JP2007255561A - 無段変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤードニュートラル状態を実現できる無段変速装置で、トロイダル型無段変速機２を小型、軽量に構成できる構造実現する。
【解決手段】トロイダル型無段変速機２の速度比（増速比）を、１．０近傍の値で、ギヤードニュートラル状態を実現できる様にする。この結果、ギヤードニュートラル状態で、上記トロイダル型無段変速機２を構成する入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６に加わる面圧を、互いに略等しくできる。この為、一方のディスクの径方向寸法が無駄に大きくなる事を低減して、上記課題を解決できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する無段変速装置の改良に関する。特に、本発明は、無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機を小型、軽量に構成できる構造を実現するものである。

例えば自動車用自動変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、特許文献１、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されて周知である。又、変速度比｛変速比（減速比）、速度比（増速比）＝１／変速比｝の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と歯車式の差動機構（遊星歯車式変速機）とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献２〜５に記載される等により従来から広く知られている。これら各特許文献に記載された無段変速装置は、クラッチ装置により低速モードと高速モードとを切り換え自在である。

そして、低速モード時には、上記トロイダル型無段変速機の変速度比を所定値（ＧＮ値、ＧＮポイント）にする事により、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を停止させる、所謂ギヤードニュートラルと呼ばれる状態（ＧＮ状態）を実現できる。又、上記低速モード時には、上記トロイダル型無段変速機の変速度比を調節する事により、上記停止状態を挟んで、上記出力軸の回転状態を、正転、逆転に切り換えられる。従って、トルクコンバータ、発進クラッチ等の発進装置を省略でき、自動変速装置の小型・軽量化を図れる他、このトルクコンバータがロックアップしていない状態や、上記発進クラッチの接続が半クラッチの状態で走行する必要がなくなる。この為、駆動源であるエンジンからの動力を、出力軸、延いては車輪（タイヤ）に効率良く伝達でき、発進性能の向上も図れる（ダイレクト感のある、応答性の優れた発進フィーリングを得られる）。一方、高速モード時には、動力の一部を、トロイダル型無段変速機をバイパスさせて出力軸に送る事により、入力軸に加えられる動力に比べ、トロイダル型無段変速機を通過する動力を低く抑える、所謂パワースプリット状態を実現する。従って、このトロイダル型無段変速機の耐久性の向上、無段変速装置全体としての伝達効率の向上、並びに、許容伝達動力の増大を図れる。

ところで、上述した様なギヤードニュートラル状態を実現できる無段変速装置の場合、例えば図５に示す様に、無段変速装置全体としての速度比（増速比）が０の状態（ギヤードニュートラル状態）で、トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク、伝達トルク）が、他の状態に比べて相当に大きくなる（極大になる）。そして、この様にトロイダル型無段変速機を通過するトルクが大きい状態では、このトロイダル型無段変速機を構成する入力側、出力側各ディスクの側面と各パワーローラの周面との転がり接触部（トラクション部）の面圧も大きくなる。言い換えれば、この転がり接触部で過大な滑り（グロススリップ）が生じるのを防止する為に、上記面圧を大きくする必要が生じる。

この様な大きな面圧に拘らず、上記トロイダル型無段変速機の耐久性を確保する為には、上記入力側、出力側各ディスクを上記面圧に耐え得るものとする必要がある。即ち、上記ギヤードニュートラル状態で、上記入力側、出力側各ディスクに加わる面圧が、これら入力側、出力側各ディスクの許容面圧よりも大きくならない様に、これら入力側、出力側各ディスクの寸法（サイズ）を決定する必要がある。具体的には、これら入力側、出力側各ディスクの径方向寸法を大きくする程、上記転がり接触部を径方向外方に位置させる事ができ、その分この転がり接触部に加わるトラクション力（入力側、出力側各ディスクの回転方向に加わる力）、この転がり接触部に必要な押し付け力、延いては上記面圧の低減を図れる。この為、この様な面圧と径方向寸法との関係から、この面圧が上記許容面圧よりも大きくならない様に、上記入力側、出力側各ディスクのサイズ（径方向寸法）を決定する。

