両クラ
ッチ５２、６７の切り換えが行なわれる。この様な事態
は、運転者に違和感を与えるだけでなく、これら各クラ
ッチ５２、６７の耐久性にも悪影響を及ぼす。従って、
実際の無段変速装置を構成する場合には、上記変速比
（itotal）が高くなる場合と低くなる場合とで上記各ク
ラッチ５２、６７の切り換えのタイミングを変える、所
謂ヒステリシスを設ける。例えば、上記変速比（itota
l）の値が小さくなる（変速比の値が図４の左から右に
変化する）際の切り換えのタイミングを、この値が大き
くなる（変速比の値が図４の右から左に変化する）際の
切り換えのタイミングよりも、変速比の値が小さい時点
と（図４の右側に）する。

【００４６】上述の様な条件で試算した結果を示す図４
で、縦軸は、トロイダル型無段変速機３４の変速比（ic
vt）並びに、トロイダル型無段変速機３４の入力トルク
（Ｔ_in）、又は無段変速装置の出力トルク（Ｔ_s ）と前
記エンジン３２（図９）から前記入力軸１５に伝えられ
るトルク（Ｔ_e ）との比（Ｔ_in／Ｔ_e ）（Ｔ_s ／Ｔ_e）
を、横軸は、無段変速装置全体としての変速比（itota
l）を、それぞれ表している。尚、トロイダル型無段変
速機３４の変速比（icvt）を示す値がマイナスなのは、
このトロイダル型無段変速機３４に組み込んだ出力ディ
スク４の回転方向が入力軸１５の回転方向と逆になる為
である。又、実線ａは、上記トロイダル型無段変速機３
４の変速比（icvt）を、破線ｂは、上記出力トルク（Ｔ
_s ）と前記エンジン３２から前記入力軸１５に伝えられ
るトルク（Ｔ_e ）との比（Ｔ_s ／Ｔ_e ）を、鎖線ｃは、
上記入力トルク（Ｔ_in）と前記エンジン３２から上記入
力軸１５に伝えられるトルク（Ｔ_e ）との比（Ｔ_in／Ｔ
_e ）を、それぞれ表している。この様な図４の記載から
明らかな通り、本発明の無段変速装置によれば、高速走
行時にトロイダル型無段変速機３４に加わるトルクを小
さくできる。図４を求めた条件では、上記入力トルク
（Ｔ_in）を、最大限、上記エンジン３２から前記入力軸
４４に伝えられるトルク（Ｔ_e ）の１４％程度にまで低
減できる。更に、条件を変える事により、１０％程度ま
での低減が可能である。

【００４７】又、上記トロイダル型無段変速機３４の伝
達効率は９０％弱であるが、高速走行時には、動力のう
ちの多くの割合を、伝達効率が高い（１００％に近い）
遊星歯車機構３７を介して伝達するので、無段変速機全
体としての伝達効率を高くできる。例えば、トロイダル
型無段変速機の伝達効率を９０％（動力損失が１０
％）、遊星歯車機構３７の伝達効率を１００％、入力軸
１５から送り込まれたトルクのうち、トロイダル型無段
変速機３４を通過するトルクの割合を１０％とすると、
このトロイダル型無段変速機３４部分での動力損失は
０．１×０．１＝０．０１＝１％となり、無段変速機全
体としての伝達効率は１００−１＝９９（％）と、きわ
めて高くなる。

【００４８】又、本発明の無段変速装置の場合には、上
記トロイダル型無段変速機３４を上記入力軸１５と同軸
に配置すると共に、上記遊星歯車機構３７の中心軸をこ
の入力軸１５よりも斜め上方に配置している為、構成各
部材を効率良く配置して、無段変速装置の小型・軽量化
を図れる。即ち、中心軸に対し直角方向に存在する鉛直
面に関する断面積が嵩むトロイダル型無段変速機３４の
中心軸となる入力軸１５と、遊星歯車機構３７の中心軸
となる出力軸３６とを、水平方向及び鉛直方向に関し互
いにずれた方向に配置しているので、これらトロイダル
型無段変速機３４及び遊星歯車機構３７を含む無段変速
装置の幅及び高さを小さくできる。そして、前記アイド
ル歯車６６及びアイドル軸９５を、上記トロイダル型無
段変速機３４の上方で上記遊星歯車機構３７の側方に、
前記デファレンシャルギヤ３５につながる出力部である
第三駆動歯車８９及び第三従動歯車９０を、上記遊星歯
車機構３７の端部下方に、それぞれ配置できるので、空
間の有効利用を図れる。

