無段変速装置
【課題】小型に構成できる無段変速装置を実現する。
【解決手段】入力回転軸１ａ、回転伝達軸２２ａ、出力回転軸３０を平行に配置する。このうちの回転伝達軸２２ａの周囲に、前進用歯車４３と、後退用歯車４４と、伝達歯車４２と、前進クラッチ４８と、後退クラッチ４９とを設ける。そして、この後退クラッチ４９を構成するクラッチハウジング５５ｂを、上記伝達歯車４４の一部を利用して構成する事により、上記課題を解決する。
【解決手段】入力回転軸１ａ、回転伝達軸２２ａ、出力回転軸３０を平行に配置する。このうちの回転伝達軸２２ａの周囲に、前進用歯車４３と、後退用歯車４４と、伝達歯車４２と、前進クラッチ４８と、後退クラッチ４９とを設ける。そして、この後退クラッチ４９を構成するクラッチハウジング５５ｂを、上記伝達歯車４４の一部を利用して構成する事により、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば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。より具体的には、この無段変速装置の小型化を図るものであり、例えばＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）用の自動変速装置の様に、エンジンルーム等の限られた空間内に組み込む変速装置として、特に好適である。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載されている様に、自動車用自動変速装置を構成する変速ユニットとして、トロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。図６は、この様なトロイダル型無段変速機のうちの、ダブルキャビティ型と呼ばれるものを示している。このトロイダル型無段変速機は、入力回転軸１の軸方向２個所位置に、１対の入力側ディスク２ａ、２ｂを支持している。これら両入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１に対し、それぞれがトロイド曲面（断面円弧形の凹面）である入力側内側面３、３同士を互いに対向させた状態で、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持している。
【０００３】
又、上記入力回転軸１の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング４内に設置した隔壁部５に設けた通孔６を挿通している。この通孔６の内径側には、円筒状の出力筒７を、１対の転がり軸受８、８により回転自在に支持しており、この出力筒７の中間部外周面に、特許請求の範囲に記載した第一動力伝達部材を構成する出力歯車９を固設している。又、この出力筒７の両端部で上記隔壁部５の両外側面から突出した部分に、１対の出力側ディスク１０ａ、１０ｂを、スプライン係合により、上記出力筒７と同期した回転自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面（断面円弧形の凹面）である出力側内側面１１、１１が、上記両入力側内側面３、３に対向する。尚、上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂとして、例えば後述する特許文献３、４に記載されている構造（図８に示す構造）の様に、上記１対の出力側ディスク１０ａ、１０ｂを結合固定した如き形状の一体型の出力側ディスク１０を採用する場合もある。
【０００４】
又、上記入力回転軸１の周囲で上記入力側、出力側両内側面３、１１同士の間部分（キャビティ）に、それぞれ複数個（一般的には２個又は３個）ずつのパワーローラ１２、１２を配置している。これら各パワーローラ１２、１２はそれぞれ、上記入力側、出力側両内側面３、１１に当接（転がり接触）する周面１３、１３を球状凸面としたもので、トラニオン（支持部材）１４、１４の内側面に、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。又、これら各トラニオン１４、１４は、上記入力回転軸１に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
【０００５】
上記入力側ディスク２ａ、２ｂと上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂとの間の変速比を変える場合は、上記各トラニオン１４、１４を上記枢軸の軸方向（図６の表裏方向）に変位させる。この結果、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３と上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂの入力側、出力側各内側面３、１１との転がり接触部（トラクション部）に作用する、接線方向の力の向きが変化（転がり接触部にサイドスリップが発生）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１４、１４が上記枢軸を中心に揺動（傾斜）し、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３と上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂの入力側、出力側各内側面３、５との接触位置が変化する。