一方、図６は、伝達トルク（通過トルク）を一定とした場合の、上記入力側、出力側各ディスクの面圧と上記トロイダル型無段変速機の速度比（の絶対値）との関係を示している。この様な図６から明らかな様に、上記入力側、出力側各ディスクの転がり接触部の面圧は、上記トロイダル型無段変速機の速度比が１の場合を除いて、互いに異なる。前述の図５に示した従来の無段変速装置の場合は、トロイダル型無段変速機の速度比が−１．８の状態で、ギヤードニュートラル状態を実現する。このトロイダル型無段変速機の速度比が−１．８の状態、即ち、この速度比の絶対値が１．８の状態では、上記図６から明らかな様に、上記入力側ディスクの面圧に比べて上記出力側ディスクの面圧が高くなる。この様な場合は、必要な耐久性を確保する為に、上記面圧が高くなる側のディスクである上記出力側ディスクに加わる面圧が、この出力側ディスクの許容面圧よりも大きくならない様に、この出力側ディスクの径方向寸法を決定する。

但し、この出力側ディスクの径方向寸法と上記入力側ディスクの径方向寸法とは、互いに同じにする必要がある。この為、必要な耐久性を確保すべく、上記出力側ディスクの径方向寸法を大きくした場合、これに伴い上記入力側ディスクの径方向寸法も大きくなる。言い換えれば、面圧が小さい為、径方向寸法が小さくて済む上記入力側ディスクに関しても、上記出力側ディスクと共に大きくする必要がある。この為、上述の様な従来構造の場合には、上記出力側ディスクと共に上記入力側ディスクの径方向寸法も大きくなり、結果としてトロイダル型無段変速機、延いては無段変速装置の大型化、重量増大を招く可能性がある。又、上述の様に入力側、出力側各ディスクの径方向寸法が大きくなると、これら入力側、出力側各ディスクを造る為の素材（材料）が多く必要になる他、加工面積も増え、製造コストが増大する可能性がある。又、これら入力側、出力側各ディスクの重量が増大する事により、無段変速装置を組み込んだ車両の加速性能の低下を招く可能性もある。

特開２００１−３１７６０１号公報 特開２０００−２２０７１９号公報 特開２００３−３０７２６６号公報 特開２００２−１３９１２４号公報 特開平１１−６３１４７号公報 青山元男著、「別冊ベストカー 赤バッジシリーズ２４５／クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．９２−９３ 田中裕久著、「トロイダルＣＶＴ」、株式会社コロナ社、２０００年７月１３日

本発明の無段変速装置は、上述の様な事情に鑑みて、入力側、出力側両ディスク、延いてはトロイダル型無段変速機を小型、軽量に構成できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の無段変速装置は、入力軸と、出力軸と、これら入力軸と出力軸との間に設けたトロイダル型無段変速機及び歯車式の差動機構とを備える。
そして、このうちのトロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと出力側ディスクとの間の変速度比（変速比、速度比）の調節に基づいて、上記入力軸を回転させた状態のまま上記出力軸を停止させる変速比無限大（速度比０）の状態（ギヤードニュートラル状態）を実現する。
特に、本発明の無段変速装置に於いては、上記変速比無限大の状態を実現する、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の速度比（増速比）の絶対値を、１．０若しくは１．０近傍の値（具体的には、請求項２に記載した様に０．９〜１．１、特に好ましくは、請求項３に記載した様に１．０）とする。
言い換えれば、上記トロイダル型無段変速機の変速状態を等速乃至略等速とした状態で、上記変速比無限大の状態を実現できる様に、各部の寸法等を規制する。具体的には、例えば歯車式の差動機構を構成する歯車の歯数比、トロイダル型無段変速機と歯車式の差動機構との間で動力を伝達する為の動力伝達機構を構成する歯車やスプロケット等の歯数比等を規制する。

