無段変速機
【課題】トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達し得る第２伝達軸を備えることで、耐久性の向上やコンパクト化が可能な無段変速機を提供する。
【解決手段】無段変速機１には、バリエータ１０と、プラネタリギヤ機構３０と、ロー・ハイ切換え機構２０と、出力軸３とが備えられている。この無段変速機１に、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの無段変速回転をプラネタリギヤ機構３０に伝達するスリーブ７１と、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの無段変速回転をプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達し得るカウンタシャフト７５とを備えることで、ローモード時にあっては入力軸２の回転と無段変速回転とをプラネタリギヤ機構３０で回転合成して出力軸３に伝達し、ハイモード時にあってはカウンタシャフト７５を介して無段変速回転を出力軸３に伝達するようにする。
【解決手段】無段変速機１には、バリエータ１０と、プラネタリギヤ機構３０と、ロー・ハイ切換え機構２０と、出力軸３とが備えられている。この無段変速機１に、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの無段変速回転をプラネタリギヤ機構３０に伝達するスリーブ７１と、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの無段変速回転をプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達し得るカウンタシャフト７５とを備えることで、ローモード時にあっては入力軸２の回転と無段変速回転とをプラネタリギヤ機構３０で回転合成して出力軸３に伝達し、ハイモード時にあってはカウンタシャフト７５を介して無段変速回転を出力軸３に伝達するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に適用されて好適な無段変速機に係り、特に入力軸の回転とトロイダル式無段変速装置の無段変速回転とを回転合成するプラネタリギヤ機構を備えた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トロイダル式無段変速装置を用い、一軸状に各部材を配置した無段変速機が提案されている（特許文献１）。該無段変速機は、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）とプラネタリギヤ装置とを組合せて、該トロイダル式無段変速装置の変速回転と入力軸からの入力回転とをトルク循環しつつ合成し、該合成回転を反転・減速して出力するローモードと、該合成回転をそのまま出力するハイモードとを備えて、ギヤニュートラル（ＧＮ）を含む自動車の出力回転として適当な正逆変速回転を得ている（ＩＶＴ；infinitely variable transmission）。
【０００３】
上記一軸状の無段変速機は、入力ディスク、出力ディスク及びこれら両ディスクの間に配置されて両ディスクとの接触半径位置を変更し得るローラからなるトロイダル式無段変速装置と、入力側から順に第１、第２、第３のピニオン（スリーステップピニオン）を軸方向に配置したキャリヤを有するプラネタリギヤ機構と、第４、第５のピニオンを軸方向に配置したキャリヤを有する反転ギヤ機構と、第３のピニオンに噛合する第３のサンギヤと反転ギヤ機構の入力側サンギヤとを連結する連結部材と、反転ギヤ機構の出力側サンギヤを停止し得るローブレーキ及びプラネタリギヤの第２のサンギヤ（ハイモード時出力ギヤ）と出力軸との間に介在するハイクラッチからなるロー・ハイ切換え機構と、を備えて構成されている。
【０００４】
これにより、この無段変速機は、ローブレーキを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、入力軸の回転を直接入力するキャリヤと無段変速装置を介して反転・変速された第１のサンギヤの回転とをプラネタリギヤ機構にて合成・減速して第３のサンギヤに出力し、更に該出力ギヤの回転を連結部材を介して反転ギヤ機構に入力し、該反転ギヤ機構にて回転を反転して出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、第２のサンギヤの回転がハイクラッチを介して出力軸に伝達される。
【０００５】
一方、トロイダル式無段変速装置を用い、出力ディスクの回転をカウンタシャフト（カウンタ軸）を介して出力する二軸状の伝達経路で構成され、ローモード時に該トロイダル式無段変速装置の変速回転と入力軸からの入力回転とをトルク循環して合成する無段変速機（特許文献２）や、ハイモード時にトルク循環して合成する無段変速機（特許文献３）も提案されている。
【０００６】
上記二軸状の無段変速機のうちローモード時にトルク循環するものは、上述と同様なトロイダル式無段変速装置（ハーフトロイダル式）と、該トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに外周側で噛合し、該出力ディスクの変速回転を入力軸と平行な軸上で変速回転を伝達するカウンタシャフトと、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤを有するプラネタリギヤと、入力軸の回転を該キャリヤに入力自在にするロークラッチと、該キャリヤとリングギヤとを一体的に係合するハイクラッチとを備えて構成されている。
【０００７】
これにより、この無段変速機は、ロークラッチを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、入力軸の回転を直接入力するキャリヤと無段変速装置及びカウンタシャフトを介して（無段変速装置で反転、カウンタギヤで再反転されて）変速されたサンギヤの回転とをプラネタリギヤにて合成・減速してリングギヤに出力し、該リングギヤより出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、無段変速装置の変速回転がカウンタシャフトを介してサンギヤだけに入力され、該サンギヤの回転がハイクラッチの係合により一体回転するプラネタリギヤを介して出力軸に出力される。
【０００８】
また、上記二軸状の無段変速機のうちハイモード時にトルク循環するものは、上述と同様なトロイダル式無段変速装置（ハーフトロイダル式）と、該トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに外周側で噛合し、該出力ディスクの変速回転を入力軸と平行な軸上で変速回転を伝達するカウンタシャフトと、該カウンタシャフトに接続される第１のサンギヤ、連結された第１のキャリヤ及び第２のリングギヤ、連結された第１のリングギヤ及び第２のキャリヤを有するプラネタリギヤ機構と、第２のサンギヤの回転を固定自在なローブレーキと、入力軸の回転を第１のキャリヤに入力自在にするハイクラッチとを備えて構成されている。
【０００９】
これにより、この無段変速機は、ロークラッチを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、無段変速装置及びカウンタシャフトを介して反転・変速された第１のサンギヤの回転をプラネタリギヤ機構にて合成・減速して第１のリングギヤ及び第２のキャリヤに出力し、出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、カウンタシャフトを介して無段変速装置の変速回転が入力された第１のサンギヤの回転と入力軸の回転が入力された第１のキャリヤの回転とをプラネタリギヤ機構により合成し、第１のリングギヤより出力軸に出力している。
【００１０】
なお、この無段変速機において後進時には、後進ブレーキにより第１のキャリヤの回転を固定し、第１のサンギヤに入力される無段変速装置の変速回転を反転して第１のリングギヤより出力軸に出力している。
【００１１】
【特許文献１】国際公開公報 ＷＯ０３／１００２９５Ａ１
【特許文献２】特開平１１−６３１４８号公報
【特許文献３】特開２００４−１４４３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上記一軸状の無段変速機は、プラネタリギヤ機構で上記変速回転と入力回転とをトルク循環して合成し、その合成回転をハイモード出力とするため、特にローモード時は該合成回転を反転・減速するギヤ（第３のピニオン、第３のサンギヤ、反転ギヤ機構等）が必要となる。そのため、軸方向の短縮化が難しく、軸方向に対する無段変速機のコンパクト化の妨げとなっていた。
【００１３】
一方、上述した二軸状の無段変速機は、プラネタリギヤ機構においてローモードとハイモードとの一方しかトルク循環を行わず、それにより異なる変速比や反転状態を形成しているため、減速ギヤや反転ギヤ機構等を配設することを不要とし、軸方向に対する無段変速機のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１４】
しかしながら、ローモードであってもハイモードであってもカウンタシャフトを用いて無段変速装置の変速回転を伝達しているため、特にローモードにおいて減速比が大きい回転を伝達する必要があり、つまり大きなトルクを伝達する必要があるので、カウンタシャフトや該カウンタシャフトを回転支持するベアリング等の耐久性の向上の妨げになるという問題がある。また、カウンタシャフトの強度や耐久性を向上するためには、該カウンタシャフトを大径化したり、上記ベアリング等の回転支持部材を大きくしたりする必要が生じる。そのため、無段変速機のコンパクト化の妨げとなってしまう。
【００１５】
更に、上記プラネタリギヤ機構には、ローモードであってもハイモードであっても無段変速装置の変速回転が入力されるため、各ギヤの歯数が両モードに対応し得る歯数に制限されてしまい、サンギヤ径、ピニオン径、リングギヤ径等に制限が生じて、プラネタリギヤ機構の肥大化を招いてしまい、特に径方向における無段変速機のコンパクト化の妨げになるという問題もある。
【００１６】
そこで本発明は、トロイダル式無段変速装置の出力ディスクの無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達し得る第２伝達軸を備え、もって耐久性の向上やコンパクト化が可能な無段変速機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図８参照）、駆動源に接続される入力軸（２）と、前記入力軸（２）の回転に基づき入力ディスク（１１Ａ，１１Ｂ）に入力される回転を無段変速回転（Ｖｏｕｔ）に変速して出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）より出力するトロイダル式無段変速装置（１０）と、プラネタリギヤ機構（３０）と、ロー係合要素（Ｌ）とハイ係合要素（Ｈ）との係合状態によってローモードとハイモードとを切換えし得るロー・ハイ切換え機構（２０）と、駆動車輪に接続される出力軸（３）と、を備えた無段変速機（１）において、
前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）を前記プラネタリギヤ機構（３０）に伝達する第１伝達軸（７１）と、
前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）を前記プラネタリギヤ機構（３０）を迂回して前記出力軸（３）に伝達し得る第２伝達軸（７５，１７５，２７５）と、を備え、
前記ローモード時にあっては、前記入力軸（２）の回転と前記第１伝達軸（７１）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）とを前記プラネタリギヤ機構（３０）で回転合成して前記出力軸（３）に伝達し、
前記ハイモード時にあっては、前記第２伝達軸（７５，１７５，２７５）を介して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）を前記出力軸（３）に伝達する、
ことを特徴とする無段変速機（１）にある。
【００１８】
請求項２に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記トロイダル式無段変速機（１０）は、前記入力軸（２）上に配設されてなり、
前記入力ディスク（１１Ａ，１１Ｂ）には、前記入力軸（２）の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１１，１２）にある。
【００１９】
請求項３に係る本発明は（例えば図１乃至図５参照）、前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤ（７３）と他端に固着された出力ギヤ（７６）とを有して前記入力軸（２）と平行な軸上に配置されたカウンタシャフト（７５）からなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）に連動して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）で回転すると共に前記カウンタシャフト（７５）の入力ギヤ（７３）に噛合する無段回転出力ギヤ（７２）と、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸（３）に連動する出力軸連動ギヤ（７８）と、
前記カウンタシャフト（７５）の出力ギヤ（７６）と前記出力軸連動ギヤ（７８）とに噛合する反転ギヤ（７７）と、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機（１１）にある。
【００２０】
請求項４に係る本発明は（例えば図６及び図７参照）、前記第２伝達軸は、一端に固着された入力部材（１７４）と他端に固着された出力ギヤ（１７６）とを有して前記入力軸（２）と平行な軸上に配置されたカウンタシャフト（１７５）からなり、
前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）に連動して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）で回転し得る無段回転出力部材（１７２）と、
前記無段回転出力部材（１７２）と前記カウンタシャフト（１７５）の入力部材（１７４）とに巻回係着されたベルト状部材（１７３）と、
前記カウンタシャフト（１７５）の出力ギヤ（１７６）に噛合すると共に少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸（３）に連動する出力軸連動ギヤ（１７８）と、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機（１２）にある。
【００２１】
請求項５に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記入力軸（２）、前記トロイダル式無段変速装置（１０）、前記プラネタリギヤ機構（３０）、前記ロー・ハイ切換え機構（２０）、及び前記出力軸（３）が、一軸上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機（１１，１２）にある。
【００２２】
請求項６に係る本発明は（例えば図８参照）、前記入力軸（２）に同軸上で接続されると共に、ＰＴＯ装置に接続されるドライブシャフト（２１０）と、
前記入力軸（２）に固着された入力回転出力ギヤ（２０１）と、
前記入力回転出力ギヤ（２０１）に噛合する反転入力ギヤ（２０２）と、
前記反転入力ギヤ（２０２）に固着され、前記入力軸（２）と平行な軸上に配置された回転軸（２０３）と、を備えてなり、
前記トロイダル式無段変速機（１０）及び前記プラネタリギヤ機構（３０）は、前記回転軸（２０３）上に配設されてなり、
前記入力ディスク（１１Ａ，１１Ｂ）には、前記回転軸（２０３）の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１３）にある。
【００２３】
請求項７に係る本発明は（例えば図８参照）、前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤ（２７３）と他端に固着された出力ギヤ（２７６）とを有して前記ドライブシャフト（２１０）上に回転自在に配置されたカウンタシャフト（２７５）からなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）に連動して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）で回転すると共に前記カウンタシャフト（２７５）の入力ギヤ（２７３）に噛合する無段回転出力ギヤ（２７２）と、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸（３）に連動する出力軸連動ギヤ（２７８）と、を備えた、
ことを特徴とする請求項６記載の無段変速機（１３）にある。
【００２４】
請求項８に係る本発明は、前記入力軸（２）、前記ドライブシャフト（２１０）、及び前記カウンタシャフト（２７５）が、第１軸（ＣＴ１）上に配置され、
前記トロイダル式無段変速装置（１０）、前記プラネタリギヤ機構（３０）、前記ロー・ハイ切換え機構（２０）、及び前記出力軸（３）が、前記第１軸（ＣＴ１）と平行な第２軸（ＣＴ２）上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項７記載の無段変速機（１３）にある。
【００２５】
請求項９に係る本発明は（例えば図３、図４、及び図７参照）、前記ハイ係合要素は、前記第２伝達軸（７５，１７５）と前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）との間に介在するハイクラッチ（Ｈ）である、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか記載の無段変速機（１）にある。
【００２６】
請求項１０に係る本発明は（例えば図１、図３、図５、図６、図７、及び図８参照）、前記ロー係合要素は、前記プラネタリギヤ機構（３０）と前記出力軸（３）との間に介在するロークラッチ（Ｌ）である、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の無段変速機（１）にある。
【００２７】
請求項１１に係る本発明は（例えば図１、図３、図５、図６、図７、及び図８参照）、前記プラネタリギヤ機構（３０）は、前記第１伝達軸（７１）に接続されたサンギヤ（Ｓ）と、前記ロークラッチ（Ｌ）を介して前記出力軸（３）に接続されたリングギヤ（Ｒ）と、前記サンギヤ（Ｓ）に噛合する第１ピニオン（Ｐ１）及び前記リングギヤ（Ｒ）に噛合する第２ピニオン（Ｐ２）を軸支すると共に前記入力軸（２）に接続されたキャリヤ（Ｃ）と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ（ＤＰ）からなる、
ことを特徴とする請求項１０記載の無段変速機（１）にある。
【００２８】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に係る本発明によると、出力ディスクの無段変速回転をプラネタリギヤ機構に伝達する第１伝達軸と、出力ディスクの無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達し得る第２伝達軸とを備え、ローモード時にあっては入力軸の回転と第１伝達軸の無段変速回転とをプラネタリギヤ機構で回転合成して出力軸に伝達し、ハイモード時にあっては第２伝達軸を介して無段変速回転を出力軸に伝達するように構成したので、例えば一軸状の無段変速機に比して軸方向における無段変速機のコンパクト化を図ることができるものでありながら、ローモードでトルク伝達を行わない第２伝達軸やその回転支持部材の耐久性の向上、及びコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機のコンパクト化も図ることができる。
【００３０】
また、プラネタリギヤ機構がローモード時だけトロイダル式無段変速装置の無段変速回転を伝達するように構成されるので、プラネタリギヤ機構の各ギヤにおける歯数の制限が低減され、特にピニオン径等を小径化することができて、プラネタリギヤ機構のコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】
請求項２に係る本発明によると、トロイダル式無段変速機は入力軸上に配設されてなり、入力ディスクには入力軸の回転が入力されるので、トロイダル式無段変速装置の入力ディスクに入力軸からの正転回転を入力することができ、出力ディスクから反転回転を出力することができる。
【００３２】