【０００６】
例えば図６に示す様に、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３を、上記入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側内側面３、３の径方向内寄り部分と、上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂの出力側内側面１１、１１の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂ同士の間の変速比が減速側になる。これに対して、図６とは逆に、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３を、上記入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側内側面３、３の径方向外寄り部分と、上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂの出力側内側面１１、１１の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂ同士の間の変速比が増速側になる。
【０００７】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の駆動源（動力源）に繋がる駆動軸１５により一方（図６の左方）の入力側ディスク２ａを、ローディングカム式の押圧装置１６を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の両端部に支持された１対の入力側ディスク２ａ、２ｂが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ１２、１２を介して上記両出力側ディスク１０ａ、１０ｂに伝わり、前記出力歯車９から取り出される。
【０００８】
ところで、上述した様なトロイダル型無段変速機を、例えば車両用（自動車用）の自動変速装置を構成する変速ユニットとして使用する場合、このトロイダル型無段変速機を、正転逆転切換機構（前後進切換機構）と組み合わせて無段変速装置を構成する必要がある。この理由は、例えば自動車であれば前進だけでなく後退させる必要もあり、駆動源であるエンジンから出力軸（車輪）に伝達される動力の回転方向を、上記正転逆転切換機構により、前進方向に対応する方向（正転方向）と、後退方向に対応する方向（逆転方向）とに、それぞれ切り換える必要がある為である。この様なトロイダル型無段変速機と正転逆転切換機構である前後進切換機構とを組み合わせて成る無段変速装置として、例えば特許文献２に記載された構造が知られている。
【０００９】
図７は、上記特許文献２に記載された構造を示している。この図７に示す構造の場合は、遊星歯車式変速機１７と前進、後退各クラッチ１８、１９とから成る、前後進切換機構２０を、駆動源であるエンジンからの動力の伝達方向に関し、トロイダル型無段変速機２１よりも上流側に設けている。但し、この構造の場合、上記前後進切換機構２０と上記トロイダル型無段変速機２１とを軸方向に直列に設けている（前後進切換機構２０とトロイダル型無段変速機２１とを同心に設けている）為、無段変速装置全体の軸方向寸法が大きくなる。この為、例えばエンジンルーム等の限られた空間内に組み込む必要のある、ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）用の自動変速装置として採用する事は、そのままでは難しい。
【００１０】
これに対して、特許文献３、４には、図８に示す様に、前後進切換機構２０ａを構成する遊星歯車式変速機１７ａ（ギヤードニュートラル状態を実現する為の遊星歯車式変速機１７ａ）を、駆動源からの動力の伝達方向に関し、トロイダル型無段変速機２１よりも下流側に設けた構造が記載されている。そして、この構造の場合には、上記トロイダル型無段変速機２１の入力回転軸１と平行に設けた回転伝達軸２２の周囲に、上記遊星歯車式変速機１７ａを設けている。この為、前述の図７に示した特許文献２に記載された構造に比べ、軸方向寸法の低減を図れる。但し、上記特許文献３、４に記載された構造の場合は、上記トロイダル型無段変速機２１の入力回転軸１と上記回転伝達軸２２との距離が大きくなり易い。即ち、上記回転伝達軸２２の周囲に設けられた上記遊星歯車式変速機１７ａは、太陽歯車２３、各遊星歯車２４、２４、リング歯車２５を径方向に重畳する状態で設ける為、径方向寸法が嵩み易い。しかも、このうちの最も外径側に設けられるリング歯車２５と軸方向に対向する状態で、このリング歯車２５よりも大径の低速用クラッチ２６を設けている。この為、上記回転伝達軸２２の周囲に必要な（確保すべき）径方向寸法が嵩み、その分、上記回転伝達軸２２と上記入力回転軸１との距離が大きくなり、無段変速装置全体として大型化する。