又、上述の様な無段変速装置を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、上記トロイダル型無段変速機を、ダブルキャビティ型のものとする。即ち、軸方向に互いに離隔した状態で同期して回転する、それぞれが上記入力側ディスクと出力側ディスクとのうちの一方のディスクである、１対の外側ディスクと、これら両外側ディスク同士の間に、これら両外側ディスクと同心に、且つ、これら両外側ディスクに対する相対回転を自在に設けられた、同じく他方のディスクである、内側ディスクと、上記両外側ディスク及びこの内側ディスクの互いに対向する側面同士の間に、それぞれ複数個ずつ配置したパワーローラとを備えたものとする。
又、歯車式の差動機構である遊星歯車式変速機を、ダブルピニオン式のものとする。即ち、それぞれがキャリアに回転自在に支持されて対となる遊星歯車を互いに噛合させると共に、このうちの内径寄りの遊星歯車を太陽歯車に、外径寄りの遊星歯車をリング歯車に、それぞれ噛合させたものとする。そして、この様な遊星歯車式変速機を、動力の伝達方向に関し、上記トロイダル型無段変速機と出力軸との間に、このトロイダル型無段変速機と同心に配置する。
又、上記各外側ディスクと上記キャリアとを、動力の伝達可能に（同期した回転を自在に）連結する。
又、これと共に、上記内側ディスクと上記太陽歯車とを、これら両部材と同心に設けた部材（例えば中空回転軸）を介して動力の伝達を可能に連結する。
又、上記リング歯車と上記出力軸との間で動力の伝達を可能にする事により、上記入力軸を一方向に回転させたままこの出力軸を停止させる、変速比無限大の状態を実現可能にする。
更に、上記太陽歯車と上記リング歯車との歯数比（遊星歯車式変速機の減速比）を、２．０若しくは２．０近傍の値（具体的には、１．８〜２．０の範囲内の値）とする。

上述の様に構成する本発明の無段変速装置によれば、入力側、出力側両ディスク（外側、内側各ディスク）、延いてはトロイダル型無段変速機を、小型、軽量に構成できる。
即ち、変速比無限大の状態（ギヤードニュートラル状態）を、上記トロイダル型無段変速機の変速度比を略等速とした状態で実現する為、前述の図６から明らかな様に、この状態での上記入力側、出力側両ディスクに加わる面圧を、互いに略等しくできる。この為、一方のディスクの径方向寸法が無駄に大きくなる事を低減できる。特に、上記変速度比を等速｛変速比（減速比）＝１．０、速度比（増速比）＝１．０｝とした状態で、上記ギヤードニュートラル状態を実現する場合には、この状態で上記入力側、出力側両ディスクの面圧を完全に一致させられる。この為、これら入力側、出力側両ディスクの径方向寸法を最も好ましいもの、即ち、最も径方向寸法を小さく、且つ、無駄のないものにできる。この結果、上記入力側、出力側両ディスク、延いてはトロイダル型無段変速機、更には無段変速装置を小型、軽量に構成できる。又、これと共に、上記入力側、出力側両ディスクを製造する際に必要な素材（材料）の低減、加工面積の低減も図れ、これら入力側、出力側両ディスクの製造コストを低減できる。又、無段変速装置を車両に組み込んだ場合には、これら入力側、出力側各ディスクの重量が増大する事による加速性能の低下も防止できる。

尚、上記図６から明らかな様に、上記トロイダル型無段変速機が等速状態から離れる程、上記入力側、出力側各ディスクのうちの一方のディスクの面圧が、同じく他方のディスクの面圧よりも大きくなる。但し、ギヤードニュートラル状態を実現する無段変速装置の場合は、前述の図５から明らかな様に、このギヤードニュートラル状態から離れる程、トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク、伝達トルク）が大幅に小さくなる。即ち、上記トロイダル型無段変速機が等速以外の状態で、上述の様に一方のディスクの面圧が大きくなっても、この一方のディスクの面圧が、上記ギヤードニュートラル状態で加わる面圧を越える事はない。この為、上述の様に入力側、出力側両ディスクの径方向寸法を、ギヤードニュートラル状態で加わる面圧に耐え得るものとする事で、全変速範囲に亙って十分な耐久性を確保できる。