請求項３に係る本発明によると、第２伝達軸が入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトであるので、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達することを可能とすることができる。また、反転ギヤを備えているので、トロイダル式無段変速装置で入力軸の回転に対して反転された無段変速回転が再反転されてカウンタシャフトに伝達されるが、該反転ギヤでカウンタシャフトの回転を再反転することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸に伝達することができる。
【００３３】
請求項４に係る本発明によると、第２伝達軸が入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトであるので、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達することを可能とすることができる。また、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をベルト状部材によりカウンタシャフトに伝達するので、トロイダル式無段変速装置で入力軸回転に対して反転された無段変速回転を反転せずにカウンタシャフトに伝達することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸に伝達することができる。
【００３４】
請求項５に係る本発明によると、入力軸、トロイダル式無段変速装置、プラネタリギヤ機構、ロー・ハイ切換え機構、及び出力軸が、一軸上に配置されているので、例えばＦＲタイプの自動車のような、前後方向一方側に駆動源があり、前後方向他方側の車輪が駆動輪となる車輌に用いて好適とすることができる。
【００３５】
請求項６に係る本発明によると、トロイダル式無段変速機は入力軸と平行な軸上に配置された回転軸上に配設されてなり、入力ディスクには回転軸の回転が入力されるので、トロイダル式無段変速装置の入力ディスクに入力軸の回転に基づく反転回転を入力することができ、出力ディスクから正転回転を出力することができる。
【００３６】
請求項７に係る本発明によると、第２伝達軸は、入力軸と同軸上であるドライブシャフト上に回転自在に配置されたカウンタシャフトであり、トロイダル式無段変速機及びプラネタリギヤ機構は入力軸と平行な軸上に配置された回転軸上に配設されているので、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達することを可能とすることができる。また、トロイダル式無段変速装置で入力軸の回転に対して正転回転である無段変速回転が反転されてカウンタシャフトに伝達されるが、カウンタシャフトの回転を再反転して出力軸連動ギヤに伝達することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸に伝達することができる。
【００３７】
請求項８に係る本発明によると、入力軸、ドライブシャフト、及びカウンタシャフトが、第１軸上に配置され、トロイダル式無段変速装置、プラネタリギヤ機構、ロー・ハイ切換え機構、及び出力軸が、第１軸と平行な第２軸上に配置されるので、例えばトラクタのような、ＰＴＯ装置を介して作業機等を接続可能な作業車輌に用いて好適とすることができる。
【００３８】
請求項９に係る本発明によると、ハイ係合要素は、第２伝達軸と出力ディスクとの間に介在するハイクラッチであるので、第２伝達軸は、ローモード時において、高回転となる無段変速回転を入力せず、低回転である出力軸の回転で回転させることができ、ローモード時におけるオイルの撹拌ロスの低減や、第２伝達軸の回転支持部材における耐久性の向上を図ることができる。
【００３９】
請求項１０に係る本発明によると、ロー係合要素は、プラネタリギヤ機構と出力軸との間に介在するロークラッチであるので、ローモード時において、プラネタリギヤ機構における入力軸の回転と無段変速回転との合成回転を出力軸に伝達することができる。
【００４０】
請求項１１に係る本発明によると、プラネタリギヤ機構は、第１伝達軸に接続されたサンギヤと、ロークラッチを介して出力軸に接続されたリングギヤと、サンギヤに噛合する第１ピニオン及びリングギヤに噛合する第２ピニオンを軸支すると共に入力軸に接続されたキャリヤとを有するダブルピニオンプラネタリギヤからなるので、入力軸の回転と無段変速回転とを合成して出力するトルク循環を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。まず、図１及び図２に沿って、本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機１１の概略構成を説明する。なお、本無段変速機１１は、特にＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの車輌等に搭載して好適であるため、以下の説明においては、図中左側を「前方側」、図中右側を「後方側」という（図２を除く）。
【００４２】
第１の実施の形態に係る無段変速機（ＩＶＴ）１１は、図１に示すように、入力軸２と、トロイダル式無段変速装置（以下、「バリエータ」という）１０と、第１伝達軸（以下、単に「スリーブ軸」という）７１と、プラネタリギヤ機構３０と、ロー・ハイ切換え機構２０と、出力軸３とを、入力軸２（出力軸３）と同軸上に備えており、入力軸２と平行な軸上に第２伝達軸（以下、「カウンタシャフト」という）７５を備えている。
【００４３】
バリエータ１０は、フルトロイダル式からなり、入力軸２上に連結された入力ディスク１１Ａと、後述のプラネタリギヤ機構３０のキャリヤＣを介して入力軸２に連結された入力ディスク１１Ｂと、スリーブ軸７１に連結された２個の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと、それら２個の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの間に挟持されるパワーローラ１４Ａ，１４Ｂとを有する。入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ対向するように配置され、２列のパワーローラを挟んでダブルキャビティ１３Ａ，１３Ｂを構成して、各ディスク同士のスラスト力を打消す構成からなる。
【００４４】
パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、環状のダブルキャビティ１３Ａ，１３Ｂにおける周方向の略々均等な位置に複数個（例えば１つのキャビティに３個）配置されており、不図示の球面軸受、レバー等からなるリンク機構を油圧制御により押圧駆動される。また、詳しくは後述するように、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂがパワーローラ１４Ａ，１４Ｂを挟持する挟持圧が油圧により制御されて、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂが自律的に傾斜することで、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとの接触半径が変更されて、無段に連続して変速する。本バリエータ１０にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに対して出力ディスク１２Ａ，１２Ｂが反転回転するので、速度比は−（マイナス）になる。そして、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂには、内周側においてスリーブ軸７１が連結されていると共に、カウンタギヤ（無段回転出力ギヤ）７２が該出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと連動し得るように配設されている。
【００４５】
プラネタリギヤ機構３０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ（以下、単に「プラネタリギヤ」という）ＤＰからなり、２個のピニオンＰ１，Ｐ２（第１ピニオン、第２ピニオン）を有するキャリヤＣと、ピニオンＰ１に噛合するサンギヤＳと、ピニオンＰ２に噛合するリングギヤＲとを有している。サンギヤＳは、上記出力ディスク１２Ａ，１２Ｂに接続されたスリーブ軸７１に連結されており、キャリヤＣは、入力軸２に接続されていると共に入力ディスク１１Ｂに接続されている。そして、リングギヤＲは、ロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチ（ロー係合要素）Ｌに接続されており、該ロークラッチＬの係合によって出力軸３に接続される。
【００４６】
一方、上記カウンタシャフト７５は、前方側の端部に固着され、上記カウンタギヤ７２に噛合する入力ギヤ７３と、後方側の端部に固着された出力ギヤ７６とを有して構成されている。該カウンタシャフト７５の出力ギヤ７６と出力軸連動ギヤ７８との間には、両ギヤ７６，７８に噛合する反転ギヤ７７が配設されており、該出力軸連動ギヤ７８は、ロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチ（ハイ係合要素）Ｈに接続されている。そして、該出力軸連動ギヤ７８は、ハイクラッチＨの係合によって出力軸３に接続される。
【００４７】
なお、図１に示す無段変速機のスケルトン図においては、ハイクラッチＨが、出力軸連動ギヤ７８と出力軸３との間に介在するように配置されているものを説明したが、詳しくは後述する本発明に係る無段変速機１１においては、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ７２との間に介在するように配置されている。
【００４８】
ついで、上記無段変速機１１の作用について図１及び図２に沿って説明する。
【００４９】
例えば無段変速機１１を搭載した車輌の発進時又は後進時においては、不図示のシフトレバーや油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構２０が制御されて、ハイクラッチＨが解放されると共にロークラッチＬが係合され、無段変速機１１はローモード状態にされる。すると、図１に示すように、エンジン出力軸に連結している入力軸２の回転が、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、及びプラネタリギヤＤＰのキャリヤＣに伝達される。このうち入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された入力軸２の回転はバリエータ１０で変速され、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂよりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されて、サンギヤＳに入力される。
【００５０】
サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、図２に示すように、プラネタリギヤＤＰにおいて、入力軸２の回転（キャリヤＣの回転）とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（サンギヤＳの回転）とがトルク循環により合成されて、リングギヤＲより出力される。このリングギヤＲの出力回転は、バリエータ１０の変速比の幅に応じて、減速の逆転回転からニュートラル位置（ＧＮポイント）を介して減速の正転回転までの幅に変速された出力回転となる。そして、このリングギヤＲの出力回転は、図１に示すように、ローモード状態の出力回転ＯｕｔＬとして、ロークラッチＬを介して出力軸３に出力される。
【００５１】
以上のような伝達経路を形成するローモード時においては、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（バリエータ１０の変速比）が、図２中の一転鎖線で示すギヤニュートラル状態ＧＮである際に、リングギヤＲの回転がニュートラル状態となり、つまりローモード時の出力回転ＯｕｔＬがニュートラル状態となる。この状態においては、エンジン回転数（入力軸２の回転）と出力軸３の回転とが無関係となるので、例えば走行レンジに切換える際にバリエータ１０の変速比をギヤニュートラル状態ＧＮに合せた後にロークラッチＬを係合することで、回転数差を吸収することが不要であり、トルクコンバータ等の回転数差を吸収する装置を設ける必要がない。
【００５２】
ここで、例えば不図示のシフトレバーがリバース（Ｒ）レンジであって、このギヤニュートラル状態ＧＮより例えば車速やアクセル開度に応じてバリエータ１０の変速比を大きくしていくと（図２中のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを下方側にシフトしていくと）、出力軸３の出力回転ＯｕｔＬは、反転回転側に増速していき、後進側に増速されていく。
【００５３】
また反対に、例えば不図示のシフトレバーがドライブ（Ｄ）レンジであって、ギヤニュートラル状態ＧＮより例えば車速やアクセル開度に応じてバリエータ１０の変速比を小さくしていくと（図２中のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを上方側にシフトしていくと）、出力軸３の出力回転ＯｕｔＬは、正転回転側に増速していき、前進側に増速されていく。
【００５４】
つづいて、上述のローモード状態で出力軸３の出力回転ＯｕｔＬが増速されていき（バリエータ１０の変速比が小さくされていき）、図２中の上端の変速比に達して例えば車速やアクセル開度に応じて変速判断がなされると、不図示の油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構２０が制御されて、ロークラッチＬが解放されると共にハイクラッチＨが係合され、無段変速機１１はハイモード状態にされる。
【００５５】
すると、図１に示すように、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔがカウンタギヤ７２及び入力ギヤ７３を介してカウンタシャフト７５に反転入力され、該カウンタシャフト７５の回転が出力ギヤ７６、反転ギヤ７７及び出力軸連動ギヤ７８を介して（反転、再反転されて）出力軸３に出力される。
【００５６】
上述のローモード状態とハイモード状態との切換え（シンクチェンジ）においては、バリエータ１０の変速比（バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ）が最も小さくなる同じ変速比で切換えが行われるように各ギヤのギヤ比が設定されている。つまりローモード状態においては、バリエータ１０の変速比が小さく変速されていくと出力回転ＯｕｔＬが増速され、シンクチェンジを境に、ハイモード状態においては、反対にバリエータ１０の変速比が大きく変速されていくと出力回転ＯｕｔＨが増速されていく。
【００５７】
なお、以上説明したローモード時において、図１に示す無段変速機のようにハイクラッチＨを出力軸３と出力軸連動ギヤ７８との間に配設した場合は、カウンタシャフト７５等がバリエータ出力回転Ｖｏｕｔに基づき空転回転し、後述の図３に示す無段変速機のようにハイクラッチＨを出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ７２との間に配設した場合は、カウンタシャフト等が出力軸３の回転（ローモード出力回転ＯｕｔＬ）に基づき空転回転することになる。
【００５８】
また、上記ハイモード時においては、サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力され、入力軸２の回転がキャリヤＣに入力されるため、リングギヤＲがローモード出力回転ＯｕｔＬで空転回転することになる。
【００５９】
ついで本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機１１の詳細な構成を図３乃至図５に沿って説明する。図３は無段変速機の全体断面図、図４は無段変速機の前方部分を示す拡大断面図、図５は無段変速機の後方部分を示す拡大断面図である。
【００６０】
無段変速機（ＩＶＴ）１１は、ミッションケース７内に収納されており、該ケース７は、筒状のメインケース５、該メインケース５の前側に固定されるハウジングケース４及びメインケース５の後側に固定されるエンドケース６からなる。ハウジングケース４は、その前端をエンジンに結合され、ダンパ装置（図示せず）が収納される。即ち、本ＩＶＴ１１は、前述したようにギヤニュートラル（ＧＮ）を有するので、従来の自動変速機（ＡＴ）及び無段変速機（ＣＶＴ）に必要とされた、トルクコンバータ等の発進装置が不要となり、従ってハウジングケース４内には、エンジンの振動及び脈動等を吸収するダンパ装置のみで足りる。
【００６１】
メインケース５には、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）１０と、ロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチＨと、プラネタリギヤ機構３０とが配置されており、エンドケース６にはロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチＬが配置され、メインケース５の後端面とエンドケース６の前端面とが連結・固定され、一体の収納部が形成される。メインケース５の下方は、開口されており、かつ該開口は油圧制御装置９０を収納するオイルパン９４により閉塞されている。該オイルパン９４部分に、オイルポンプ９３とバルブボディ９１と、フォルクラムブロック９２とが収納される状態で、メインケース５の開口部分に固定されている。
【００６２】
ハウジングケース４とメインケース５とに挟まれるように前隔壁板８が固定されており、図４に詳示するように、該隔壁板８の中心ボス部８ａには、ニードルベアリングｂ１を介して入力軸（主軸）２の前側部分が回転自在に支持されている。該入力軸２の先端部２ａ（前方端部）は、ハウジングケース内部４ａに延び、該ハウジングケース内部４ａのダンパ装置を介してエンジン出力軸と連結している。
【００６３】
入力軸２には、円筒状の支持板４１が上記ボス部８ａを内包する形で一体に固定されており、該支持板４１の前方側と前隔壁板８との間にはバリエータ１０の逆入力防止（緩み防止）用のワンウェイクラッチＦが配設されている。該支持板４１の外周側には、ドラム部材４２が固着されており、該ドラム部材４２の内周面と入力軸２の外周面との間には、入力ディスク１１Ａが支持されていると共に、入力ディスク１１Ａの外周側後方部分とドラム部材４２の後方先端部分とがスプライン係合している。入力ディスク１１Ａの背面（前方側）には、該支持板４１と該ドラム部材４２とによりシリンダが形成されており、バリエータ１０の挟持力を生じさせる油圧アクチュエータ４０が内包されている。
【００６４】
該油圧アクチュエータ４０には、板バネ４５を挟んでピストン４３、４４が配設されており、ピストン４３と上記シリンダとの間に油室４６と、ピストン４４と入力ディスク１１Ａとの間に油室４７とが形成されたダブルピストン構造となっている。該油室４６，４７には、バルブボディ９１から、メインケース５内の油路ａ１，ａ２、前隔壁板８内の油路ａ３，ａ４、及び支持板４１内の油路ａ５，ａ６を介して作動油圧が供給され、それによって入力ディスク１１Ａを入力軸２に対して後方側に押圧する。
【００６５】
一方、入力軸２の外周側の略中程から後方にかけては、スリーブ軸７１がニードルベアリングｂ２、ｂ１０（図５参照）を介して回転自在に支持されており、該スリーブ軸７１の前方外周部分には、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂがスプライン係合して配設され、後方外周部分には、入力ディスク１１Ｂが回転自在に嵌合し、更に後方端部にはサンギヤＳが形成されている（図３、図５参照）。
【００６６】
出力ディスク１２Ｂは、後方側のディスク部１２Ｂａと内周側のスリーブ軸７１を被覆するスリーブ部１２Ｂｂとを有しており、該スリーブ部１２Ｂｂの前方端部が出力ディスク１２Ａの背面（後方側）に当接して、上記油圧アクチュエータ４０の押圧力を、入力ディスク１１Ａ、パワーローラ１４Ａ、出力ディスク１２Ａ、スリーブ部１２Ｂｂを介してディスク部１２Ｂａに伝達する。なお、該ディスク部１２Ｂａに伝達された押圧力は、パワーローラ１４Ｂ、入力ディスク１１Ｂ、後述のキャリヤＣ、抜け止め部材１０２を介して入力軸２の後方部分で受圧され、つまりバリエータ１０の挟持力は入力軸２を介した閉ループ系とされる。
【００６７】