【００４９】又、駆動シリンダ３１、３１を内蔵したシ
リンダブロック９３及び、これら各駆動シリンダ３１、
３１への圧油の給排を制御する為の制御弁を内蔵したバ
ルブボディー９４を、上記入力軸４４よりも上方に配置
している為、やはり、空間の有効利用を図れる。更に、
前記アイドル歯車６６を支持したアイドル軸９５を、上
記シリンダブロック９３と上記バルブボディー９４との
境界部分を貫通させた状態で配置している為、やはり空
間の有効利用により、無段変速装置の小型・軽量化を図
れる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、比較的簡単で、小型・軽量、且つ低コスト
で造れる構造にも拘らず、無段変速装置に組み込んだト
ロイダル型無段変速機の構成部品に加わる荷重を軽減し
て、耐久性の向上を図れる。特に、構成各部材の最適配
置により、空間の有効利用を図り、小型・軽量化をより
進める事ができる。又、伝達効率を高くして、自動車の
動力性能並びに燃費性能の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図３のＡ−
Ａ断面図。

【図２】図１のＢ部拡大図。

【図３】構成各部材の配置状態を示す為、一部を省略
し、図１の右方から見た部分透視図。

【図４】トロイダル型無段変速機の変速比と無段変速装
置全体としての変速比と入力トルク及び出力トルクとの
関係を示す線図。

【図５】従来から知られているトロイダル型無段変速機
を、最大減速時の状態で示す部分切断側面図。

【図６】同じく最大増速時の状態で示す部分切断側面
図。

【図７】従来から知られている具体的構造の１例を示す
断面図。

【図８】図７のＣ−Ｃ断面図。

【図９】本発明の対象となる無段変速装置の基本構成を
示すブロック図。

【符号の説明】

１入力軸２入力ディスク２ａ内側面３出力軸４出力ディスク４ａ内側面５枢軸６トラニオン７変位軸８パワーローラ８ａ周面９押圧装置１０カム板１１保持器１２ローラ１３、１４カム面１５入力軸１６ニードル軸受１７鍔部１８出力歯車１９キー２０支持板２１円孔２２支持軸部２３枢支軸部２４ラジアルニードル軸受２５ラジアルニードル軸受２６スラスト玉軸受２７スラストニードル軸受２８外輪２９駆動ロッド３０駆動ピストン３１駆動シリンダ３２エンジン３３駆動軸３４トロイダル型無段変速機３５デファレンシャルギヤ３６出力軸３７遊星歯車機構３８太陽歯車３９キャリア４１第一の動力伝達機構４２リング歯車４３第二の動力伝達機構４５緩衝継手４６ローディングナット４７予圧ばね４８遊星歯車組４９ａ、４９ｂ遊星歯車５０ａ、５０ｂ枢軸５１第一スリーブ５２低速用クラッチ５３ラジアル軸受５４スラスト軸受５５クラッチケース５６回転板５７外側円筒部５８外側摩擦板５９内側円筒部６０内側摩擦板６１固定板６２クラッチピストン６３給排孔６４第一駆動歯車６５第一従動歯車６６アイドル歯車６７高速用クラッチ６８第二駆動歯車６９第二従動歯車７０第二スリーブ７１ラジアル軸受７２スラスト軸受７３シリンダ７４支持環７５外側円筒部７６外側摩擦板７７内側円筒部７８内側摩擦板７９固定板８０クラッチピストン８１給排口８２後退用クラッチ８３ハウジング８４シリンダ８５クラッチピストン８６内側摩擦板８７外側摩擦板８８固定板８９第三駆動歯車９０第三従動歯車９１第三の動力伝達機構９２駆動車軸９３シリンダブロック９４バルブボディー９５アイドル軸