又、請求項４に記載した構成を採用した場合には、変速度比の変動幅を大きくできる構造で、上述の様な優れた効果を得られる。特に、トロイダル型無段変速機を構成する内側ディスクから出力される動力を、この内側ディスクと同心に設けた部材を通じて取り出す（内側ディスクの側方に、この内側ディスクの中心軸に対して平行に設けた軸を介して取り出さない）為、無段変速装置の径方向寸法の低減を図れる。従って、小型、軽量に構成できると共に、車体の床下（フロアトンネル）等の限られた空間内に無段変速装置を組み込み易くできる。

［実施の形態の第１例］
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の無段変速装置は、入力軸１と、トロイダル型無段変速機２と、歯車式の差動ユニットである遊星歯車式変速機３と、出力軸４とを、動力の伝達方向に関して互いに直列に配置して成る（入力軸１と出力軸４との間にトロイダル型無段変速機２及び遊星歯車式変速機３を設けて成る）。そして、運転時に、このうちのトロイダル型無段変速機２の変速度比（変速比、速度比）の調節に基づいて、上記入力軸１を回転させた状態のまま上記出力軸４を停止させる、変速比無限大（速度比０）の状態（ギヤードニュートラル状態）を実現する。

この様な無段変速装置を構成する上記入力軸１は、運転時に、図示しないエンジンのクランクシャフト等の駆動軸により回転駆動される。これら入力軸１と駆動軸との間には、トルクコンバータ、発進クラッチ等の発進装置は設けない。又、上記トロイダル型無段変速機２は、動力の伝達を、互いに並列な２系統で行なう、所謂ダブルキャビティ型のものとしており、それぞれが外側ディスクである、１対の入力側ディスク５ａ、５ｂと、内側ディスクである、一体型の出力側ディスク６と、複数個のパワーローラ７、７とを備える。このうちの両入力側ディスク５ａ、５ｂは、軸方向に互いに離隔した位置に互いに同心に、それぞれがトロイド曲面である軸方向片側面を互いに対向させた状態で配置している。即ち、上記両入力側ディスク５ａ、５ｂのうち、上記駆動軸側（図１の左側）に位置する一方の入力側ディスク５ａは、上記入力軸１の前端部（この駆動軸側で、図１の左端部）外周面に、この入力軸１と同期した回転を自在に支持している。これに対して他方の入力側ディスク５ｂは、この入力軸１の後端寄り部分（図１の右端寄り部分）に、上記遊星歯車式変速機３を構成するキャリア８を介して結合固定し、やはり、上記入力軸１と同期した回転を自在としている。この様な構成により、上記各入力側ディスク５ａ、５ｂと上記キャリア８とを、動力の伝達可能に（同期した回転を自在に）連結している。

又、上記出力側ディスク６は、１対の出力側ディスクの背面同士を突き合わせた状態で一体とした如き形状で、軸方向両側面を、それぞれトロイド曲面としている。この様な出力側ディスク６は、上記両入力側ディスク５ａ、５ｂ同士の間で上記入力軸１の周囲に、そのトロイド側面をこれら両入力側ディスク５ａ、５ｂのトロイド側面に対向させた状態で、上記入力軸１に対する相対回転を自在に設けている。更に、上記各パワーローラ７、７は、上記両入力側ディスク５ａ、５ｂと上記出力側ディスク６との、それぞれがトロイド曲面である軸方向側面同士の間に、それぞれ複数個ずつ挟持している。そして、上記各パワーローラ７、７を同期して揺動変位させる事により、上記両入力側ディスク５ａ、５ｂと上記出力側ディスク６との間の変速度比を調節自在としている。又、図示は省略するが、上記各ディスク５ａ、５ｂ、６と上記各パワーローラ７、７の周面との接触部の面圧を確保する為、機械式或は油圧式の押圧装置を設けている。この様なトロイダル型無段変速機２の構造及び作用は、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である為、詳しい説明は省略する。