前方側の入力ディスク１１Ａに形成された環状円弧面１１ａと、出力ディスク１２Ａに形成された環状円弧面１２ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ１４Ａが挟持されており、同様に後方側の入力ディスク１１Ｂに形成された環状円弧面１１ａと、出力ディスク１２Ｂに形成された環状円弧面１２ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ１４Ｂが挟持されている。前記互いに対向する円弧面１１ａ，１２ａにより断面円形状の２個のキャビティ１３Ａ，１３Ｂが形成され、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、その中心が各円形キャビティ１３Ａ，１３Ｂの中心にあってかつ該中心を通るセンタ軸を中心に回転する。即ち、バリエータ１０は、フルトロイダルダブルキャビティ型からなり、従ってダブルキャビティ（２列）からなることにより、１列のものに比してトルク容量が２倍となると共に、入力ディスク同士、出力ディスク同士でスラスト力を打消し合い、軸受負荷とならず、かつパワーローラ１４Ａ，１４Ｂの２個の接触点がキャビティ１３Ａ、１３Ｂの中心点の互いに反対側にあって打消し合うので、パワーローラに殆どスラスト力が作用しない。
【００６８】
各キャビティ１３Ａ，１３Ｂに位置する３個の各パワーローラ１４Ａ，１４Ｂには、それぞれリンク機構（不図示）が連結されており、該リンク機構を介してパワーローラ１４Ａ，１４Ｂを傾斜駆動する油圧アクチュエータ（不図示）がフォルクラムブロック９２内（後方側のフォルクラムブロックはカウンタシャフト７５とオフセットされて配置されているため不図示）に備えられている。つまり、フォルクラムブロック９２の制御ブロックには、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂの数と同じ油圧アクチュエータと、各アクチュエータに連通する油圧回路とが形成されており、各アクチュエータは、バルブボディ９１からの制御された所定油圧が作用する。
【００６９】
なお、上記油圧アクチュエータ４０が、各パワーローラ１４Ａ，１４Ｂが入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの各円弧面１１ａ，１２ａに所定圧力で押付ける押付け力を作用しており、これによりトラクションオイルの介在の基に、各パワーローラと各ディスクとの間にトラクション力が作用する。即ち、バリエータ１０は、トラクションドライブにより入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとの間に動力が伝達される。また、各パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、上記リンク機構及び油圧アクチュエータ（リアクション力）により傾斜制御されると共に、パワーローラとディスクとの接触面に作用するトラクション力（油圧アクチュエータ４０）とリアクション力との関係に基づき、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂの傾きが自律的に制御されて変速制御される。
【００７０】
また、フルトロイダルバリエータ１０は、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂにスラスト力が作用せず、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂを軸に直交方向にシフトさせることにより、少ない力で変速が可能であるが、反対方向に回転すると、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂの挟持力が緩んでしまう。このため、万一、エンジンの逆転により、バリエータ１０に逆方向の回転が作用しても、上記ワンウェイクラッチＦによりバリエータ１０が逆回転することを阻止している。
【００７１】
一方、上記出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの間における上記スリーブ部１２Ｂｂの外周側前方部分には、メインケース５に固着された支持板１０１が、スラストベアリングｂ７，ｂ９及びニードルベアリングｂ８を介して被嵌されていると共に、該支持板１０１のボス部１０１ａの外周部には、ボールベアリングｂ３，ｂ４を介してカウンタギヤ７２が回転自在に配設されている。また、上記スリーブ部１２Ｂｂの外周側後方部分には、ディスク部１２Ｂａの背面（前方側）を利用する形でロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチＨが配設されている。
【００７２】
ハイクラッチＨは、外摩擦板５１ａ及び内摩擦板５１ｂからなる摩擦板５１と、該摩擦板５１を係脱自在にする油圧サーボ５０とを有している。出力ディスク１２Ｂのディスク部１２Ｂａの外周側には、ドラム部材５２が回転不能に固着されており、該ドラム部材５２の内周側に上記外摩擦板５１ａがスプライン係合している。また、上記内摩擦板５１ｂは、上記カウンタギヤ７２に連結されたハブ部材５８にスプライン係合している。
【００７３】
上記油圧サーボ５０は、上記ディスク部１２Ｂａの背面をシリンダとする形で、スリーブ部１２Ｂｂに対して軸方向に摺動自在なピストン部材５３と、該スリーブ部１２Ｂｂに軸方向前方側に対して係止されたキャンセルプレート５４と、該ピストン部材５３と該キャンセルプレート５４との間に縮設されたリターンスプリング５５とを有しており、これらにより作動油室５６とキャンセル油室５７とを形成している。
【００７４】
該作動油室５６には、バルブボディ９１に接続された支持板１０１内の油路ａ１１，ａ１２、スリーブ部１２Ｂｂ内の油路ａ１３，ａ１４を介して作動油が（ハイモード時に）供給される。該作動油室５６に油圧が供給されるとピストン部材５３の外周側端部が摩擦板５１を押圧してハイクラッチＨが係合し、これにより出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ７２とが一体回転する。なお、該キャンセル油室５７には、不図示の潤滑油路より潤滑油が供給されており、潤滑油の供給により油密状にされて、ハイクラッチＨの解放時に遠心油圧をキャンセルする。
【００７５】
上記支持板１０１の下方側には、軸穴１０１ｂが形成されており、スラストベアリングｂ５を介してカウンタシャフト７５の前方端部が回転自在に支持されている。該カウンタシャフト７５の前方部分には、上記カウンタギヤ７２に噛合する入力ギヤ７３が回転不能にスプライン係合して配設されており、つまり上記ハイクラッチＨの係合時（ハイモード時）は出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの回転（以下、「バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ」という）がカウンタシャフト７５に伝達される。
【００７６】
一方、図５に示すように、入力軸２の後方外周側には、プラネタリギヤ機構３０のプラネタリギヤＤＰが配設されている。プラネタリギヤＤＰのキャリヤＣは、前方側の前キャリヤプレートＣｆと後方側の後キャリヤプレートＣｒとがピニオンシャフトＣｐ１，Ｃｐ２を支持しながら連結されて構成されており、該後キャリヤプレートＣｒの内周側が入力軸２に支持されると共に前方部分がスプライン係合して、該キャリヤＣ全体が入力軸２の回転と一体的に回転する。該後キャリヤプレートＣｒの後面には、抜け止め部材（例えば入力軸２に螺合するナット等）１０２が配置されており、キャリヤＣ全体が入力軸２に対して後方側に移動不能に係止されている。
【００７７】
上記前キャリヤプレートの前端にはドックｍが形成されており、また入力ディスク１１Ｂの背面にもドックｎが形成されており、両ドックｍ，ｎが係合することにより入力ディスク１１ＢとキャリヤＣとは回転方向に一体に連結されている。また、両ドックｍ，ｎの外周側には、入力ディスク１１ＢとキャリヤＣの前キャリヤプレートＣｆとの間に嵌合してスプロケット１０３が一体的に配設されており、該スプロケット１０３は不図示のチェーンを介してオイルポンプ９３の駆動軸に接続されている。即ち、エンジン回転が入力軸２に入力されると、キャリヤＣを介してスプロケット１０３が回転し、オイルポンプ９３が連動する形で駆動される。
【００７８】
上記ピニオンシャフトＣｐ１，Ｃｐ２には、第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２とが回転自在に支持されている。第１ピニオンＰ１には、上記スリーブ軸７１の後端外周側に形成されたサンギヤＳが噛合しており、第２ピニオンＰ２には、リングギヤＲが噛合している。該リングギヤＲは、後端側においてフランジ状部材８１に支持されると共にスプライン係合している。なお、プラネタリギヤＤＰには、不図示の油路から後述の出力軸３に形成された油路ａ３１，ａ３２、及び入力軸２内の油路ａ３３，ａ３４を介してサンギヤＳの内周側より潤滑油が供給される。
【００７９】
上記フランジ状部材８１は、入力軸２の後端外周面にニードルベアリングｂ１４を介して回転自在に支持されており、内周部分の外周側にはロークラッチＬに接続されるハブ部材８２がスプライン係合すると共に軸方向移動不能に係止されている。また、ハブ部材８２の更に外周側には、スラストベアリングｂ１３を介してフランジ状部材８３が回転自在に支持されており、フランジ状部材８３の更に外周側には、該フランジ状部材８３にスプライン係合した出力軸連動ギヤ７８がスラストベアリングｂ１１及びニードルベアリングｂ１２を介して回転自在に支持されている。なお、該出力軸連動ギヤ７８は、該フランジ状部材８３、後述のドラム部材６２、パーキングギヤ８５、スリーブ部材８６を介して出力軸３に連結されており、つまり出力軸連動ギヤ７８を含む各部材は、出力軸３に連動する形となっている。
【００８０】
上記出力軸連動ギヤ７８の内周部分の外周側には、ボルト１１１，１１２，１１３等によりメインケース５に固着された支持板１０２が配設されており、該支持板１０２の内周部分のボス部１０２ａにベアリングｂ１７，ｂ１８を介して該出力軸連動ギヤ７８が回転自在に支持されている。また、該支持板１０２の下方側には、軸穴１０２ｂが形成されており、ベアリングｂ１９を介して上述のカウンタシャフト７５の後方端部が回転自在に支持されている。該カウンタシャフト７５の後方部分には、出力ギヤ７６が形成されており、反転ギヤ７７（図１参照）が噛合している。該反転ギヤ７７は、カウンタシャフト７５及び入力軸２に平行な軸状に回転自在に配置されており、即ち入力軸２の軸中心と反転ギヤ７７の軸中心とカウンタシャフト７５の軸中心は、軸方向視くの字状の位置関係となっている。そして、該反転ギヤ７７は、出力軸連動ギヤ７８に噛合しており、つまり反転ギヤ７７、出力ギヤ７６、カウンタシャフト７５、入力ギヤ７３、及びカウンタギヤ７２（図３、図４参照）は、出力軸３に連動する形となっている。
【００８１】
一方、上記エンドケース６内には、前方先端が入力軸２の後端に回転自在に嵌合されると共に、該エンドケース６にボールベアリングｂ２１を介して回転自在に支持され、該エンドケース６より突出された出力軸３が配設されている。該出力軸３の突出部分にはフランジ部材３ａがスプライン係合すると共にナット３ｂにより抜け止めされており、不図示のドライブシャフトに連結される。そして、該出力軸３は、ドライブシャフト、ディファレンシャル装置等を介して駆動車輪に接続される。
【００８２】
出力軸３の外周側には、エンドケース６の内周部分においてボルト１１４，１１５等によって固着されたボス部材８７が配設されており、出力軸３は、ニードルベアリングｂ１５及びスラストベアリングｂ１６を介して該ボス部材８７にも回転自在に支持されている。該ボス部材８７の外周側には、ロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチＬが配設されている。
【００８３】
該ボス部材８７の外周側には、前端部分内周側が出力軸３に固着されたスリーブ部材８６が回転自在に支持されており、該スリーブ部材８６の後端部分外周側にはパーキングギヤ８５が固着されている。更に該パーキングギヤ８５の前方端部にはドラム部材６２が固着されており、該ドラム部材６２、パーキングギヤ８５、及びスリーブ部材８６によりロークラッチＬの油圧サーボ６０のシリンダを形成するクラッチドラムを構成している。
【００８４】
なお、パーキングギヤ８５の外周面には歯面８５ａが形成されており、不図示のパーキングロッドがパーキングギヤ機構の駆動に基づき係合し得るように構成され、パーキング状態を形成するようになっている。また、パーキングギヤ８５の歯面８５ａの後方側には、出力軸回転数を検出するための、出力軸回転センサのレゾルバ８９が配設されている。
【００８５】
上記ロークラッチＬは、外摩擦板６１ａ及び内摩擦板６１ｂからなる摩擦板６１と、該摩擦板６１を係脱自在にする油圧サーボ６０とを有している。上記ドラム部材６２の内周側には該外摩擦板６１ａがスプライン係合しており、該内摩擦板６１ｂは、リングギヤＲに連結されたハブ部材８２にスプライン係合している。また、該ドラム部材６２の内周側先端部分には、出力軸連動ギヤ７８に連結されたフランジ状部材８３がスプライン係合すると共に軸方向前方側に対して係止されている。
【００８６】
上記油圧サーボ６０は、上記パーキングギヤ８５の側面をシリンダとする形で、スリーブ部材８６に対して軸方向に摺動自在なピストン部材６３と、該スリーブ部材８６に軸方向前方側に対して係止されたキャンセルプレート６４と、該ピストン部材６３と該キャンセルプレート６４との間に縮設されたリターンスプリング６５とを有しており、これらにより作動油室６６とキャンセル油室６７とを形成している。
【００８７】
該作動油室６６には、バルブボディ９１に接続されたボス部８７内の油路ａ２１，ａ２２，ａ２３、スリーブ部材８６内の油路ａ２４を介して作動油が（ローモード時に）供給される。該作動油室６６に油圧が供給されるとピストン部材６３の外周側端部が摩擦板６１を押圧してロークラッチＬが係合し、これにより上記プラネタリギヤＤＰのリングギヤＲと出力軸３とが一体回転する。なお、該キャンセル油室６７には、不図示の潤滑油路より潤滑油が供給されており、潤滑油の供給により油密状にされて、ロークラッチＬの解放時に遠心油圧をキャンセルする。
【００８８】
以上説明したように本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機１１によると、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂのバリエータ出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０に伝達するスリーブ軸７１と、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂのバリエータ出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達し得るカウンタシャフト７５とを備え、ローモード時にあっては入力軸２の回転とスリーブ軸７１のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとをプラネタリギヤ機構３０で回転合成して出力軸３に伝達し、ハイモード時にあってはカウンタシャフト７５を介してバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを出力軸３に伝達するように構成したので、例えば一軸状の無段変速機に比して軸方向における無段変速機１１のコンパクト化を図ることができるものでありながら、ローモードでトルク伝達を行わないカウンタシャフト７５やその回転支持部材（ベアリングｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ１９，ｂ１７，ｂ１８や支持板１０１，１０２等）の耐久性の向上、及びコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機１１のコンパクト化も図ることができる。
【００８９】
また、プラネタリギヤ機構３０がローモード時だけバリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔを伝達するように構成されているので、プラネタリギヤ機構３０の各ギヤ（Ｓ，Ｐ１，Ｐ２，Ｒ）における歯数の制限が低減され、特に第１ピニオンＰ１，Ｐ２の径を小径化することができて、プラネタリギヤ機構３０のコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機１１のコンパクト化を図ることができる。
【００９０】
また、バリエータ１０は入力軸２上に配設されてなり、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂには入力軸２の回転が入力されるので、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力軸２からの正転回転を入力することができ、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂから反転回転を出力することができる。
【００９１】
更に、カウンタシャフト７５が入力軸２と平行な軸上に配置されているので、バリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達することを可能とすることができる。また、反転ギヤ７７を備えているので、バリエータ１０で入力軸２の回転に対して反転されたバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが再反転されてカウンタシャフト７５に伝達されるが、該反転ギヤ７７でカウンタシャフト７５の回転を再反転することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸３に伝達することができる。
【００９２】
また、入力軸２、バリエータ１０、プラネタリギヤ機構３０、ロー・ハイ切換え機構２０、及び出力軸３が、一軸上に配置されているので、例えばＦＲタイプの自動車のような、前後方向一方側に駆動源があり、前後方向他方側の車輪が駆動輪となる車輌（４輪駆動車も含む）に用いて好適とすることができる。
【００９３】
更に、カウンタシャフト７５と出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとの間に介在するハイクラッチＨを備えているので、カウンタシャフト７５は、ローモード時において、高回転となるバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを入力せず、低回転である出力軸３の回転（即ちローモード時出力回転Ｌｏｕｔ）で回転させることができ（図２参照）、ローモード時におけるオイルの撹拌ロスの低減や、カウンタシャフト７５の回転支持部材（ベアリングｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ１９，ｂ１７，ｂ１８や支持板１０１，１０２等）における耐久性の向上を図ることができる。
【００９４】
また、プラネタリギヤ機構３０と出力軸３との間に介在するロークラッチＬを備えているので、ローモード時において、プラネタリギヤ機構３０における入力軸２の回転とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとの合成回転を出力軸３に伝達することができる。
【００９５】
更に、プラネタリギヤ機構３０は、スリーブ軸７１に接続されたサンギヤＳと、ロークラッチＬを介して出力軸３に接続されたリングギヤＲと、サンギヤＳに噛合する第１ピニオンＰ１及びリングギヤＲに噛合する第２ピニオンＰ２を軸支すると共に入力軸２に接続されたキャリヤＣとを有するダブルピニオンプラネタリギヤＤＰからなるので、入力軸２の回転とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとを合成して出力するトルク循環を可能とすることができる。
【００９６】
＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について図６及び図７に沿って説明する。なお、本第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付して、その説明を省略する。
【００９７】
本第２の実施の形態に係る無段変速機１２は、特にＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの車輌等に搭載して好適であり、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、図６及び図７に示すように、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタシャフト７５との伝達経路をギヤでなく、伝達ベルト１７３及びプーリ１７２，１７４で構成し、また、反転ギヤ７７を無くして構成したものである（図１参照）。
【００９８】
詳細には、図７に示すように、ハイクラッチＨの伝達経路出力側には、カウンタギヤ７２の代わりにカウンタプーリ（無段回転出力部材）１７２が配設されており、一方のカウンタシャフト（第２伝達軸）１７５の前方側（伝達経路入力側）には、入力ギヤ７３の変わりに入力プーリ（入力部材）１７４が配設されている。そして、それらカウンタプーリ１７２と入力プーリ１７４とには伝達ベルト（ベルト状部材）１７３が巻回されている。また、カウンタシャフト１７５の後方側（伝達経路出力側）には、出力軸連動ギヤ１７８に直接噛合する出力ギヤ１７６が配設されている。