【００１１】
又、図示の構造の場合は、上記遊星歯車式変速機１７ａ並びに低速用クラッチ２６を、トロイダル型無段変速機２１の両キャビティのうちの一方（図８の左方）のキャビティに対向する状態で配置している。この為、他方（図８の右方）のキャビティに対向する部分に余剰空間（無駄な空間）を生じ易くなる等、構成部材をコンパクトにまとめにくくなり、変速装置全体として大型化する事が避けられない。又、上記トロイダル型無段変速機２１と上記回転伝達軸２２との間に、このトロイダル型無段変速機２１と遊星歯車式変速機１７ａとの間で動力の伝達を行なう動力伝達機構と、この動力伝達機構と上記遊星歯車式変速機１７ａとの間の動力伝達状態を切り換える為の低速用、高速用各クラッチ２６、２７とを設けている為、上記回転伝達軸２２の周囲の構造が複雑になる。しかも、上記遊星歯車式変速機１７ａを構成する各遊星歯車２４、２４（を支持する各遊星軸２８、２８）への潤滑油供給路を設ける必要もあり、この面からも構造が複雑になる。
【００１２】
この様な不都合を防止すべく、本発明者は、回転伝達軸の周囲に設ける前後進切換機構として、遊星歯車式変速機１７、１７ａ以外の構成を採用する事を考えた。具体的には、この様な前後進切換機構として、上記回転伝達軸と同心に設けられて、正転方向（前進方向）に対応する動力の伝達を行なう為の正転用動力伝達部材（前進用動力伝達部材）と、同じく上記回転伝達軸と同心に設けられて、逆転方向（後退方向）に対応する動力の伝達を行なう為の逆転用動力伝達部材（後退用動力伝達部材）と、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記正転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と正転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える正転用クラッチ（前進クラッチ）と、同じく上記回転伝達軸と上記逆転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と逆転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える逆転用クラッチ（後退クラッチ）とを備えた構成を考えた。
【００１３】
この様な構成の場合、入力回転軸の軸方向に亙って正転用、逆転用各動力伝達部材が配置され、前述した遊星歯車式変速機１７、１７ａの様に、正転用、逆転用各動力伝達部材に対応する部材（図８の遊星歯車式変速機１７ａであれば、太陽歯車２３、各遊星歯車２４、２４、リング歯車２５）が径方向に重畳しない。この為、径方向寸法を抑えられる（直径を小さくできる）反面、そのままでは、回転伝達軸の軸方向寸法が徒に長くなる可能性がある。特に、トロイダル型無段変速機を構成する出力側ディスクを単一の部材により構成した場合には、このトロイダル型無段変速機の軸方向寸法を小さくできる。この為、上述の様に回転伝達軸の軸方向寸法が長いままだと、前後進切換機構の軸方向端部がトロイダル型無段変速機の軸方向端部よりも軸方向に突出する可能性があり、小型化を図る面で好ましくない。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３１７６０１号公報
【特許文献２】特開２００６−４６５７３号公報
【特許文献３】特開平１０−２６７１１６号公報
【特許文献４】特開平１１−６３１３９号公報
【非特許文献１】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
【非特許文献２】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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の無段変速装置は、上述の様な事情に鑑みて、小型、且つ、簡素で、しかも、回転伝達軸の軸方向寸法も低減できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の無段変速装置は、入力回転軸と、トロイダル型無段変速機と、回転伝達軸と、動力伝達機構と、出力回転軸と、正転逆転切換機構（前後進切換機構）とを備える。
このうちの入力回転軸は、駆動源（例えばエンジン等の動力源）からの動力が入力される。
又、上記トロイダル型無段変速機は、上記入力回転軸の周囲に、この入力回転軸と同心に設けられている。
又、上記回転伝達軸は、上記動力の伝達方向に関し、上記入力回転軸よりも下流側に、この入力回転軸と平行に設けられている。