又、上記遊星歯車式変速機３は、ダブルピニオン式のもので、それぞれが上記キャリア８に回転自在に支持されて対となる遊星歯車９ａ、９ｂを互いに噛合させると共に、このうちの内径寄りの遊星歯車９ａを太陽歯車１０に、外径寄りの遊星歯車９ｂをリング歯車１１に、それぞれ噛合させている。又、上記太陽歯車１０は、中空回転軸１２を介して上記出力側ディスク６と動力の伝達を可能に（同期した回転を自在に）連結している。この中空回転軸１２は、上記太陽歯車１０及び出力側ディスク６と同心に設けられ、基端部をこの出力側ディスク６の内径部に結合固定すると共に、先端部に上記太陽歯車１０を固設している。又、上記リング歯車１１は、前記出力軸４と動力の伝達を可能に（同期した回転を自在に）連結（結合）している。

更に、本例の場合は、上記トロイダル型無段変速機２の速度比（増速比）、即ち、前記各入力側ディスク５ａ、５ｂと前記出力側ディスク６との間の速度比の絶対値を、１．０（等速）とした状態で、変速比無限大の状態（ギヤードニュートラル状態）を実現する様に構成している。この為に、本例の場合は、上記遊星歯車式変速機３の変速比（減速比）、即ち、上記太陽歯車１０の歯数Ｚ_S と上記リング歯車１１の歯数Ｚ_R との比（歯数比）を、２．０（＝Ｚ_R ／Ｚ_S ）としている。図２は、この様な本例の無段変速装置の速度比と、この無段変速装置に組み込んだトロイダル型無段変速機２の速度比との関係を示している。

上述の様に構成する本例の場合には、入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６、延いてはトロイダル型無段変速機３、更には無段変速装置を小型、軽量に構成できる。
即ち、変速比無限大の状態を、上記トロイダル型無段変速機２の変速状態を等速｛変速比（減速比）＝１．０、速度比（増速比）＝１．０｝とした状態で実現する為、前述の図６から明らかな様に、この状態での上記入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６に加わる面圧を、互いに等しくできる。この為、これら入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６の径方向寸法を小さくできると共に、何れか一方のディスク５ａ、５ｂ（６）の径方向寸法が無駄に大きくなる事を防止できる。この結果、上記入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６、延いてはトロイダル型無段変速機２、更には無段変速装置を小型、軽量に構成できる。又、これと共に、上記入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６を製造する際に必要な素材（材料）の低減、加工面積の低減も図れ、これら入力側、出力側両ディスク５ａ、５ｂ、６の製造コストを低減できる。又、無段変速装置を車両に組み込んだ場合には、これら入力側、出力側各ディスク５ａ、５ｂ、６の重量が増大する事による加速性能の低下も防止できる。

尚、動力の伝達方向に関し、前記リング歯車１１よりも下流側には、必要に応じて増速機構或いは減速機構を設ける事により、無段変速装置を組み込む機械（車両、各種産業機械等）で必要とされる回転を取り出し自在とする。この様な増速機構や減速機構は、歯車式のもの、或いは、スプロケットとチェーンとにより構成するもの等、従来から知られている各種変速機構或いは動力伝達機構を採用できる。

［実施の形態の第２例］
図３は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の無段変速装置は、入力軸１と、トロイダル型無段変速機２と、第一〜第三遊星歯車式変速機１３〜１５と、出力軸４とを、動力の伝達方向に関して互いに直列に配置して成る。このうちのトロイダル型無段変速機２の隣に設けた第一遊星歯車式変速機１３は、前述の第１例の遊星歯車式変速機３と同様に、ダブルピニオン式のものとしている。即ち、それぞれが第一キャリア１６に回転自在に支持されて対となる第一遊星歯車１７ａ、１７ｂを互いに噛合させると共に、このうちの内径寄りの遊星歯車１７ａを第一太陽歯車１８に、外径寄りの第一遊星歯車１７ｂを第一リング歯車１９に、それぞれ噛合させている。