【００９９】
即ち、ハイクラッチＨを係合したハイモードにおいて、バリエータ１０の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂからの出力回転Ｖｏｕｔは、カウンタプーリ１７２、伝達ベルト１７３、入力プーリ１７４を介してカウンタシャフト１７５に入力される。この際、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（入力軸２の回転に対して反転回転）は、そのまま同回転方向でカウンタシャフト１７５に伝達される。また、該カウンタシャフト１７５の回転は、出力ギヤ１７６を介して出力軸連動ギヤ１７８に反転されて伝達され、つまり出力軸３には正転回転としてのバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力される。
【０１００】
なお、ロークラッチＬを係合したローモード時にあっては、第１の実施の形態と同様に、出力軸３の回転が出力軸連動ギヤ１７８、カウンタシャフト１７５、伝達ベルト１７３、カウンタプーリ１７２等に伝達されるが、勿論この際のカウンタシャフト１７５の回転は第１の実施の形態に対して逆回転である。
【０１０１】
これにより無段変速機１２においては、バリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達することを可能とすることができるものでありながら、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔを伝達ベルト１７３によりカウンタシャフト１７５に伝達するので、バリエータ１０で入力軸２の回転に対して反転されたバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを反転せずにカウンタシャフト１７５に伝達することができ、出力軸連動ギヤ１７８に反転出力するため、つまり出力回転を正転回転で出力軸３に伝達することができる。
【０１０２】
なお、第２の実施の形態に係る無段変速機１２は、以上説明した部分の構成・作用・効果以外、第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
＜第３の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について図８に沿って説明する。なお、本第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付して、その説明を省略する。
【０１０４】
本第３の実施の形態に係る無段変速機１３は、例えばトラクタ等の作業車輌に搭載して好適なものであり、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、入力軸２と出力軸３とが同軸上に配置されるのではなく（図１参照）、図８に示すように、入力軸２と同軸上である第１軸ＣＴ１上に、例えば図示を省略したＰＴＯ（Power Take Off）装置に接続されるドライブシャフト２１０、及びカウンタシャフト２７５を配置し、該入力軸２と平行な異なる第２軸ＣＴ２上に、回転軸２０３、バリエータ１０、プラネタリギヤ機構３０、及びロー・ハイ切換え機構２０を配置して構成したものである。
【０１０５】
詳細には、図８に示すように、無段変速機１３は、入力軸２に接続されたドライブシャフト２１０を備えており、該ドライブシャフト２１０の外周側に、スリーブ状に形成されたカウンタシャフト２７５が該ドライブシャフト２１０に対して回転自在に配設されている。該ドライブシャフト２１０の後端（図８中右方側）には、例えば不図示のＰＴＯ装置のＰＴＯドライブシャフトが接続されており、該ＰＴＯ装置により変速された回転が車輌後部より突出するＰＴＯシャフトに出力される。なお、該ＰＴＯシャフトには、例えば耕耘ロータリ等の作業機が接続可能となっており、該ＰＴＯシャフトから該作業機に駆動回転として伝達される。
【０１０６】
一方、上記入力軸２には、入力回転出力ギヤ２０１が固着されており、該入力回転出力ギヤ２０１は反転入力ギヤ２０２に噛合している。該反転入力ギヤ２０２は、第２軸ＣＴ２上にある回転軸２０３に固着されており、該回転軸２０３には、入力回転出力ギヤ２０１及び反転入力ギヤ２０２により入力軸２の回転が反転されて入力される。該回転軸２０３上には、バリエータ１０及びプラネタリギヤ機構３０のプラネタリギヤＤＰが配設されており、該回転軸２０３は、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ、プラネタリギヤＤＰのキャリヤＣ、及び該キャリヤＣを介して入力ディスク１１Ｂに接続されている。
【０１０７】
なお、上記第１の実施の形態と同様に、バリエータ１０の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの内周側には、サンギヤＳに接続されたスリーブ軸７１が連結されており、また、リングギヤＲは、ロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチＬに接続されている。そして、該リングギヤＲは、ロークラッチＬの係合によって出力軸３に接続される。
【０１０８】
上記バリエータ１０の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂには、上記第１の実施の形態と同様に、カウンタギヤ（無段回転出力ギヤ）２７２が該出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと連動し得るように配設されている。また同様に、カウンタシャフト２７５には、前方側の端部に固着され、上記カウンタギヤ２７２に噛合する入力ギヤ２７３と、後方側の端部に固着された出力ギヤ２７６とが配設されて構成されている。そして、本実施の形態に係る無段変速機１３においては、上記出力ギヤ２７６が出力軸連動ギヤ２７８に直接噛合しており、該出力軸連動ギヤ２７８が、ロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチＨに接続されている。そして、該出力軸連動ギヤ２７８は、ハイクラッチＨの係合によって出力軸３に接続される。
【０１０９】
なお、図８に示す無段変速機のスケルトン図においては、ハイクラッチＨが、出力軸連動ギヤ２７８と出力軸３との間に介在するように配置されているものを説明したが、上記第１の実施の形態と同様に、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ２７２との間に介在するように配置されたものであってもよい。
【０１１０】
ついで、上記無段変速機１３の作用について図８に基づき説明する。
【０１１１】
本第３の実施の形態に係る無段変速機１３において、エンジン出力軸に連結している入力軸２の回転は、入力回転出力ギヤ２０１とドライブシャフト２１０に伝達される。該ドライブシャフト２１０に入力された入力軸２の回転は、不図示のＰＴＯドライブシャフトに入力され、例えば不図示のＰＴＯ変速レバー等の操作に基づきＰＴＯ装置により変速されて、ＰＴＯシャフトに出力される。一方、上記入力回転出力ギヤ２０１に入力された入力軸２の回転は、反転入力ギヤ２０２によって反転（ギヤ比によって減速乃至増速）されて、回転軸２０３に入力される。そして、該回転軸２０３の反転回転は、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、及びプラネタリギヤＤＰのキャリヤＣに伝達される。
【０１１２】
ここで、例えばハイクラッチＨが解放されると共にロークラッチＬが係合されたローモード状態にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された反転回転がバリエータ１０で更に反転されて変速され、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂよりスリーブ軸７１を介して出力されるバリエータ出力回転ＶｏｕｔがサンギヤＳに入力される。
【０１１３】
サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、プラネタリギヤＤＰにおいて、回転軸２０３の反転回転（キャリヤＣの回転）とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（サンギヤＳの回転）とがトルク循環により合成されて、リングギヤＲより出力される。このリングギヤＲの出力回転は、第１の実施の形態と同様に、バリエータ１０の変速比の幅に応じて、減速の逆転回転からニュートラル位置（ＧＮポイント）を介して減速の正転回転までの幅に変速された出力回転となるが、この際の出力回転方向は、上記第１の実施の形態（図２参照）と正逆反対の回転方向である。そして、このリングギヤＲの出力回転は、ローモード状態の出力回転ＯｕｔＬとして、ロークラッチＬを介して出力軸３に出力される。
【０１１４】
なお、本無段変速機１３において、ギヤニュートラル状態ＧＮである際は、同様にエンジン回転数（入力軸２の回転）と出力軸３の回転とが無関係となるが、この間もドライブシャフト２１０にはエンジンの回転が入力されるため、ＰＴＯ装置の変速状態によって、ＰＴＯシャフトに駆動回転を出力可能となっている。
【０１１５】
一方、例えばロークラッチＬが解放されると共にハイクラッチＨが係合されたハイモード状態にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された反転回転がバリエータ１０で反転されて変速され、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂよりカウンタギヤ２７２及び入力ギヤ２７３を介して出力されるバリエータ出力回転Ｖｏｕｔがカウンタシャフト２７５に反転入力される。そして、該カウンタシャフト２７５の回転が、出力ギヤ２７６及び出力軸連動ギヤ２７８を介して再反転されて、正転回転として出力軸３に出力される。
【０１１６】
なお、第１の実施の形態と同様に、ローモード時において、ハイクラッチＨを出力軸３と出力軸連動ギヤ２７８との間に配設した場合は、カウンタシャフト２７５等がバリエータ出力回転Ｖｏｕｔに基づき空転回転し、ハイクラッチＨを出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ２７２との間に配設した場合は、カウンタシャフト２７５等が出力軸３の回転（ローモード出力回転ＯｕｔＬ）に基づき空転回転することになる。
【０１１７】
以上説明したように本発明の第３の実施の形態に係る無段変速機１３によると、バリエータ１０は入力軸３と平行な軸ＣＴ２上に配置された回転軸２０３上に配設されてなり、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂには回転軸２０３の回転が入力されるので、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力軸２の回転に基づく反転回転を入力することができ、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂから正転回転を出力することができる。
【０１１８】
更に、入力軸２と同軸ＣＴ１上であるドライブシャフト２１０上にカウンタシャフトが回転自在に配置されてなり、バリエータ１０及びプラネタリギヤ機構３０は入力軸２と平行な軸ＣＴ２上に配置された回転軸２０３上に配設されているので、バリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達することを可能とすることができる。また、バリエータ１０で入力軸２の回転に対して正転回転である出力回転Ｖｏｕｔが反転されてカウンタシャフト２７５に伝達されるが、カウンタシャフト２７５の回転を再反転して出力軸連動ギヤ２７８に伝達することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸３に伝達することができる。
【０１１９】
また、入力軸２、ドライブシャフト２１０、及びカウンタシャフト２７５が、第１軸ＣＴ１上に配置され、バリエータ１０、プラネタリギヤ機構３０、ロー・ハイ切換え機構２０、及び出力軸３が、第１軸ＣＴ１と平行な第２軸ＣＴ２上に配置されるので、例えばトラクタのような、ＰＴＯ装置を介して作業機等を接続可能な作業車輌に用いて好適とすることができる。
【０１２０】
なお、第３の実施の形態に係る無段変速機１３は、以上説明した部分の構成・作用・効果以外、第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２１】
なお、以上説明した第１乃至第３の実施の形態においては、無段変速装置としてフルトロイダル式無段変速装置を用いたものを一例に説明したが、勿論、ハーフトロイダル式無段変速装置を用いても構わない。また、バリエータは、２つのキャビティを形成するダブルキャビティ型のものを説明したが、１つのキャビティであってもよく、反対に３つ以上のキャビティを構成するものであってもよい。
【０１２２】
また、第１乃至第３の実施の形態において、第２伝達軸としてカウンタシャフトを用いたものを説明したが、これに限らず、例えば入力軸２の軸中心と同軸上でメインケース５の内周面に沿って回転するようなドラム状の部材を用いる等、第１伝達軸と第２伝達軸とが同軸上に配置されるものであってもよく、つまりバリエータ１０の出力回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸３に伝達できるものであれば、どのようなものであってもよい。
【０１２３】
更に、第２の実施の形態において、カウンタシャフト１７５と出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとを回転接続するものとして、ベルト及びプーリを用いたものを説明したが、チェーン及びスプロケットであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【図２】第１の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。
【図３】第１の実施の形態に係る無段変速機を示す全体断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る無段変速機の前方部分を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る無段変速機の後方部分を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【図７】第２の実施の形態に係る無段変速機を示す断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 無段変速機
２ 入力軸
３ 出力軸
１０ トロイダル式無段変速装置（バリエータ）
１１Ａ 入力ディスク
１１Ｂ 入力ディスク
１２Ａ 出力ディスク
１２Ｂ 出力ディスク
２０ ロー・ハイ切換え機構
３０ プラネタリギヤ機構
７１ 第１伝達軸（スリーブ軸）
７２ 無段回転出力ギヤ（カウンタギヤ）
７３ 入力ギヤ
７５ 第２伝達軸、カウンタシャフト
７６ 出力ギヤ
７７ 反転ギヤ
７８ 出力軸連動ギヤ
１７２ 無段回転出力部材（カウンタプーリ）
１７３ ベルト状部材（伝達ベルト）
１７４ 入力部材（入力プーリ）
１７５ 第２伝達軸、カウンタシャフト
１７６ 出力ギヤ
１７８ 出力軸連動ギヤ
２０１ 入力回転出力ギヤ
２０２ 反転入力ギヤ
２０３ 回転軸
２１０ ドライブシャフト
２７２ 無段回転出力ギヤ
２７３ 入力ギヤ
２７５ 第２伝達軸、カウンタシャフト
２７６ 出力ギヤ
２７８ 出力軸連動ギヤ
Ｌ ロー係合要素（ロークラッチ）
Ｈ ハイ係合要素（ハイクラッチ）
ＤＰ ダブルピニオンプラネタリギヤ
Ｓ サンギヤ
Ｃ キャリヤ
Ｐ１ 第１ピニオン
Ｐ２ 第２ピニオン
Ｒ リングギヤ
Ｖｏｕｔ 無段変速回転
ＣＴ１ 第１軸
ＣＴ２ 第２軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に適用されて好適な無段変速機に係り、特に入力軸の回転とトロイダル式無段変速装置の無段変速回転とを回転合成するプラネタリギヤ機構を備えた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トロイダル式無段変速装置を用い、一軸状に各部材を配置した無段変速機が提案されている（特許文献１）。該無段変速機は、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）とプラネタリギヤ装置とを組合せて、該トロイダル式無段変速装置の変速回転と入力軸からの入力回転とをトルク循環しつつ合成し、該合成回転を反転・減速して出力するローモードと、該合成回転をそのまま出力するハイモードとを備えて、ギヤニュートラル（ＧＮ）を含む自動車の出力回転として適当な正逆変速回転を得ている（ＩＶＴ；infinitely variable transmission）。
【０００３】
上記一軸状の無段変速機は、入力ディスク、出力ディスク及びこれら両ディスクの間に配置されて両ディスクとの接触半径位置を変更し得るローラからなるトロイダル式無段変速装置と、入力側から順に第１、第２、第３のピニオン（スリーステップピニオン）を軸方向に配置したキャリヤを有するプラネタリギヤ機構と、第４、第５のピニオンを軸方向に配置したキャリヤを有する反転ギヤ機構と、第３のピニオンに噛合する第３のサンギヤと反転ギヤ機構の入力側サンギヤとを連結する連結部材と、反転ギヤ機構の出力側サンギヤを停止し得るローブレーキ及びプラネタリギヤの第２のサンギヤ（ハイモード時出力ギヤ）と出力軸との間に介在するハイクラッチからなるロー・ハイ切換え機構と、を備えて構成されている。
【０００４】
これにより、この無段変速機は、ローブレーキを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、入力軸の回転を直接入力するキャリヤと無段変速装置を介して反転・変速された第１のサンギヤの回転とをプラネタリギヤ機構にて合成・減速して第３のサンギヤに出力し、更に該出力ギヤの回転を連結部材を介して反転ギヤ機構に入力し、該反転ギヤ機構にて回転を反転して出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、第２のサンギヤの回転がハイクラッチを介して出力軸に伝達される。
【０００５】
一方、トロイダル式無段変速装置を用い、出力ディスクの回転をカウンタシャフト（カウンタ軸）を介して出力する二軸状の伝達経路で構成され、ローモード時に該トロイダル式無段変速装置の変速回転と入力軸からの入力回転とをトルク循環して合成する無段変速機（特許文献２）や、ハイモード時にトルク循環して合成する無段変速機（特許文献３）も提案されている。
【０００６】
上記二軸状の無段変速機のうちローモード時にトルク循環するものは、上述と同様なトロイダル式無段変速装置（ハーフトロイダル式）と、該トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに外周側で噛合し、該出力ディスクの変速回転を入力軸と平行な軸上で変速回転を伝達するカウンタシャフトと、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤを有するプラネタリギヤと、入力軸の回転を該キャリヤに入力自在にするロークラッチと、該キャリヤとリングギヤとを一体的に係合するハイクラッチとを備えて構成されている。
【０００７】
これにより、この無段変速機は、ロークラッチを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、入力軸の回転を直接入力するキャリヤと無段変速装置及びカウンタシャフトを介して（無段変速装置で反転、カウンタギヤで再反転されて）変速されたサンギヤの回転とをプラネタリギヤにて合成・減速してリングギヤに出力し、該リングギヤより出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、無段変速装置の変速回転がカウンタシャフトを介してサンギヤだけに入力され、該サンギヤの回転がハイクラッチの係合により一体回転するプラネタリギヤを介して出力軸に出力される。
【０００８】
また、上記二軸状の無段変速機のうちハイモード時にトルク循環するものは、上述と同様なトロイダル式無段変速装置（ハーフトロイダル式）と、該トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに外周側で噛合し、該出力ディスクの変速回転を入力軸と平行な軸上で変速回転を伝達するカウンタシャフトと、該カウンタシャフトに接続される第１のサンギヤ、連結された第１のキャリヤ及び第２のリングギヤ、連結された第１のリングギヤ及び第２のキャリヤを有するプラネタリギヤ機構と、第２のサンギヤの回転を固定自在なローブレーキと、入力軸の回転を第１のキャリヤに入力自在にするハイクラッチとを備えて構成されている。