又、上記動力伝達機構は、上記トロイダル型無段変速機と上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なうものである。例えば、歯車式、或は、チェーン・スプロケット式等の動力伝達機構を採用できる。
又、上記出力回転軸は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸よりも下流側に、この回転伝達軸と平行に設けられている。
又、上記正転逆転切換機構（前後進切換機構）は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と出力回転軸との間に設けられて、この出力回転軸から出力される上記動力の回転方向を正転、逆転（前進に対応する方向、後退に対応する方向）に切り換えるものである。
【００１７】
又、上記トロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型のもので、１対の入力側ディスクと、出力側ディスクと、複数個のパワーローラとを備える。
このうちの各入力側ディスクは、上記入力回転軸を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持されている。
又、上記出力側ディスクは、上記両入力側ディスク同士の間に、これら両入力側ディスクと同心に、且つ、これら両入力側ディスクとは独立した回転を自在として支持されている。
又、上記各パワーローラは、上記出力側ディスクの両側面と上記両入力側ディスクの側面との間にそれぞれ複数個ずつ挟持されて、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間で動力を伝達するものである。
【００１８】
更に、上記動力伝達機構は、第一動力伝達部材（例えば、出力歯車、出力スプロケット等）と、第二動力伝達部材（例えば、伝達歯車、伝達スプロケット等）とを備える。
このうちの第一動力伝達部材は、上記出力側ディスクと同心に設けられて、この出力側ディスクと同期して回転する。
又、上記第二動力伝達部材は、上記回転伝達軸と同心に設けられて、この回転伝達軸と同期して回転する
そして、上記第一、第二両動力伝達部材を介して、上記出力側ディスクと上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なう。
【００１９】
又、上記正転逆転切換機構（前後進切換機構）は、正転用動力伝達部材（例えば正転用歯車）と、逆転用動力伝達部材（例えば逆転用歯車）と、正転用クラッチ（前進クラッチ）と、逆転用クラッチ（後退クラッチ）とを備えたものである。
このうちの正転用動力伝達部材は、上記回転伝達軸と同心に設けられて、正転方向（前進方向）に対応する動力の伝達を行なう。
又、上記逆転用動力伝達部材は、同じく上記回転伝達軸と同心に設けられて、逆転方向（後退方向）に対応する動力の伝達を行なう。
尚、これら動力伝達部材としてスプロケットを使用する場合は、何れか一方の動力伝達部材のみとし、他方の動力伝達部材は歯車として、回転方向の変換を可能とする。
又、上記正転用クラッチは、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記正転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と正転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。
又、上記逆転用クラッチは、同じく上記回転伝達軸と上記逆転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と逆転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。
【００２０】
そして、上記正転用、逆転用各クラッチのうちの少なくとも一方のクラッチを、上記第二動力伝達部材の一部を利用して構成する。
より具体的には、請求項２に記載した様に、第二動力伝達部材の片側面部分にアウタドラムを結合固定する事により、上記一方のクラッチを構成するクラッチハウジングを上記第二動力伝達部材に組み込む。
又、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記一方のクラッチに遠心油圧キャンセル室を設ける。
【００２１】
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、正転逆転切換機構（前後進切換機構）を、（例えばはす歯歯車等の）歯車機構により構成する。そして、上記正転用動力伝達部材を構成する正転用歯車（例えば前進用歯車）を、上記出力回転軸に設けた第一出力用歯車に直接噛合させると共に、上記逆転用動力伝達部材を構成する逆転用歯車（例えば後退用歯車）を、上記出力回転軸に設けた第二出力用歯車に、アイドル歯車を介して噛合させる。
【００２２】