又、この様な第一遊星歯車式変速機１３の隣で、上記トロイダル型無段変速機２から離れた側に配置した第二遊星歯車式変速機１４は、上記第一キャリア１６と共に回転する第二キャリア２０を有する。本例の場合には、これら第二キャリア２０と第一キャリア１６とを一体に構成し、この第一キャリア１６に第二キャリア２０としての機能も持たせている。そして、この第二キャリア２０に回転自在に支持した各第二遊星歯車２１を、伝達軸２３の一端部（前端部）に固設した第二太陽歯車２２に噛合させている。本例の場合、上記各第二遊星歯車２１と、上記第一遊星歯車式変速機１３を構成する各第一遊星歯車１７ａ、１７ｂのうちの径方向内方に位置する各第一遊星歯車１７ａとを、互いに同期した回転を自在に結合した、所謂ステップピニオンと呼ばれる組み合わせ遊星歯車としている。尚、上記各第二遊星歯車２１の周囲にリング歯車は設けていない。

又、上記伝達軸２３の他端部（後端部）に、上記第三遊星歯車式変速機１５を構成する第三太陽歯車２４を固設している。そして、この第三太陽歯車２４の周囲に、同じく第三遊星歯車式変速機１５を構成する第三キャリア２５並びに第三リング歯車２６を設けると共に、このうちの第三キャリア２５に、第三遊星歯車２７ａ、２７ｂを回転自在に支持している。この様な第三遊星歯車式変速機１５も、上記第一遊星歯車式変速機１３と同様に、ダブルピニオン式のものとしている。即ち、それぞれが上記第三キャリア２５に回転自在に支持されて対となる上記第三遊星歯車２７ａ、２７ｂを互いに噛合させると共に、このうちの内径寄りの遊星歯車２７ａを第三太陽歯車２４に、外径寄りの第三遊星歯車２７ｂを第三リング歯車２６に、それぞれ噛合させている。

又、上記第三キャリア２５と前記出力軸４とを、動力の伝達を可能に（同期した回転を自在に）連結（結合）している。又、上記第一遊星歯車式変速機１３を構成する第一リング歯車１９と上記第三キャリア２５とを、低速用クラッチ２８を介して動力の伝達を可能に連結自在とすると共に、上記第三リング歯車２６とハウジング等の固定の部分とを、高速用クラッチ２９により係脱自在としている。この様な本例の場合は、上記低速用クラッチ２８を繋いで高速用クラッチ２９の接続を断った低速モード時に、ギヤードニュートラル状態を挟んで、前進、後退の切り換えを可能とする。又、上記低速用クラッチ２８の接続を断って上記高速用クラッチ２９を接続した高速モード時に、上記トロイダル型無段変速機２を通過する動力を低減できる、パワースプリット状態を実現する。

この様な本例の場合も、低速モードで変速比無限大の状態（ギヤードニュートラル状態）を、トロイダル型無段変速機２の速度比（増速比）の絶対値を１．０（等速）とした状態で実現する様に構成している。図４は、この様な本例の無段変速装置の速度比と、この無段変速装置に組み込んだトロイダル型無段変速機２の速度比との関係を示している。この様な本例の場合は、前述の第１例の構造に比べて変速度比の変動幅を大きくできる。特に、増速比を大きくできる（走行速度を大きくできる）分、例えばクレーン車等の建設機械等で、建設現場での作業の際に大きな力を出力させるだけでなく、この建築現場への移動の際にも走行速度を大きくでき、低速走行しかできない場合の交通の妨げとなる不都合を防止できる。言い換えれば、大きな力が必要な場合に、大きな減速比を得られるギヤードニュートラル状態を実現できる低速モードを選択し、高速走行が必要な場合に、パワースプリット状態を実現する高速モードを選択する事で、それぞれの目的に応じた最適な変速状態を実現できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第１例と同様である。

本発明は、ギヤードニュートラル状態を実現する無段変速装置であれば、遊星歯車式変速機の構成や、この遊星歯車式変速機とトロイダル型無段変速機との間で動力を伝達する為の動力伝達機構の構成は特に限定しない。例えば、図示の様な、中空回転軸１２（図１、３参照）を介して動力を伝達する構造だけでなく、図示は省略するが、例えば入力軸や内側ディスクの側方に、これら入力軸及び内側ディスクの中心軸に対して平行に設けた伝達軸（平行軸）を介して動力を伝達する構造で実施する事もできる。又、歯車式の伝達機構、或いは、スプロケットとチェーンとにより構成した伝達機構等、従来から知られた各種構造を採用できる。又、上記遊星歯車式変速機の構造に関しても、シングルピニオン式、ダブルピニオン式等、必要に応じて何れの構造も採用できる。