【０００９】
これにより、この無段変速機は、ロークラッチを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、無段変速装置及びカウンタシャフトを介して反転・変速された第１のサンギヤの回転をプラネタリギヤ機構にて合成・減速して第１のリングギヤ及び第２のキャリヤに出力し、出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、カウンタシャフトを介して無段変速装置の変速回転が入力された第１のサンギヤの回転と入力軸の回転が入力された第１のキャリヤの回転とをプラネタリギヤ機構により合成し、第１のリングギヤより出力軸に出力している。
【００１０】
なお、この無段変速機において後進時には、後進ブレーキにより第１のキャリヤの回転を固定し、第１のサンギヤに入力される無段変速装置の変速回転を反転して第１のリングギヤより出力軸に出力している。
【００１１】
【特許文献１】国際公開公報 ＷＯ０３／１００２９５Ａ１
【特許文献２】特開平１１−６３１４８号公報
【特許文献３】特開２００４−１４４３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上記一軸状の無段変速機は、プラネタリギヤ機構で上記変速回転と入力回転とをトルク循環して合成し、その合成回転をハイモード出力とするため、特にローモード時は該合成回転を反転・減速するギヤ（第３のピニオン、第３のサンギヤ、反転ギヤ機構等）が必要となる。そのため、軸方向の短縮化が難しく、軸方向に対する無段変速機のコンパクト化の妨げとなっていた。
【００１３】
一方、上述した二軸状の無段変速機は、プラネタリギヤ機構においてローモードとハイモードとの一方しかトルク循環を行わず、それにより異なる変速比や反転状態を形成しているため、減速ギヤや反転ギヤ機構等を配設することを不要とし、軸方向に対する無段変速機のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１４】
しかしながら、ローモードであってもハイモードであってもカウンタシャフトを用いて無段変速装置の変速回転を伝達しているため、特にローモードにおいて減速比が大きい回転を伝達する必要があり、つまり大きなトルクを伝達する必要があるので、カウンタシャフトや該カウンタシャフトを回転支持するベアリング等の耐久性の向上の妨げになるという問題がある。また、カウンタシャフトの強度や耐久性を向上するためには、該カウンタシャフトを大径化したり、上記ベアリング等の回転支持部材を大きくしたりする必要が生じる。そのため、無段変速機のコンパクト化の妨げとなってしまう。
【００１５】
更に、上記プラネタリギヤ機構には、ローモードであってもハイモードであっても無段変速装置の変速回転が入力されるため、各ギヤの歯数が両モードに対応し得る歯数に制限されてしまい、サンギヤ径、ピニオン径、リングギヤ径等に制限が生じて、プラネタリギヤ機構の肥大化を招いてしまい、特に径方向における無段変速機のコンパクト化の妨げになるという問題もある。
【００１６】
そこで本発明は、トロイダル式無段変速装置の出力ディスクの無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達し得る第２伝達軸を備え、もって耐久性の向上やコンパクト化が可能な無段変速機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図８参照）、駆動源に接続される入力軸（２）と、前記入力軸（２）の回転に基づき入力ディスク（１１Ａ，１１Ｂ）に入力される回転を無段変速回転（Ｖｏｕｔ）に変速して出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）より出力するトロイダル式無段変速装置（１０）と、プラネタリギヤ機構（３０）と、ロー係合要素（Ｌ）とハイ係合要素（Ｈ）との係合状態によってローモードとハイモードとを切換えし得るロー・ハイ切換え機構（２０）と、駆動車輪に接続される出力軸（３）と、を備えた無段変速機（１）において、
前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）を前記プラネタリギヤ機構（３０）に伝達する第１伝達軸（７１）と、
前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）を前記プラネタリギヤ機構（３０）を迂回して前記出力軸（３）に伝達し得る第２伝達軸（７５，１７５，２７５）と、を備え、
前記ローモード時にあっては、前記入力軸（２）の回転と前記第１伝達軸（７１）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）とを前記プラネタリギヤ機構（３０）で回転合成して前記出力軸（３）に伝達し、
前記ハイモード時にあっては、前記第２伝達軸（７５，１７５，２７５）を介して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）を前記出力軸（３）に伝達する、
ことを特徴とする無段変速機（１）にある。
【００１８】
請求項２に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記トロイダル式無段変速機（１０）は、前記入力軸（２）上に配設されてなり、
前記入力ディスク（１１Ａ，１１Ｂ）には、前記入力軸（２）の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１１，１２）にある。
【００１９】
請求項３に係る本発明は（例えば図１乃至図５参照）、前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤ（７３）と他端に固着された出力ギヤ（７６）とを有して前記入力軸（２）と平行な軸上に配置されたカウンタシャフト（７５）からなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）に連動して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）で回転すると共に前記カウンタシャフト（７５）の入力ギヤ（７３）に噛合する無段回転出力ギヤ（７２）と、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸（３）に連動する出力軸連動ギヤ（７８）と、
前記カウンタシャフト（７５）の出力ギヤ（７６）と前記出力軸連動ギヤ（７８）とに噛合する反転ギヤ（７７）と、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機（１１）にある。
【００２０】
請求項４に係る本発明は（例えば図６及び図７参照）、前記第２伝達軸は、一端に固着された入力部材（１７４）と他端に固着された出力ギヤ（１７６）とを有して前記入力軸（２）と平行な軸上に配置されたカウンタシャフト（１７５）からなり、
前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）に連動して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）で回転し得る無段回転出力部材（１７２）と、
前記無段回転出力部材（１７２）と前記カウンタシャフト（１７５）の入力部材（１７４）とに巻回係着されたベルト状部材（１７３）と、
前記カウンタシャフト（１７５）の出力ギヤ（１７６）に噛合すると共に少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸（３）に連動する出力軸連動ギヤ（１７８）と、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機（１２）にある。
【００２１】
請求項５に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記入力軸（２）、前記トロイダル式無段変速装置（１０）、前記プラネタリギヤ機構（３０）、前記ロー・ハイ切換え機構（２０）、及び前記出力軸（３）が、一軸上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機（１１，１２）にある。
【００２２】
請求項６に係る本発明は（例えば図８参照）、前記入力軸（２）に同軸上で接続されると共に、ＰＴＯ装置に接続されるドライブシャフト（２１０）と、
前記入力軸（２）に固着された入力回転出力ギヤ（２０１）と、
前記入力回転出力ギヤ（２０１）に噛合する反転入力ギヤ（２０２）と、
前記反転入力ギヤ（２０２）に固着され、前記入力軸（２）と平行な軸上に配置された回転軸（２０３）と、を備えてなり、
前記トロイダル式無段変速機（１０）及び前記プラネタリギヤ機構（３０）は、前記回転軸（２０３）上に配設されてなり、
前記入力ディスク（１１Ａ，１１Ｂ）には、前記回転軸（２０３）の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１３）にある。
【００２３】
請求項７に係る本発明は（例えば図８参照）、前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤ（２７３）と他端に固着された出力ギヤ（２７６）とを有して前記ドライブシャフト（２１０）上に回転自在に配置されたカウンタシャフト（２７５）からなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）に連動して前記無段変速回転（Ｖｏｕｔ）で回転すると共に前記カウンタシャフト（２７５）の入力ギヤ（２７３）に噛合する無段回転出力ギヤ（２７２）と、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸（３）に連動する出力軸連動ギヤ（２７８）と、を備えた、
ことを特徴とする請求項６記載の無段変速機（１３）にある。
【００２４】
請求項８に係る本発明は、前記入力軸（２）、前記ドライブシャフト（２１０）、及び前記カウンタシャフト（２７５）が、第１軸（ＣＴ１）上に配置され、
前記トロイダル式無段変速装置（１０）、前記プラネタリギヤ機構（３０）、前記ロー・ハイ切換え機構（２０）、及び前記出力軸（３）が、前記第１軸（ＣＴ１）と平行な第２軸（ＣＴ２）上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項７記載の無段変速機（１３）にある。
【００２５】
請求項９に係る本発明は（例えば図３、図４、及び図７参照）、前記ハイ係合要素は、前記第２伝達軸（７５，１７５）と前記出力ディスク（１２Ａ，１２Ｂ）との間に介在するハイクラッチ（Ｈ）である、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか記載の無段変速機（１）にある。
【００２６】
請求項１０に係る本発明は（例えば図１、図３、図５、図６、図７、及び図８参照）、前記ロー係合要素は、前記プラネタリギヤ機構（３０）と前記出力軸（３）との間に介在するロークラッチ（Ｌ）である、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の無段変速機（１）にある。
【００２７】
請求項１１に係る本発明は（例えば図１、図３、図５、図６、図７、及び図８参照）、前記プラネタリギヤ機構（３０）は、前記第１伝達軸（７１）に接続されたサンギヤ（Ｓ）と、前記ロークラッチ（Ｌ）を介して前記出力軸（３）に接続されたリングギヤ（Ｒ）と、前記サンギヤ（Ｓ）に噛合する第１ピニオン（Ｐ１）及び前記リングギヤ（Ｒ）に噛合する第２ピニオン（Ｐ２）を軸支すると共に前記入力軸（２）に接続されたキャリヤ（Ｃ）と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ（ＤＰ）からなる、
ことを特徴とする請求項１０記載の無段変速機（１）にある。
【００２８】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に係る本発明によると、出力ディスクの無段変速回転をプラネタリギヤ機構に伝達する第１伝達軸と、出力ディスクの無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達し得る第２伝達軸とを備え、ローモード時にあっては入力軸の回転と第１伝達軸の無段変速回転とをプラネタリギヤ機構で回転合成して出力軸に伝達し、ハイモード時にあっては第２伝達軸を介して無段変速回転を出力軸に伝達するように構成したので、例えば一軸状の無段変速機に比して軸方向における無段変速機のコンパクト化を図ることができるものでありながら、ローモードでトルク伝達を行わない第２伝達軸やその回転支持部材の耐久性の向上、及びコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機のコンパクト化も図ることができる。
【００３０】
また、プラネタリギヤ機構がローモード時だけトロイダル式無段変速装置の無段変速回転を伝達するように構成されるので、プラネタリギヤ機構の各ギヤにおける歯数の制限が低減され、特にピニオン径等を小径化することができて、プラネタリギヤ機構のコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】
請求項２に係る本発明によると、トロイダル式無段変速機は入力軸上に配設されてなり、入力ディスクには入力軸の回転が入力されるので、トロイダル式無段変速装置の入力ディスクに入力軸からの正転回転を入力することができ、出力ディスクから反転回転を出力することができる。
【００３２】
請求項３に係る本発明によると、第２伝達軸が入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトであるので、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達することを可能とすることができる。また、反転ギヤを備えているので、トロイダル式無段変速装置で入力軸の回転に対して反転された無段変速回転が再反転されてカウンタシャフトに伝達されるが、該反転ギヤでカウンタシャフトの回転を再反転することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸に伝達することができる。
【００３３】
請求項４に係る本発明によると、第２伝達軸が入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトであるので、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達することを可能とすることができる。また、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をベルト状部材によりカウンタシャフトに伝達するので、トロイダル式無段変速装置で入力軸回転に対して反転された無段変速回転を反転せずにカウンタシャフトに伝達することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸に伝達することができる。
【００３４】
請求項５に係る本発明によると、入力軸、トロイダル式無段変速装置、プラネタリギヤ機構、ロー・ハイ切換え機構、及び出力軸が、一軸上に配置されているので、例えばＦＲタイプの自動車のような、前後方向一方側に駆動源があり、前後方向他方側の車輪が駆動輪となる車輌に用いて好適とすることができる。
【００３５】
請求項６に係る本発明によると、トロイダル式無段変速機は入力軸と平行な軸上に配置された回転軸上に配設されてなり、入力ディスクには回転軸の回転が入力されるので、トロイダル式無段変速装置の入力ディスクに入力軸の回転に基づく反転回転を入力することができ、出力ディスクから正転回転を出力することができる。
【００３６】
請求項７に係る本発明によると、第２伝達軸は、入力軸と同軸上であるドライブシャフト上に回転自在に配置されたカウンタシャフトであり、トロイダル式無段変速機及びプラネタリギヤ機構は入力軸と平行な軸上に配置された回転軸上に配設されているので、トロイダル式無段変速装置の無段変速回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸に伝達することを可能とすることができる。また、トロイダル式無段変速装置で入力軸の回転に対して正転回転である無段変速回転が反転されてカウンタシャフトに伝達されるが、カウンタシャフトの回転を再反転して出力軸連動ギヤに伝達することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸に伝達することができる。
【００３７】
請求項８に係る本発明によると、入力軸、ドライブシャフト、及びカウンタシャフトが、第１軸上に配置され、トロイダル式無段変速装置、プラネタリギヤ機構、ロー・ハイ切換え機構、及び出力軸が、第１軸と平行な第２軸上に配置されるので、例えばトラクタのような、ＰＴＯ装置を介して作業機等を接続可能な作業車輌に用いて好適とすることができる。
【００３８】
請求項９に係る本発明によると、ハイ係合要素は、第２伝達軸と出力ディスクとの間に介在するハイクラッチであるので、第２伝達軸は、ローモード時において、高回転となる無段変速回転を入力せず、低回転である出力軸の回転で回転させることができ、ローモード時におけるオイルの撹拌ロスの低減や、第２伝達軸の回転支持部材における耐久性の向上を図ることができる。
【００３９】
請求項１０に係る本発明によると、ロー係合要素は、プラネタリギヤ機構と出力軸との間に介在するロークラッチであるので、ローモード時において、プラネタリギヤ機構における入力軸の回転と無段変速回転との合成回転を出力軸に伝達することができる。
【００４０】
請求項１１に係る本発明によると、プラネタリギヤ機構は、第１伝達軸に接続されたサンギヤと、ロークラッチを介して出力軸に接続されたリングギヤと、サンギヤに噛合する第１ピニオン及びリングギヤに噛合する第２ピニオンを軸支すると共に入力軸に接続されたキャリヤとを有するダブルピニオンプラネタリギヤからなるので、入力軸の回転と無段変速回転とを合成して出力するトルク循環を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。まず、図１及び図２に沿って、本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機１１の概略構成を説明する。なお、本無段変速機１１は、特にＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの車輌等に搭載して好適であるため、以下の説明においては、図中左側を「前方側」、図中右側を「後方側」という（図２を除く）。
【００４２】
第１の実施の形態に係る無段変速機（ＩＶＴ）１１は、図１に示すように、入力軸２と、トロイダル式無段変速装置（以下、「バリエータ」という）１０と、第１伝達軸（以下、単に「スリーブ軸」という）７１と、プラネタリギヤ機構３０と、ロー・ハイ切換え機構２０と、出力軸３とを、入力軸２（出力軸３）と同軸上に備えており、入力軸２と平行な軸上に第２伝達軸（以下、「カウンタシャフト」という）７５を備えている。
【００４３】
バリエータ１０は、フルトロイダル式からなり、入力軸２上に連結された入力ディスク１１Ａと、後述のプラネタリギヤ機構３０のキャリヤＣを介して入力軸２に連結された入力ディスク１１Ｂと、スリーブ軸７１に連結された２個の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと、それら２個の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの間に挟持されるパワーローラ１４Ａ，１４Ｂとを有する。入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ対向するように配置され、２列のパワーローラを挟んでダブルキャビティ１３Ａ，１３Ｂを構成して、各ディスク同士のスラスト力を打消す構成からなる。
【００４４】
パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、環状のダブルキャビティ１３Ａ，１３Ｂにおける周方向の略々均等な位置に複数個（例えば１つのキャビティに３個）配置されており、不図示の球面軸受、レバー等からなるリンク機構を油圧制御により押圧駆動される。また、詳しくは後述するように、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂがパワーローラ１４Ａ，１４Ｂを挟持する挟持圧が油圧により制御されて、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂが自律的に傾斜することで、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとの接触半径が変更されて、無段に連続して変速する。本バリエータ１０にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに対して出力ディスク１２Ａ，１２Ｂが反転回転するので、速度比は−（マイナス）になる。そして、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂには、内周側においてスリーブ軸７１が連結されていると共に、カウンタギヤ（無段回転出力ギヤ）７２が該出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと連動し得るように配設されている。