又、好ましくは、請求項５に記載した様に、出力側ディスクを単一の部材により構成する（一体型の出力側ディスクとする）。又、これと共に、この出力側ディスクの軸方向中間部外周面に第一動力伝達部材（例えば出力歯車）を設ける。そして、この第一動力伝達部材から第二動力伝達部材（例えば伝達歯車）に動力を、増速した状態で伝達自在とする。尚、上記第一動力伝達部材は、例えば前述の特許文献３、４に記載された構造（図８に示した構造）の様に、上記出力側ディスクと別体の部材とし、この出力側ディスクに結合固定（同期した回転を自在に結合）する事により構成する他、一体型の出力側ディスクに直接固設する（出力側ディスクに第一動力伝達部材も一体に設ける）事により構成する事もできる。
又、好ましくは、請求項６に記載した様に、回転伝達軸の軸方向に関し、第二動力伝達部材を、正転用動力伝達部材と逆転用動力伝達部材との間に設ける。
【発明の効果】
【００２３】
上述の様な本発明によれば、無段変速装置を、小型、且つ、簡素に構成でき、しかも、回転伝達軸の軸方向寸法の短縮も図れる。
即ち、前後進切換機構として、例えば前述の図８に示した様な遊星歯車式変速機１７ａを組み込まない為、この正転逆転切換機構を簡素に構成できる。又、これと共に、この様な遊星歯車式変速機１７ａを組み込んだ構造に比べ、回転伝達軸の周囲に配置される部材の径方向寸法を小さくできる。この為、トロイダル型無段変速機（の中心軸である入力回転軸）と正転逆転切換機構（の中心軸である回転伝達軸）とを近接させる事ができ、無段変速装置全体として小型に構成できる。しかも、正転用、逆転用各クラッチのうちの少なくとも一方のクラッチを、第二動力伝達部材の一部を利用して構成する為、上記回転伝達軸の軸方向寸法が徒に大きくなる事も防止できる。この為、この面からも無段変速装置全体として小型化を図れる。
【００２４】
又、請求項２に記載した様に、一方のクラッチを構成するクラッチハウジングを上記第二動力伝達部材に組み込んだ場合には、この第二動力伝達部材により、油圧室に導入される油圧を受ける事ができる為、上記クラッチハウジングの剛性を確保し易い。この為、上記一方のクラッチの応答性の向上を図れ、クラッチ制御の安定化を図れる。又、請求項３に記載した様に、上記一方のクラッチに遠心油圧キャンセル室を設ければ、この遠心油圧キャンセル室の存在に拘わらず、上記一方のクラッチ、延いては、回転伝達軸の軸方向寸法が徒に大きくなる事を防止できる（遠心油圧キャンセル室を設ける事に伴う軸方向寸法の増大の程度を、小さく抑えられる）。
【００２５】
又、請求項４に記載した様に、正転逆転切換機構（前後進切換機構）を歯車機構とすれば、（例えばスプロケットとチェンとにより構成する場合等に比べて）より簡素に構成できる。しかも、例えば自動車の変速装置等で一般的に使用されているはす歯歯車により構成すれば、上記正転逆転切換機構を簡素、且つ、廉価に構成できる。
又、請求項５に記載した構成を採用した場合には、出力側ディスクの一体化によりトロイダル型無段変速機の軸方向寸法を低減できると共に、増速した状態で動力を伝達する為、クラッチ容量の低減を図れる。この為、このクラッチの軸方向、径方向寸法の低減を図れ（小型のものにでき）、更なる無段変速装置の小型化を図れる。
又、請求項６に記載した構成を採用した場合には、トロイダル型無段変速機の出力側ディスクを中心として、この出力側ディスクの軸方向両側に存在する各キャビティに、正転用、逆転用各動力伝達部材をそれぞれ対向させられる。言い換えれば、これら正転用、逆転用各動力伝達部材並びにこれら各部材に近接した状態で設ける部材を、空間に余裕のある各キャビティに対向させる事ができる。この為、上記トロイダル型無段変速機（入力回転軸）と上記正転逆転切換機構（回転伝達軸）とを更に近接させる事ができ、無駄な空間の低減、延いては、無段変速装置全体の更なる小型化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１〜５は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の無段変速装置は、入力回転軸１ａと、トロイダル型無段変速機２１ａと、回転伝達軸２２ａと、動力伝達機構２９と、出力回転軸３０と、特許請求の範囲に記載した正転逆転切換機構に相当する前後進切換機構３１とを備える。
このうちの入力回転軸１ａは、トルクコンバータ３２並びに駆動軸１５ａを介して、エンジン等の駆動源（動力源）からの動力が入力される。この様な入力回転軸１ａは、ケーシング等の固定の部分に対し、回転自在に設けられている。又、上記トロイダル型無段変速機２１ａは、上記入力回転軸１ａと同心に設けられている。又、上記回転伝達軸２２ａは、上記動力の伝達方向に関し、上記入力回転軸１ａよりも下流側に、その両端部に設けた１対の円すいころ軸受３３、３３により上記ケーシング等の固定の部分に対し回転自在に支持された状態で、上記入力回転軸１ａと平行に設けられている。
【００２７】