本発明の実施の形態の第１例を示す半部略断面図。 トロイダル型無段変速機の速度比と無段変速装置全体としての速度比との関係を示す線図。 本発明の実施の形態の第２例を示す略断面図。 トロイダル型無段変速機の速度比と無段変速装置全体としての速度比との関係を示す線図。 無段変速装置全体としての速度比とトロイダル型無段変速機の速度比並びにエンジントルクに対する通過トルクの大きさとの関係の１例を示す線図。 トロイダル型無段変速機の速度比と入力側、出力側各ディスクの転がり接触部の面圧との関係を示す線図。

符号の説明

１ 入力軸
２ トロイダル型無段変速機
３ 遊星歯車式変速機
４ 出力軸
５ａ、５ｂ 入力側ディスク
６ 出力側ディスク
７ パワーローラ
８ キャリア
９、９ｂ 遊星歯車
１０ 太陽歯車
１１ リング歯車
１２ 中空回転軸
１３ 第一遊星歯車式変速機
１４ 第二遊星歯車式変速機
１５ 第三遊星歯車式変速機
１６ 第一キャリア
１７ａ、１７ｂ 第一遊星歯車
１８ 第一太陽歯車
１９ 第一リング歯車
２０ 第二キャリア
２１ 第二遊星歯車
２２ 第二太陽歯車
２３ 伝達軸
２４ 第三太陽歯車
２５ 第三キャリア
２６ 第三リング歯車
２７ａ、２７ｂ 第三遊星歯車
２８ 低速用クラッチ
２９ 高速用クラッチ

Claims (4)

1. 入力軸と、出力軸と、これら入力軸と出力軸との間に設けたトロイダル型無段変速機及び歯車式の差動機構とを備え、このうちのトロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと出力側ディスクとの間の変速度比の調節に基づいて、上記入力軸を回転させた状態のまま上記出力軸を停止させる変速比無限大の状態を実現できる無段変速装置に於いて、この変速比無限大の状態を実現する、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の速度比の絶対値を、１．０若しくは１．０近傍の値とした事を特徴とする無段変速装置。
2. 入力側ディスクと出力側ディスクとの間の速度比の絶対値が０．９〜１．１の状態で、変速比無限大の状態を実現する、請求項１に記載した無段変速装置。
3. 入力側ディスクと出力側ディスクとの間の速度比の絶対値が１．０の状態で、変速比無限大の状態を実現する、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
4. トロイダル型無段変速機は、軸方向に互いに離隔した状態で同期して回転する、それぞれが入力側ディスクと出力側ディスクとのうちの一方のディスクである、１対の外側ディスクと、これら両外側ディスク同士の間に、これら両外側ディスクと同心に、且つ、これら両外側ディスクに対する相対回転を自在に設けられた、同じく他方のディスクである、内側ディスクと、上記両外側ディスク及びこの内側ディスクの互いに対向する側面同士の間に、それぞれ複数個ずつ配置したパワーローラとを備えたダブルキャビティ型のものであり、歯車式の差動機構である遊星歯車式変速機は、動力の伝達方向に関し、上記トロイダル型無段変速機と出力軸との間に、このトロイダル型無段変速機と同心に配置され、且つ、それぞれがキャリアに回転自在に支持されて対となる遊星歯車を互いに噛合させると共に、このうちの内径寄りの遊星歯車を太陽歯車に、外径寄りの遊星歯車をリング歯車に、それぞれ噛合させるダブルピニオン式のものであり、上記各外側ディスクと上記キャリアとを動力の伝達可能に連結すると共に、上記内側ディスクと上記太陽歯車とを、これら両部材と同心に設けた部材を介して動力の伝達を可能に連結し、上記リング歯車と上記出力軸との間で動力の伝達を可能にする事により、上記入力軸を一方向に回転させたままこの出力軸を停止させる変速比無限大の状態を実現し、更に、上記太陽歯車とリング歯車との歯数比を、２．０若しくは２．０近傍の値とした、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。

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