【００４５】
プラネタリギヤ機構３０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ（以下、単に「プラネタリギヤ」という）ＤＰからなり、２個のピニオンＰ１，Ｐ２（第１ピニオン、第２ピニオン）を有するキャリヤＣと、ピニオンＰ１に噛合するサンギヤＳと、ピニオンＰ２に噛合するリングギヤＲとを有している。サンギヤＳは、上記出力ディスク１２Ａ，１２Ｂに接続されたスリーブ軸７１に連結されており、キャリヤＣは、入力軸２に接続されていると共に入力ディスク１１Ｂに接続されている。そして、リングギヤＲは、ロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチ（ロー係合要素）Ｌに接続されており、該ロークラッチＬの係合によって出力軸３に接続される。
【００４６】
一方、上記カウンタシャフト７５は、前方側の端部に固着され、上記カウンタギヤ７２に噛合する入力ギヤ７３と、後方側の端部に固着された出力ギヤ７６とを有して構成されている。該カウンタシャフト７５の出力ギヤ７６と出力軸連動ギヤ７８との間には、両ギヤ７６，７８に噛合する反転ギヤ７７が配設されており、該出力軸連動ギヤ７８は、ロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチ（ハイ係合要素）Ｈに接続されている。そして、該出力軸連動ギヤ７８は、ハイクラッチＨの係合によって出力軸３に接続される。
【００４７】
なお、図１に示す無段変速機のスケルトン図においては、ハイクラッチＨが、出力軸連動ギヤ７８と出力軸３との間に介在するように配置されているものを説明したが、詳しくは後述する本発明に係る無段変速機１１においては、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ７２との間に介在するように配置されている。
【００４８】
ついで、上記無段変速機１１の作用について図１及び図２に沿って説明する。
【００４９】
例えば無段変速機１１を搭載した車輌の発進時又は後進時においては、不図示のシフトレバーや油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構２０が制御されて、ハイクラッチＨが解放されると共にロークラッチＬが係合され、無段変速機１１はローモード状態にされる。すると、図１に示すように、エンジン出力軸に連結している入力軸２の回転が、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、及びプラネタリギヤＤＰのキャリヤＣに伝達される。このうち入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された入力軸２の回転はバリエータ１０で変速され、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂよりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されて、サンギヤＳに入力される。
【００５０】
サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、図２に示すように、プラネタリギヤＤＰにおいて、入力軸２の回転（キャリヤＣの回転）とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（サンギヤＳの回転）とがトルク循環により合成されて、リングギヤＲより出力される。このリングギヤＲの出力回転は、バリエータ１０の変速比の幅に応じて、減速の逆転回転からニュートラル位置（ＧＮポイント）を介して減速の正転回転までの幅に変速された出力回転となる。そして、このリングギヤＲの出力回転は、図１に示すように、ローモード状態の出力回転ＯｕｔＬとして、ロークラッチＬを介して出力軸３に出力される。
【００５１】
以上のような伝達経路を形成するローモード時においては、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（バリエータ１０の変速比）が、図２中の一転鎖線で示すギヤニュートラル状態ＧＮである際に、リングギヤＲの回転がニュートラル状態となり、つまりローモード時の出力回転ＯｕｔＬがニュートラル状態となる。この状態においては、エンジン回転数（入力軸２の回転）と出力軸３の回転とが無関係となるので、例えば走行レンジに切換える際にバリエータ１０の変速比をギヤニュートラル状態ＧＮに合せた後にロークラッチＬを係合することで、回転数差を吸収することが不要であり、トルクコンバータ等の回転数差を吸収する装置を設ける必要がない。
【００５２】
ここで、例えば不図示のシフトレバーがリバース（Ｒ）レンジであって、このギヤニュートラル状態ＧＮより例えば車速やアクセル開度に応じてバリエータ１０の変速比を大きくしていくと（図２中のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを下方側にシフトしていくと）、出力軸３の出力回転ＯｕｔＬは、反転回転側に増速していき、後進側に増速されていく。
【００５３】
また反対に、例えば不図示のシフトレバーがドライブ（Ｄ）レンジであって、ギヤニュートラル状態ＧＮより例えば車速やアクセル開度に応じてバリエータ１０の変速比を小さくしていくと（図２中のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを上方側にシフトしていくと）、出力軸３の出力回転ＯｕｔＬは、正転回転側に増速していき、前進側に増速されていく。
【００５４】
つづいて、上述のローモード状態で出力軸３の出力回転ＯｕｔＬが増速されていき（バリエータ１０の変速比が小さくされていき）、図２中の上端の変速比に達して例えば車速やアクセル開度に応じて変速判断がなされると、不図示の油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構２０が制御されて、ロークラッチＬが解放されると共にハイクラッチＨが係合され、無段変速機１１はハイモード状態にされる。
【００５５】
すると、図１に示すように、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔがカウンタギヤ７２及び入力ギヤ７３を介してカウンタシャフト７５に反転入力され、該カウンタシャフト７５の回転が出力ギヤ７６、反転ギヤ７７及び出力軸連動ギヤ７８を介して（反転、再反転されて）出力軸３に出力される。
【００５６】
上述のローモード状態とハイモード状態との切換え（シンクチェンジ）においては、バリエータ１０の変速比（バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ）が最も小さくなる同じ変速比で切換えが行われるように各ギヤのギヤ比が設定されている。つまりローモード状態においては、バリエータ１０の変速比が小さく変速されていくと出力回転ＯｕｔＬが増速され、シンクチェンジを境に、ハイモード状態においては、反対にバリエータ１０の変速比が大きく変速されていくと出力回転ＯｕｔＨが増速されていく。
【００５７】
なお、以上説明したローモード時において、図１に示す無段変速機のようにハイクラッチＨを出力軸３と出力軸連動ギヤ７８との間に配設した場合は、カウンタシャフト７５等がバリエータ出力回転Ｖｏｕｔに基づき空転回転し、後述の図３に示す無段変速機のようにハイクラッチＨを出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ７２との間に配設した場合は、カウンタシャフト等が出力軸３の回転（ローモード出力回転ＯｕｔＬ）に基づき空転回転することになる。
【００５８】
また、上記ハイモード時においては、サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力され、入力軸２の回転がキャリヤＣに入力されるため、リングギヤＲがローモード出力回転ＯｕｔＬで空転回転することになる。
【００５９】
ついで本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機１１の詳細な構成を図３乃至図５に沿って説明する。図３は無段変速機の全体断面図、図４は無段変速機の前方部分を示す拡大断面図、図５は無段変速機の後方部分を示す拡大断面図である。
【００６０】
無段変速機（ＩＶＴ）１１は、ミッションケース７内に収納されており、該ケース７は、筒状のメインケース５、該メインケース５の前側に固定されるハウジングケース４及びメインケース５の後側に固定されるエンドケース６からなる。ハウジングケース４は、その前端をエンジンに結合され、ダンパ装置（図示せず）が収納される。即ち、本ＩＶＴ１１は、前述したようにギヤニュートラル（ＧＮ）を有するので、従来の自動変速機（ＡＴ）及び無段変速機（ＣＶＴ）に必要とされた、トルクコンバータ等の発進装置が不要となり、従ってハウジングケース４内には、エンジンの振動及び脈動等を吸収するダンパ装置のみで足りる。
【００６１】
メインケース５には、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）１０と、ロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチＨと、プラネタリギヤ機構３０とが配置されており、エンドケース６にはロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチＬが配置され、メインケース５の後端面とエンドケース６の前端面とが連結・固定され、一体の収納部が形成される。メインケース５の下方は、開口されており、かつ該開口は油圧制御装置９０を収納するオイルパン９４により閉塞されている。該オイルパン９４部分に、オイルポンプ９３とバルブボディ９１と、フォルクラムブロック９２とが収納される状態で、メインケース５の開口部分に固定されている。
【００６２】
ハウジングケース４とメインケース５とに挟まれるように前隔壁板８が固定されており、図４に詳示するように、該隔壁板８の中心ボス部８ａには、ニードルベアリングｂ１を介して入力軸（主軸）２の前側部分が回転自在に支持されている。該入力軸２の先端部２ａ（前方端部）は、ハウジングケース内部４ａに延び、該ハウジングケース内部４ａのダンパ装置を介してエンジン出力軸と連結している。
【００６３】
入力軸２には、円筒状の支持板４１が上記ボス部８ａを内包する形で一体に固定されており、該支持板４１の前方側と前隔壁板８との間にはバリエータ１０の逆入力防止（緩み防止）用のワンウェイクラッチＦが配設されている。該支持板４１の外周側には、ドラム部材４２が固着されており、該ドラム部材４２の内周面と入力軸２の外周面との間には、入力ディスク１１Ａが支持されていると共に、入力ディスク１１Ａの外周側後方部分とドラム部材４２の後方先端部分とがスプライン係合している。入力ディスク１１Ａの背面（前方側）には、該支持板４１と該ドラム部材４２とによりシリンダが形成されており、バリエータ１０の挟持力を生じさせる油圧アクチュエータ４０が内包されている。
【００６４】
該油圧アクチュエータ４０には、板バネ４５を挟んでピストン４３、４４が配設されており、ピストン４３と上記シリンダとの間に油室４６と、ピストン４４と入力ディスク１１Ａとの間に油室４７とが形成されたダブルピストン構造となっている。該油室４６，４７には、バルブボディ９１から、メインケース５内の油路ａ１，ａ２、前隔壁板８内の油路ａ３，ａ４、及び支持板４１内の油路ａ５，ａ６を介して作動油圧が供給され、それによって入力ディスク１１Ａを入力軸２に対して後方側に押圧する。
【００６５】
一方、入力軸２の外周側の略中程から後方にかけては、スリーブ軸７１がニードルベアリングｂ２、ｂ１０（図５参照）を介して回転自在に支持されており、該スリーブ軸７１の前方外周部分には、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂがスプライン係合して配設され、後方外周部分には、入力ディスク１１Ｂが回転自在に嵌合し、更に後方端部にはサンギヤＳが形成されている（図３、図５参照）。
【００６６】
出力ディスク１２Ｂは、後方側のディスク部１２Ｂａと内周側のスリーブ軸７１を被覆するスリーブ部１２Ｂｂとを有しており、該スリーブ部１２Ｂｂの前方端部が出力ディスク１２Ａの背面（後方側）に当接して、上記油圧アクチュエータ４０の押圧力を、入力ディスク１１Ａ、パワーローラ１４Ａ、出力ディスク１２Ａ、スリーブ部１２Ｂｂを介してディスク部１２Ｂａに伝達する。なお、該ディスク部１２Ｂａに伝達された押圧力は、パワーローラ１４Ｂ、入力ディスク１１Ｂ、後述のキャリヤＣ、抜け止め部材１０２を介して入力軸２の後方部分で受圧され、つまりバリエータ１０の挟持力は入力軸２を介した閉ループ系とされる。
【００６７】
前方側の入力ディスク１１Ａに形成された環状円弧面１１ａと、出力ディスク１２Ａに形成された環状円弧面１２ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ１４Ａが挟持されており、同様に後方側の入力ディスク１１Ｂに形成された環状円弧面１１ａと、出力ディスク１２Ｂに形成された環状円弧面１２ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ１４Ｂが挟持されている。前記互いに対向する円弧面１１ａ，１２ａにより断面円形状の２個のキャビティ１３Ａ，１３Ｂが形成され、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、その中心が各円形キャビティ１３Ａ，１３Ｂの中心にあってかつ該中心を通るセンタ軸を中心に回転する。即ち、バリエータ１０は、フルトロイダルダブルキャビティ型からなり、従ってダブルキャビティ（２列）からなることにより、１列のものに比してトルク容量が２倍となると共に、入力ディスク同士、出力ディスク同士でスラスト力を打消し合い、軸受負荷とならず、かつパワーローラ１４Ａ，１４Ｂの２個の接触点がキャビティ１３Ａ、１３Ｂの中心点の互いに反対側にあって打消し合うので、パワーローラに殆どスラスト力が作用しない。
【００６８】
各キャビティ１３Ａ，１３Ｂに位置する３個の各パワーローラ１４Ａ，１４Ｂには、それぞれリンク機構（不図示）が連結されており、該リンク機構を介してパワーローラ１４Ａ，１４Ｂを傾斜駆動する油圧アクチュエータ（不図示）がフォルクラムブロック９２内（後方側のフォルクラムブロックはカウンタシャフト７５とオフセットされて配置されているため不図示）に備えられている。つまり、フォルクラムブロック９２の制御ブロックには、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂの数と同じ油圧アクチュエータと、各アクチュエータに連通する油圧回路とが形成されており、各アクチュエータは、バルブボディ９１からの制御された所定油圧が作用する。
【００６９】
なお、上記油圧アクチュエータ４０が、各パワーローラ１４Ａ，１４Ｂが入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの各円弧面１１ａ，１２ａに所定圧力で押付ける押付け力を作用しており、これによりトラクションオイルの介在の基に、各パワーローラと各ディスクとの間にトラクション力が作用する。即ち、バリエータ１０は、トラクションドライブにより入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとの間に動力が伝達される。また、各パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、上記リンク機構及び油圧アクチュエータ（リアクション力）により傾斜制御されると共に、パワーローラとディスクとの接触面に作用するトラクション力（油圧アクチュエータ４０）とリアクション力との関係に基づき、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂの傾きが自律的に制御されて変速制御される。
【００７０】
また、フルトロイダルバリエータ１０は、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂにスラスト力が作用せず、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂを軸に直交方向にシフトさせることにより、少ない力で変速が可能であるが、反対方向に回転すると、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂの挟持力が緩んでしまう。このため、万一、エンジンの逆転により、バリエータ１０に逆方向の回転が作用しても、上記ワンウェイクラッチＦによりバリエータ１０が逆回転することを阻止している。
【００７１】
一方、上記出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの間における上記スリーブ部１２Ｂｂの外周側前方部分には、メインケース５に固着された支持板１０１が、スラストベアリングｂ７，ｂ９及びニードルベアリングｂ８を介して被嵌されていると共に、該支持板１０１のボス部１０１ａの外周部には、ボールベアリングｂ３，ｂ４を介してカウンタギヤ７２が回転自在に配設されている。また、上記スリーブ部１２Ｂｂの外周側後方部分には、ディスク部１２Ｂａの背面（前方側）を利用する形でロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチＨが配設されている。
【００７２】
ハイクラッチＨは、外摩擦板５１ａ及び内摩擦板５１ｂからなる摩擦板５１と、該摩擦板５１を係脱自在にする油圧サーボ５０とを有している。出力ディスク１２Ｂのディスク部１２Ｂａの外周側には、ドラム部材５２が回転不能に固着されており、該ドラム部材５２の内周側に上記外摩擦板５１ａがスプライン係合している。また、上記内摩擦板５１ｂは、上記カウンタギヤ７２に連結されたハブ部材５８にスプライン係合している。
【００７３】
上記油圧サーボ５０は、上記ディスク部１２Ｂａの背面をシリンダとする形で、スリーブ部１２Ｂｂに対して軸方向に摺動自在なピストン部材５３と、該スリーブ部１２Ｂｂに軸方向前方側に対して係止されたキャンセルプレート５４と、該ピストン部材５３と該キャンセルプレート５４との間に縮設されたリターンスプリング５５とを有しており、これらにより作動油室５６とキャンセル油室５７とを形成している。
【００７４】
該作動油室５６には、バルブボディ９１に接続された支持板１０１内の油路ａ１１，ａ１２、スリーブ部１２Ｂｂ内の油路ａ１３，ａ１４を介して作動油が（ハイモード時に）供給される。該作動油室５６に油圧が供給されるとピストン部材５３の外周側端部が摩擦板５１を押圧してハイクラッチＨが係合し、これにより出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ７２とが一体回転する。なお、該キャンセル油室５７には、不図示の潤滑油路より潤滑油が供給されており、潤滑油の供給により油密状にされて、ハイクラッチＨの解放時に遠心油圧をキャンセルする。
【００７５】
上記支持板１０１の下方側には、軸穴１０１ｂが形成されており、スラストベアリングｂ５を介してカウンタシャフト７５の前方端部が回転自在に支持されている。該カウンタシャフト７５の前方部分には、上記カウンタギヤ７２に噛合する入力ギヤ７３が回転不能にスプライン係合して配設されており、つまり上記ハイクラッチＨの係合時（ハイモード時）は出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの回転（以下、「バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ」という）がカウンタシャフト７５に伝達される。
【００７６】
一方、図５に示すように、入力軸２の後方外周側には、プラネタリギヤ機構３０のプラネタリギヤＤＰが配設されている。プラネタリギヤＤＰのキャリヤＣは、前方側の前キャリヤプレートＣｆと後方側の後キャリヤプレートＣｒとがピニオンシャフトＣｐ１，Ｃｐ２を支持しながら連結されて構成されており、該後キャリヤプレートＣｒの内周側が入力軸２に支持されると共に前方部分がスプライン係合して、該キャリヤＣ全体が入力軸２の回転と一体的に回転する。該後キャリヤプレートＣｒの後面には、抜け止め部材（例えば入力軸２に螺合するナット等）１０２が配置されており、キャリヤＣ全体が入力軸２に対して後方側に移動不能に係止されている。