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】又、上記トロイダル型無段変速機３４の出
力ディスク４（図１、５、６、７参照）と上記遊星歯車
機構３７を構成するキャリア３９（図１〜２参照）とを
第一の動力伝達機構４１により、回転力の伝達を可能な
状態に接続している。又、上記駆動軸３３及び入力軸１
５と上記遊星歯車機構３７を構成するリング歯車４２
（図１〜２参照）とを第二の動力伝達機構４３により、
回転力の伝達を可能な状態に接続自在としている。更
に、上記駆動軸３３及び入力軸１５と出力軸３６との間
の変速状態を、高速走行モードと低速走行モードと後退
モードとの３種類のモードに切り換え自在な、切換手段
とを備える。そして、上記第一の動力伝達機構４１の減
速比αと上記第二の動力伝達機構４３の減速比βとの比
β／αを、上記トロイダル型無段変速機３４の最大増速
時の減速比（図５に示した状態での入力軸１と出力軸３
との間の減速比）ｉ_H とほぼ同じとしている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】一方、前記入力軸１５と前記リング歯車４
２とは、第二の動力伝達機構４３と高速用クラッチ６７
とを介して、回転力の伝達を可能な状態に接続自在とし
ている。このうちの第二の動力伝達機構４３は、上記入
力軸４４の中間部にスプライン係合させて前記ローディ
ングナット４６により抑え付けた第二駆動歯車６８と、
前記出力軸３６の周囲に、この出力軸３６に対する回転
自在に支持した第二従動歯車６９とを、互いに噛合させ
る事により構成している。このうちの第二従動歯車６９
を設ける為、上記出力軸３６の周囲に第二スリーブ７０
を、それぞれニードル軸受等の転がり軸受である、それ
ぞれ１対ずつのラジアル軸受７１、７１及びスラスト軸
受７２、７２により、回転自在に支持している。この様
な第二スリーブ７０は、上記入力軸１５の回転に伴っ
て、この入力軸１５と反対方向に、上記第二駆動歯車６
８と第二従動歯車６９との歯数の比に応じた速度で回転
する。尚、前記第一の動力伝達機構４１の減速比αと上
記第二の動力伝達機構４３の減速比βとの比β／αは、
前記トロイダル型無段変速機３４の最大増速時の減速比
ｉ_H （図４に示した状態での入力ディスク２と出力ディ
スク４との減速比で、例えば０．５程度）とほぼ同じと
している。例えば、α＝１とすれば、β≒ｉ_Hにする。
この理由は、後述する低速モードと高速モードとの間で
の切り換え時に、無段変速装置全体としての変速比が不
連続になる事を防止若しくはその程度を低減する為であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者町田尚神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内 (72)発明者伊藤裕之神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源に接続される入力軸及び駆動すべ
き部分に接続される出力軸と、入力ディスクと出力ディ
スクとの間に挟持した複数個のパワーローラの傾斜角度
を変える事により上記入力ディスクと出力ディスクとの
間の変速比を変えるトロイダル型無段変速機と、遊星歯
車機構と、これらトロイダル型無段変速機と遊星歯車機
構とを連結する１対の動力伝達機構と、上記入力軸と出
力軸との間の変速状態を高速走行モードと低速走行モー
ドと後退モードとの３種類のモードに切り換え自在な切
換手段とを備え、低速走行モードでは上記入力軸と出力
軸との間の動力を総て上記トロイダル型無段変速機を通
じて伝達し、高速走行モードでは動力を上記遊星歯車機
構により伝達すると共に、一部の動力をこの遊星歯車機
構を介して上記トロイダル型無段変速機に循環させる無
段変速装置に於いて、上記トロイダル型無段変速機を上
記入力軸と同軸に配置すると共に、上記遊星歯車機構の
中心軸をこの入力軸よりも斜め上方に配置した事を特徴
とする無段変速装置。
【請求項２】駆動軸により回転駆動される入力軸と、
この入力軸の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸
と、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車機構とを備
え、このトロイダル型無段変速機は、互いに同心に配置
した入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持したパワ
ーローラの傾斜角度を変える事により、上記入力軸の回
転に基づいて回転する入力ディスクと上記出力ディスク
との間の変速比を変えるものであり、上記遊星歯車機構
は、上記出力軸を回転させる太陽歯車とこの太陽歯車の
周囲に配置したリング歯車との間に設けられ、上記太陽
歯車と同心に且つ回転自在に支持したキャリアに回転自
在に支持された遊星歯車を、上記太陽歯車とリング歯車
とに噛合させて成るものであり、上記キャリアと上記出
力ディスクとを第一の動力伝達機構により回転力の伝達
を可能な状態に接続すると共に、上記入力軸と上記リン
グ歯車とを第二の動力伝達機構により回転力の伝達を可
能な状態に接続自在とし、更に、上記入力軸と出力軸と
の間の変速状態を高速走行モードと低速走行モードと後
退モードとの３種類のモードに切り換え自在な切換手段
を備え、上記第一の動力伝達機構の減速比βと上記第二
の動力伝達機構の減速比αとの比β／αを、上記トロイ
ダル型無段変速機の最大増速時の減速比ｉ_H とほぼ同じ
として成り、上記トロイダル型無段変速機を上記入力軸
と同軸に配置すると共に、上記遊星歯車機構の中心軸を
この入力軸よりも斜め上方に配置した無段変速装置。
【請求項３】トロイダル型無段変速機の変速比を変換
する為の駆動シリンダを内蔵したシリンダブロック及
び、この駆動シリンダへの油圧の給排を制御する為の制
御弁を内蔵したバルブボディーを、入力軸よりも上方に
配置した、請求項１〜２の何れかに記載した無段変速装
置。
【請求項４】第一の動力伝達機構と第二の動力伝達機
構とのうちの何れか一方の動力伝達機構の中間にアイド
ラ歯車を設けると共に、上記アイドル歯車を支持したア
イドル軸を、シリンダブロックとバルブボディーとの少
なくとも一方の一部を貫通させた状態で配置した、請求
項３に記載した無段変速装置。