【００７７】
上記前キャリヤプレートの前端にはドックｍが形成されており、また入力ディスク１１Ｂの背面にもドックｎが形成されており、両ドックｍ，ｎが係合することにより入力ディスク１１ＢとキャリヤＣとは回転方向に一体に連結されている。また、両ドックｍ，ｎの外周側には、入力ディスク１１ＢとキャリヤＣの前キャリヤプレートＣｆとの間に嵌合してスプロケット１０３が一体的に配設されており、該スプロケット１０３は不図示のチェーンを介してオイルポンプ９３の駆動軸に接続されている。即ち、エンジン回転が入力軸２に入力されると、キャリヤＣを介してスプロケット１０３が回転し、オイルポンプ９３が連動する形で駆動される。
【００７８】
上記ピニオンシャフトＣｐ１，Ｃｐ２には、第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２とが回転自在に支持されている。第１ピニオンＰ１には、上記スリーブ軸７１の後端外周側に形成されたサンギヤＳが噛合しており、第２ピニオンＰ２には、リングギヤＲが噛合している。該リングギヤＲは、後端側においてフランジ状部材８１に支持されると共にスプライン係合している。なお、プラネタリギヤＤＰには、不図示の油路から後述の出力軸３に形成された油路ａ３１，ａ３２、及び入力軸２内の油路ａ３３，ａ３４を介してサンギヤＳの内周側より潤滑油が供給される。
【００７９】
上記フランジ状部材８１は、入力軸２の後端外周面にニードルベアリングｂ１４を介して回転自在に支持されており、内周部分の外周側にはロークラッチＬに接続されるハブ部材８２がスプライン係合すると共に軸方向移動不能に係止されている。また、ハブ部材８２の更に外周側には、スラストベアリングｂ１３を介してフランジ状部材８３が回転自在に支持されており、フランジ状部材８３の更に外周側には、該フランジ状部材８３にスプライン係合した出力軸連動ギヤ７８がスラストベアリングｂ１１及びニードルベアリングｂ１２を介して回転自在に支持されている。なお、該出力軸連動ギヤ７８は、該フランジ状部材８３、後述のドラム部材６２、パーキングギヤ８５、スリーブ部材８６を介して出力軸３に連結されており、つまり出力軸連動ギヤ７８を含む各部材は、出力軸３に連動する形となっている。
【００８０】
上記出力軸連動ギヤ７８の内周部分の外周側には、ボルト１１１，１１２，１１３等によりメインケース５に固着された支持板１０２が配設されており、該支持板１０２の内周部分のボス部１０２ａにベアリングｂ１７，ｂ１８を介して該出力軸連動ギヤ７８が回転自在に支持されている。また、該支持板１０２の下方側には、軸穴１０２ｂが形成されており、ベアリングｂ１９を介して上述のカウンタシャフト７５の後方端部が回転自在に支持されている。該カウンタシャフト７５の後方部分には、出力ギヤ７６が形成されており、反転ギヤ７７（図１参照）が噛合している。該反転ギヤ７７は、カウンタシャフト７５及び入力軸２に平行な軸状に回転自在に配置されており、即ち入力軸２の軸中心と反転ギヤ７７の軸中心とカウンタシャフト７５の軸中心は、軸方向視くの字状の位置関係となっている。そして、該反転ギヤ７７は、出力軸連動ギヤ７８に噛合しており、つまり反転ギヤ７７、出力ギヤ７６、カウンタシャフト７５、入力ギヤ７３、及びカウンタギヤ７２（図３、図４参照）は、出力軸３に連動する形となっている。
【００８１】
一方、上記エンドケース６内には、前方先端が入力軸２の後端に回転自在に嵌合されると共に、該エンドケース６にボールベアリングｂ２１を介して回転自在に支持され、該エンドケース６より突出された出力軸３が配設されている。該出力軸３の突出部分にはフランジ部材３ａがスプライン係合すると共にナット３ｂにより抜け止めされており、不図示のドライブシャフトに連結される。そして、該出力軸３は、ドライブシャフト、ディファレンシャル装置等を介して駆動車輪に接続される。
【００８２】
出力軸３の外周側には、エンドケース６の内周部分においてボルト１１４，１１５等によって固着されたボス部材８７が配設されており、出力軸３は、ニードルベアリングｂ１５及びスラストベアリングｂ１６を介して該ボス部材８７にも回転自在に支持されている。該ボス部材８７の外周側には、ロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチＬが配設されている。
【００８３】
該ボス部材８７の外周側には、前端部分内周側が出力軸３に固着されたスリーブ部材８６が回転自在に支持されており、該スリーブ部材８６の後端部分外周側にはパーキングギヤ８５が固着されている。更に該パーキングギヤ８５の前方端部にはドラム部材６２が固着されており、該ドラム部材６２、パーキングギヤ８５、及びスリーブ部材８６によりロークラッチＬの油圧サーボ６０のシリンダを形成するクラッチドラムを構成している。
【００８４】
なお、パーキングギヤ８５の外周面には歯面８５ａが形成されており、不図示のパーキングロッドがパーキングギヤ機構の駆動に基づき係合し得るように構成され、パーキング状態を形成するようになっている。また、パーキングギヤ８５の歯面８５ａの後方側には、出力軸回転数を検出するための、出力軸回転センサのレゾルバ８９が配設されている。
【００８５】
上記ロークラッチＬは、外摩擦板６１ａ及び内摩擦板６１ｂからなる摩擦板６１と、該摩擦板６１を係脱自在にする油圧サーボ６０とを有している。上記ドラム部材６２の内周側には該外摩擦板６１ａがスプライン係合しており、該内摩擦板６１ｂは、リングギヤＲに連結されたハブ部材８２にスプライン係合している。また、該ドラム部材６２の内周側先端部分には、出力軸連動ギヤ７８に連結されたフランジ状部材８３がスプライン係合すると共に軸方向前方側に対して係止されている。
【００８６】
上記油圧サーボ６０は、上記パーキングギヤ８５の側面をシリンダとする形で、スリーブ部材８６に対して軸方向に摺動自在なピストン部材６３と、該スリーブ部材８６に軸方向前方側に対して係止されたキャンセルプレート６４と、該ピストン部材６３と該キャンセルプレート６４との間に縮設されたリターンスプリング６５とを有しており、これらにより作動油室６６とキャンセル油室６７とを形成している。
【００８７】
該作動油室６６には、バルブボディ９１に接続されたボス部８７内の油路ａ２１，ａ２２，ａ２３、スリーブ部材８６内の油路ａ２４を介して作動油が（ローモード時に）供給される。該作動油室６６に油圧が供給されるとピストン部材６３の外周側端部が摩擦板６１を押圧してロークラッチＬが係合し、これにより上記プラネタリギヤＤＰのリングギヤＲと出力軸３とが一体回転する。なお、該キャンセル油室６７には、不図示の潤滑油路より潤滑油が供給されており、潤滑油の供給により油密状にされて、ロークラッチＬの解放時に遠心油圧をキャンセルする。
【００８８】
以上説明したように本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機１１によると、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂのバリエータ出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０に伝達するスリーブ軸７１と、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂのバリエータ出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達し得るカウンタシャフト７５とを備え、ローモード時にあっては入力軸２の回転とスリーブ軸７１のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとをプラネタリギヤ機構３０で回転合成して出力軸３に伝達し、ハイモード時にあってはカウンタシャフト７５を介してバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを出力軸３に伝達するように構成したので、例えば一軸状の無段変速機に比して軸方向における無段変速機１１のコンパクト化を図ることができるものでありながら、ローモードでトルク伝達を行わないカウンタシャフト７５やその回転支持部材（ベアリングｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ１９，ｂ１７，ｂ１８や支持板１０１，１０２等）の耐久性の向上、及びコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機１１のコンパクト化も図ることができる。
【００８９】
また、プラネタリギヤ機構３０がローモード時だけバリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔを伝達するように構成されているので、プラネタリギヤ機構３０の各ギヤ（Ｓ，Ｐ１，Ｐ２，Ｒ）における歯数の制限が低減され、特に第１ピニオンＰ１，Ｐ２の径を小径化することができて、プラネタリギヤ機構３０のコンパクト化を図ることができ、径方向における無段変速機１１のコンパクト化を図ることができる。
【００９０】
また、バリエータ１０は入力軸２上に配設されてなり、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂには入力軸２の回転が入力されるので、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力軸２からの正転回転を入力することができ、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂから反転回転を出力することができる。
【００９１】
更に、カウンタシャフト７５が入力軸２と平行な軸上に配置されているので、バリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達することを可能とすることができる。また、反転ギヤ７７を備えているので、バリエータ１０で入力軸２の回転に対して反転されたバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが再反転されてカウンタシャフト７５に伝達されるが、該反転ギヤ７７でカウンタシャフト７５の回転を再反転することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸３に伝達することができる。
【００９２】
また、入力軸２、バリエータ１０、プラネタリギヤ機構３０、ロー・ハイ切換え機構２０、及び出力軸３が、一軸上に配置されているので、例えばＦＲタイプの自動車のような、前後方向一方側に駆動源があり、前後方向他方側の車輪が駆動輪となる車輌（４輪駆動車も含む）に用いて好適とすることができる。
【００９３】
更に、カウンタシャフト７５と出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとの間に介在するハイクラッチＨを備えているので、カウンタシャフト７５は、ローモード時において、高回転となるバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを入力せず、低回転である出力軸３の回転（即ちローモード時出力回転Ｌｏｕｔ）で回転させることができ（図２参照）、ローモード時におけるオイルの撹拌ロスの低減や、カウンタシャフト７５の回転支持部材（ベアリングｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ１９，ｂ１７，ｂ１８や支持板１０１，１０２等）における耐久性の向上を図ることができる。
【００９４】
また、プラネタリギヤ機構３０と出力軸３との間に介在するロークラッチＬを備えているので、ローモード時において、プラネタリギヤ機構３０における入力軸２の回転とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとの合成回転を出力軸３に伝達することができる。
【００９５】
更に、プラネタリギヤ機構３０は、スリーブ軸７１に接続されたサンギヤＳと、ロークラッチＬを介して出力軸３に接続されたリングギヤＲと、サンギヤＳに噛合する第１ピニオンＰ１及びリングギヤＲに噛合する第２ピニオンＰ２を軸支すると共に入力軸２に接続されたキャリヤＣとを有するダブルピニオンプラネタリギヤＤＰからなるので、入力軸２の回転とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとを合成して出力するトルク循環を可能とすることができる。
【００９６】
＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について図６及び図７に沿って説明する。なお、本第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付して、その説明を省略する。
【００９７】
本第２の実施の形態に係る無段変速機１２は、特にＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの車輌等に搭載して好適であり、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、図６及び図７に示すように、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタシャフト７５との伝達経路をギヤでなく、伝達ベルト１７３及びプーリ１７２，１７４で構成し、また、反転ギヤ７７を無くして構成したものである（図１参照）。
【００９８】
詳細には、図７に示すように、ハイクラッチＨの伝達経路出力側には、カウンタギヤ７２の代わりにカウンタプーリ（無段回転出力部材）１７２が配設されており、一方のカウンタシャフト（第２伝達軸）１７５の前方側（伝達経路入力側）には、入力ギヤ７３の変わりに入力プーリ（入力部材）１７４が配設されている。そして、それらカウンタプーリ１７２と入力プーリ１７４とには伝達ベルト（ベルト状部材）１７３が巻回されている。また、カウンタシャフト１７５の後方側（伝達経路出力側）には、出力軸連動ギヤ１７８に直接噛合する出力ギヤ１７６が配設されている。
【００９９】
即ち、ハイクラッチＨを係合したハイモードにおいて、バリエータ１０の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂからの出力回転Ｖｏｕｔは、カウンタプーリ１７２、伝達ベルト１７３、入力プーリ１７４を介してカウンタシャフト１７５に入力される。この際、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（入力軸２の回転に対して反転回転）は、そのまま同回転方向でカウンタシャフト１７５に伝達される。また、該カウンタシャフト１７５の回転は、出力ギヤ１７６を介して出力軸連動ギヤ１７８に反転されて伝達され、つまり出力軸３には正転回転としてのバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力される。
【０１００】
なお、ロークラッチＬを係合したローモード時にあっては、第１の実施の形態と同様に、出力軸３の回転が出力軸連動ギヤ１７８、カウンタシャフト１７５、伝達ベルト１７３、カウンタプーリ１７２等に伝達されるが、勿論この際のカウンタシャフト１７５の回転は第１の実施の形態に対して逆回転である。
【０１０１】
これにより無段変速機１２においては、バリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達することを可能とすることができるものでありながら、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔを伝達ベルト１７３によりカウンタシャフト１７５に伝達するので、バリエータ１０で入力軸２の回転に対して反転されたバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを反転せずにカウンタシャフト１７５に伝達することができ、出力軸連動ギヤ１７８に反転出力するため、つまり出力回転を正転回転で出力軸３に伝達することができる。
【０１０２】
なお、第２の実施の形態に係る無段変速機１２は、以上説明した部分の構成・作用・効果以外、第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０３】
＜第３の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について図８に沿って説明する。なお、本第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付して、その説明を省略する。
【０１０４】
本第３の実施の形態に係る無段変速機１３は、例えばトラクタ等の作業車輌に搭載して好適なものであり、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、入力軸２と出力軸３とが同軸上に配置されるのではなく（図１参照）、図８に示すように、入力軸２と同軸上である第１軸ＣＴ１上に、例えば図示を省略したＰＴＯ（Power Take Off）装置に接続されるドライブシャフト２１０、及びカウンタシャフト２７５を配置し、該入力軸２と平行な異なる第２軸ＣＴ２上に、回転軸２０３、バリエータ１０、プラネタリギヤ機構３０、及びロー・ハイ切換え機構２０を配置して構成したものである。
【０１０５】
詳細には、図８に示すように、無段変速機１３は、入力軸２に接続されたドライブシャフト２１０を備えており、該ドライブシャフト２１０の外周側に、スリーブ状に形成されたカウンタシャフト２７５が該ドライブシャフト２１０に対して回転自在に配設されている。該ドライブシャフト２１０の後端（図８中右方側）には、例えば不図示のＰＴＯ装置のＰＴＯドライブシャフトが接続されており、該ＰＴＯ装置により変速された回転が車輌後部より突出するＰＴＯシャフトに出力される。なお、該ＰＴＯシャフトには、例えば耕耘ロータリ等の作業機が接続可能となっており、該ＰＴＯシャフトから該作業機に駆動回転として伝達される。
【０１０６】
一方、上記入力軸２には、入力回転出力ギヤ２０１が固着されており、該入力回転出力ギヤ２０１は反転入力ギヤ２０２に噛合している。該反転入力ギヤ２０２は、第２軸ＣＴ２上にある回転軸２０３に固着されており、該回転軸２０３には、入力回転出力ギヤ２０１及び反転入力ギヤ２０２により入力軸２の回転が反転されて入力される。該回転軸２０３上には、バリエータ１０及びプラネタリギヤ機構３０のプラネタリギヤＤＰが配設されており、該回転軸２０３は、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ、プラネタリギヤＤＰのキャリヤＣ、及び該キャリヤＣを介して入力ディスク１１Ｂに接続されている。
【０１０７】
なお、上記第１の実施の形態と同様に、バリエータ１０の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの内周側には、サンギヤＳに接続されたスリーブ軸７１が連結されており、また、リングギヤＲは、ロー・ハイ切換え機構２０のロークラッチＬに接続されている。そして、該リングギヤＲは、ロークラッチＬの係合によって出力軸３に接続される。
【０１０８】
上記バリエータ１０の出力ディスク１２Ａ，１２Ｂには、上記第１の実施の形態と同様に、カウンタギヤ（無段回転出力ギヤ）２７２が該出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと連動し得るように配設されている。また同様に、カウンタシャフト２７５には、前方側の端部に固着され、上記カウンタギヤ２７２に噛合する入力ギヤ２７３と、後方側の端部に固着された出力ギヤ２７６とが配設されて構成されている。そして、本実施の形態に係る無段変速機１３においては、上記出力ギヤ２７６が出力軸連動ギヤ２７８に直接噛合しており、該出力軸連動ギヤ２７８が、ロー・ハイ切換え機構２０のハイクラッチＨに接続されている。そして、該出力軸連動ギヤ２７８は、ハイクラッチＨの係合によって出力軸３に接続される。
【０１０９】
なお、図８に示す無段変速機のスケルトン図においては、ハイクラッチＨが、出力軸連動ギヤ２７８と出力軸３との間に介在するように配置されているものを説明したが、上記第１の実施の形態と同様に、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ２７２との間に介在するように配置されたものであってもよい。
【０１１０】
ついで、上記無段変速機１３の作用について図８に基づき説明する。
【０１１１】
本第３の実施の形態に係る無段変速機１３において、エンジン出力軸に連結している入力軸２の回転は、入力回転出力ギヤ２０１とドライブシャフト２１０に伝達される。該ドライブシャフト２１０に入力された入力軸２の回転は、不図示のＰＴＯドライブシャフトに入力され、例えば不図示のＰＴＯ変速レバー等の操作に基づきＰＴＯ装置により変速されて、ＰＴＯシャフトに出力される。一方、上記入力回転出力ギヤ２０１に入力された入力軸２の回転は、反転入力ギヤ２０２によって反転（ギヤ比によって減速乃至増速）されて、回転軸２０３に入力される。そして、該回転軸２０３の反転回転は、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、及びプラネタリギヤＤＰのキャリヤＣに伝達される。
【０１１２】
ここで、例えばハイクラッチＨが解放されると共にロークラッチＬが係合されたローモード状態にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された反転回転がバリエータ１０で更に反転されて変速され、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂよりスリーブ軸７１を介して出力されるバリエータ出力回転ＶｏｕｔがサンギヤＳに入力される。
【０１１３】
サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、プラネタリギヤＤＰにおいて、回転軸２０３の反転回転（キャリヤＣの回転）とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（サンギヤＳの回転）とがトルク循環により合成されて、リングギヤＲより出力される。このリングギヤＲの出力回転は、第１の実施の形態と同様に、バリエータ１０の変速比の幅に応じて、減速の逆転回転からニュートラル位置（ＧＮポイント）を介して減速の正転回転までの幅に変速された出力回転となるが、この際の出力回転方向は、上記第１の実施の形態（図２参照）と正逆反対の回転方向である。そして、このリングギヤＲの出力回転は、ローモード状態の出力回転ＯｕｔＬとして、ロークラッチＬを介して出力軸３に出力される。
【０１１４】
なお、本無段変速機１３において、ギヤニュートラル状態ＧＮである際は、同様にエンジン回転数（入力軸２の回転）と出力軸３の回転とが無関係となるが、この間もドライブシャフト２１０にはエンジンの回転が入力されるため、ＰＴＯ装置の変速状態によって、ＰＴＯシャフトに駆動回転を出力可能となっている。
【０１１５】
一方、例えばロークラッチＬが解放されると共にハイクラッチＨが係合されたハイモード状態にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された反転回転がバリエータ１０で反転されて変速され、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂよりカウンタギヤ２７２及び入力ギヤ２７３を介して出力されるバリエータ出力回転Ｖｏｕｔがカウンタシャフト２７５に反転入力される。そして、該カウンタシャフト２７５の回転が、出力ギヤ２７６及び出力軸連動ギヤ２７８を介して再反転されて、正転回転として出力軸３に出力される。
【０１１６】
なお、第１の実施の形態と同様に、ローモード時において、ハイクラッチＨを出力軸３と出力軸連動ギヤ２７８との間に配設した場合は、カウンタシャフト２７５等がバリエータ出力回転Ｖｏｕｔに基づき空転回転し、ハイクラッチＨを出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとカウンタギヤ２７２との間に配設した場合は、カウンタシャフト２７５等が出力軸３の回転（ローモード出力回転ＯｕｔＬ）に基づき空転回転することになる。
【０１１７】
以上説明したように本発明の第３の実施の形態に係る無段変速機１３によると、バリエータ１０は入力軸３と平行な軸ＣＴ２上に配置された回転軸２０３上に配設されてなり、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂには回転軸２０３の回転が入力されるので、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力軸２の回転に基づく反転回転を入力することができ、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂから正転回転を出力することができる。
【０１１８】
更に、入力軸２と同軸ＣＴ１上であるドライブシャフト２１０上にカウンタシャフトが回転自在に配置されてなり、バリエータ１０及びプラネタリギヤ機構３０は入力軸２と平行な軸ＣＴ２上に配置された回転軸２０３上に配設されているので、バリエータ１０の出力回転Ｖｏｕｔをプラネタリギヤ機構３０を迂回して出力軸３に伝達することを可能とすることができる。また、バリエータ１０で入力軸２の回転に対して正転回転である出力回転Ｖｏｕｔが反転されてカウンタシャフト２７５に伝達されるが、カウンタシャフト２７５の回転を再反転して出力軸連動ギヤ２７８に伝達することができ、つまり出力回転を正転回転で出力軸３に伝達することができる。
【０１１９】
また、入力軸２、ドライブシャフト２１０、及びカウンタシャフト２７５が、第１軸ＣＴ１上に配置され、バリエータ１０、プラネタリギヤ機構３０、ロー・ハイ切換え機構２０、及び出力軸３が、第１軸ＣＴ１と平行な第２軸ＣＴ２上に配置されるので、例えばトラクタのような、ＰＴＯ装置を介して作業機等を接続可能な作業車輌に用いて好適とすることができる。
【０１２０】
なお、第３の実施の形態に係る無段変速機１３は、以上説明した部分の構成・作用・効果以外、第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２１】
なお、以上説明した第１乃至第３の実施の形態においては、無段変速装置としてフルトロイダル式無段変速装置を用いたものを一例に説明したが、勿論、ハーフトロイダル式無段変速装置を用いても構わない。また、バリエータは、２つのキャビティを形成するダブルキャビティ型のものを説明したが、１つのキャビティであってもよく、反対に３つ以上のキャビティを構成するものであってもよい。
【０１２２】
また、第１乃至第３の実施の形態において、第２伝達軸としてカウンタシャフトを用いたものを説明したが、これに限らず、例えば入力軸２の軸中心と同軸上でメインケース５の内周面に沿って回転するようなドラム状の部材を用いる等、第１伝達軸と第２伝達軸とが同軸上に配置されるものであってもよく、つまりバリエータ１０の出力回転をプラネタリギヤ機構を迂回して出力軸３に伝達できるものであれば、どのようなものであってもよい。
【０１２３】
更に、第２の実施の形態において、カウンタシャフト１７５と出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとを回転接続するものとして、ベルト及びプーリを用いたものを説明したが、チェーン及びスプロケットであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【図２】第１の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。
【図３】第１の実施の形態に係る無段変速機を示す全体断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る無段変速機の前方部分を示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る無段変速機の後方部分を示す断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【図７】第２の実施の形態に係る無段変速機を示す断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ 無段変速機
２ 入力軸
３ 出力軸
１０ トロイダル式無段変速装置（バリエータ）
１１Ａ 入力ディスク
１１Ｂ 入力ディスク
１２Ａ 出力ディスク
１２Ｂ 出力ディスク
２０ ロー・ハイ切換え機構
３０ プラネタリギヤ機構
７１ 第１伝達軸（スリーブ軸）
７２ 無段回転出力ギヤ（カウンタギヤ）
７３ 入力ギヤ
７５ 第２伝達軸、カウンタシャフト
７６ 出力ギヤ
７７ 反転ギヤ
７８ 出力軸連動ギヤ
１７２ 無段回転出力部材（カウンタプーリ）
１７３ ベルト状部材（伝達ベルト）
１７４ 入力部材（入力プーリ）
１７５ 第２伝達軸、カウンタシャフト
１７６ 出力ギヤ
１７８ 出力軸連動ギヤ
２０１ 入力回転出力ギヤ
２０２ 反転入力ギヤ
２０３ 回転軸
２１０ ドライブシャフト
２７２ 無段回転出力ギヤ
２７３ 入力ギヤ
２７５ 第２伝達軸、カウンタシャフト
２７６ 出力ギヤ
２７８ 出力軸連動ギヤ
Ｌ ロー係合要素（ロークラッチ）
Ｈ ハイ係合要素（ハイクラッチ）
ＤＰ ダブルピニオンプラネタリギヤ
Ｓ サンギヤ
Ｃ キャリヤ
Ｐ１ 第１ピニオン
Ｐ２ 第２ピニオン
Ｒ リングギヤ
Ｖｏｕｔ 無段変速回転
ＣＴ１ 第１軸
ＣＴ２ 第２軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源に接続される入力軸と、前記入力軸の回転に基づき入力ディスクに入力される回転を無段変速回転に変速して出力ディスクより出力するトロイダル式無段変速装置と、プラネタリギヤ機構と、ロー係合要素とハイ係合要素との係合状態によってローモードとハイモードとを切換えし得るロー・ハイ切換え機構と、駆動車輪に接続される出力軸と、を備えた無段変速機において、
前記出力ディスクの無段変速回転を前記プラネタリギヤ機構に伝達する第１伝達軸と、
前記出力ディスクの無段変速回転を前記プラネタリギヤ機構を迂回して前記出力軸に伝達し得る第２伝達軸と、を備え、
前記ローモード時にあっては、前記入力軸の回転と前記第１伝達軸の無段変速回転とを前記プラネタリギヤ機構で回転合成して前記出力軸に伝達し、
前記ハイモード時にあっては、前記第２伝達軸を介して前記無段変速回転を前記出力軸に伝達する、
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記トロイダル式無段変速機は、前記入力軸上に配設されてなり、
前記入力ディスクには、前記入力軸の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
【請求項３】
前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤと他端に固着された出力ギヤとを有して前記入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトからなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスクに連動して前記無段変速回転で回転すると共に前記カウンタシャフトの入力ギヤに噛合する無段回転出力ギヤと、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸に連動する出力軸連動ギヤと、
前記カウンタシャフトの出力ギヤと前記出力軸連動ギヤとに噛合する反転ギヤと、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機。
【請求項４】
前記第２伝達軸は、一端に固着された入力部材と他端に固着された出力ギヤとを有して前記入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトからなり、
前記出力ディスクに連動して前記無段変速回転で回転し得る無段回転出力部材と、
前記無段回転出力部材と前記カウンタシャフトの入力部材とに巻回係着されたベルト状部材と、
前記カウンタシャフトの出力ギヤに噛合すると共に少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸に連動する出力軸連動ギヤと、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機。
【請求項５】
前記入力軸、前記トロイダル式無段変速装置、前記プラネタリギヤ機構、前記ロー・ハイ切換え機構、及び前記出力軸が、一軸上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機。
【請求項６】
前記入力軸に同軸上で接続されると共に、ＰＴＯ装置に接続されるドライブシャフトと、
前記入力軸に固着された入力回転出力ギヤと、
前記入力回転出力ギヤに噛合する反転入力ギヤと、
前記反転入力ギヤに固着され、前記入力軸と平行な軸上に配置された回転軸と、を備えてなり、
前記トロイダル式無段変速機及び前記プラネタリギヤ機構は、前記回転軸上に配設されてなり、
前記入力ディスクには、前記回転軸の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
【請求項７】
前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤと他端に固着された出力ギヤとを有して前記ドライブシャフト上に回転自在に配置されたカウンタシャフトからなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスクに連動して前記無段変速回転で回転すると共に前記カウンタシャフトの入力ギヤに噛合する無段回転出力ギヤと、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸に連動する出力軸連動ギヤと、を備えた、
ことを特徴とする請求項６記載の無段変速機。
【請求項８】
前記入力軸、前記ドライブシャフト、及び前記カウンタシャフトが、第１軸上に配置され、
前記トロイダル式無段変速装置、前記プラネタリギヤ機構、前記ロー・ハイ切換え機構、及び前記出力軸が、前記第１軸と平行な第２軸上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項７記載の無段変速機。
【請求項９】
前記ハイ係合要素は、前記第２伝達軸と前記出力ディスクとの間に介在するハイクラッチである、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか記載の無段変速機。
【請求項１０】
前記ロー係合要素は、前記プラネタリギヤ機構と前記出力軸との間に介在するロークラッチである、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の無段変速機。
【請求項１１】
前記プラネタリギヤ機構は、前記第１伝達軸に接続されたサンギヤと、前記ロークラッチを介して前記出力軸に接続されたリングギヤと、前記サンギヤに噛合する第１ピニオン及び前記リングギヤに噛合する第２ピニオンを軸支すると共に前記入力軸に接続されたキャリヤと、を有するダブルピニオンプラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項１０記載の無段変速機。
【請求項１】
駆動源に接続される入力軸と、前記入力軸の回転に基づき入力ディスクに入力される回転を無段変速回転に変速して出力ディスクより出力するトロイダル式無段変速装置と、プラネタリギヤ機構と、ロー係合要素とハイ係合要素との係合状態によってローモードとハイモードとを切換えし得るロー・ハイ切換え機構と、駆動車輪に接続される出力軸と、を備えた無段変速機において、
前記出力ディスクの無段変速回転を前記プラネタリギヤ機構に伝達する第１伝達軸と、
前記出力ディスクの無段変速回転を前記プラネタリギヤ機構を迂回して前記出力軸に伝達し得る第２伝達軸と、を備え、
前記ローモード時にあっては、前記入力軸の回転と前記第１伝達軸の無段変速回転とを前記プラネタリギヤ機構で回転合成して前記出力軸に伝達し、
前記ハイモード時にあっては、前記第２伝達軸を介して前記無段変速回転を前記出力軸に伝達する、
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記トロイダル式無段変速機は、前記入力軸上に配設されてなり、
前記入力ディスクには、前記入力軸の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
【請求項３】
前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤと他端に固着された出力ギヤとを有して前記入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトからなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスクに連動して前記無段変速回転で回転すると共に前記カウンタシャフトの入力ギヤに噛合する無段回転出力ギヤと、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸に連動する出力軸連動ギヤと、
前記カウンタシャフトの出力ギヤと前記出力軸連動ギヤとに噛合する反転ギヤと、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機。
【請求項４】
前記第２伝達軸は、一端に固着された入力部材と他端に固着された出力ギヤとを有して前記入力軸と平行な軸上に配置されたカウンタシャフトからなり、
前記出力ディスクに連動して前記無段変速回転で回転し得る無段回転出力部材と、
前記無段回転出力部材と前記カウンタシャフトの入力部材とに巻回係着されたベルト状部材と、
前記カウンタシャフトの出力ギヤに噛合すると共に少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸に連動する出力軸連動ギヤと、を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機。
【請求項５】
前記入力軸、前記トロイダル式無段変速装置、前記プラネタリギヤ機構、前記ロー・ハイ切換え機構、及び前記出力軸が、一軸上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機。
【請求項６】
前記入力軸に同軸上で接続されると共に、ＰＴＯ装置に接続されるドライブシャフトと、
前記入力軸に固着された入力回転出力ギヤと、
前記入力回転出力ギヤに噛合する反転入力ギヤと、
前記反転入力ギヤに固着され、前記入力軸と平行な軸上に配置された回転軸と、を備えてなり、
前記トロイダル式無段変速機及び前記プラネタリギヤ機構は、前記回転軸上に配設されてなり、
前記入力ディスクには、前記回転軸の回転が入力されてなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
【請求項７】
前記第２伝達軸は、一端に固着された入力ギヤと他端に固着された出力ギヤとを有して前記ドライブシャフト上に回転自在に配置されたカウンタシャフトからなり、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力ディスクに連動して前記無段変速回転で回転すると共に前記カウンタシャフトの入力ギヤに噛合する無段回転出力ギヤと、
少なくとも前記ハイモード時に前記出力軸に連動する出力軸連動ギヤと、を備えた、
ことを特徴とする請求項６記載の無段変速機。
【請求項８】
前記入力軸、前記ドライブシャフト、及び前記カウンタシャフトが、第１軸上に配置され、
前記トロイダル式無段変速装置、前記プラネタリギヤ機構、前記ロー・ハイ切換え機構、及び前記出力軸が、前記第１軸と平行な第２軸上に配置されてなる、
ことを特徴とする請求項７記載の無段変速機。
【請求項９】
前記ハイ係合要素は、前記第２伝達軸と前記出力ディスクとの間に介在するハイクラッチである、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか記載の無段変速機。
【請求項１０】
前記ロー係合要素は、前記プラネタリギヤ機構と前記出力軸との間に介在するロークラッチである、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか記載の無段変速機。
【請求項１１】
前記プラネタリギヤ機構は、前記第１伝達軸に接続されたサンギヤと、前記ロークラッチを介して前記出力軸に接続されたリングギヤと、前記サンギヤに噛合する第１ピニオン及び前記リングギヤに噛合する第２ピニオンを軸支すると共に前記入力軸に接続されたキャリヤと、を有するダブルピニオンプラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項１０記載の無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２７１０５７（Ｐ２００７−２７１０５７Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１００６６６（Ｐ２００６−１００６６６）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【出願人】（３０１０３７２５７）トロトラック・（ディベロップメント）・リミテッド (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【出願人】（３０１０３７２５７）トロトラック・（ディベロップメント）・リミテッド (13)
【Ｆターム（参考）】
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