又、上記動力伝達機構２９は、上記トロイダル型無段変速機２１ａと上記回転伝達軸２２ａとの間で動力の伝達を行なうものである。又、上記出力回転軸３０は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａよりも下流側に、その両端部に設けた別の１対の円すいころ軸受３４、３４により上記ケーシング等の固定の部分に対し回転自在に支持された状態で、上記回転伝達軸２２ａと平行に設けられている。又、上記前後進切換機構３１は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａと出力回転軸３０との間に設けられて、この出力回転軸３０から出力される動力の回転方向を正転、逆転（前進方向に対応する方向、後退方向に対応する方向）に切り換えるものである。
【００２８】
又、上記トロイダル型無段変速機２１ａは、ダブルキャビティ型のもので、１対の入力側ディスク２ａ、２ｂと、出力側ディスク１０と、複数個のパワーローラ１２、１２（図６〜８参照）とを備える。このうちの各入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１ａを介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持されている。又、上記出力側ディスク１０は、上記両入力側ディスク２ａ、２ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂとは独立した回転を自在として支持されている。本例の場合、それぞれのキャビティに１対の支柱３６、３６を、ケーシング等の固定の部分にアクチュエータボディ３５を介して支持した状態で設けている。そして、上記各支柱３６、３６の中間部に設けた支持環３７、３７に、上記出力側ディスク１０の軸方向両端部を、スラスト玉軸受３８、３８を介して回転自在に支持している。上記入力回転軸１ａは、上述の様に支持された出力側ディスク１０の中心部に設けた貫通孔３９に、ラジアルニードル軸受４０、４０を介して回転自在に、且つ、軸方向の変位を自在に支持されている。この様な入力回転軸１ａは、油圧式の押圧装置１６ａが発生する押圧力に応じて（押圧装置１６ａを構成する油圧室４１の拡縮に応じて）、一方（図１の左方）の入力側ディスク２ａに対し、他方（図１の右方）の入力側ディスク２ｂと共に、軸方向に変位する。
【００２９】
又、上記各パワーローラ１２、１２は、前述の図６に示した構造と同様に、上記出力側ディスク１０の両側面と上記両入力側ディスク２ａ、２ｂの側面との間にそれぞれ複数個ずつ挟持されて、これら入力側ディスク２ａ、２ｂと出力側ディスク１０との間で動力を伝達する。又、上記各パワーローラ１２、１２はそれぞれ、上記入力回転軸１ａに対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられたトラニオン（支持部材）１４、１４（図６、８参照）の内側面に、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。これら各トラニオン１４、１４を傾斜させる（トロイダル型無段変速機２１ａの変速比を変更する）動作は、アクチュエータボディ３５内に設けた図示しない油圧式のアクチュエータにより、上記各トラニオン１４、１４を上記枢軸の軸方向に変位させる事により行なう。
【００３０】
更に、上記動力伝達機構２９は、上記出力側ディスク１０の軸方向中間部外周面に設けた、特許請求の範囲に記載した第一動力伝達部材に相当する出力歯車９ａと、上記回転伝達軸２２ａと同心に設けた、特許請求の範囲に記載した第二動力伝達部材に相当する伝達歯車４２とを備える。そして、これら出力歯車９ａと伝達歯車４２とを直接噛合させ、これら出力歯車９ａと伝達歯車４２との間（出力側ディスク１０と回転伝達軸２２ａとの間）で動力の伝達を自在としている。本例の場合は、上記出力側ディスク１０を単一の部材により構成している。そして、この出力側ディスク１０の軸方向中間部外周面に上記出力歯車９ａを、直接形成（固設）している。又、本例の場合は、この様な出力歯車９ａから伝達歯車４２に上記動力を、増速した状態で伝達自在としている。即ち、上記出力歯車９ａに比べて伝達歯車４２の歯数を少なく（外径を小さくしている）。
【００３１】
又、前記前後進切換機構３１は、歯車機構（本例の場合ははすば歯車）により構成したもので、特許請求の範囲に記載した正転用動力伝達部材並びに正転用歯車に相当する前進用歯車４３と、同じく逆転用動力伝達部材並びに逆転用歯車に相当する後退用歯車４４と、第一、第二各出力用歯車４５、４６と、アイドル歯車４７とを備える。又、これと共に、それぞれが特許請求の範囲に記載したクラッチを構成し、この特許請求の範囲に記載した正転用クラッチに相当する前進クラッチ４８と、同じく逆転用クラッチに相当する後退クラッチ４９とを備える。これらのうちの上記前進用歯車４３は、上記回転伝達軸２２ａの中間部で、上記伝達歯車４２と軸方向に隣り合う位置に、ラジアルニードル軸受５０を介して回転自在に支持されている。又、上記後退用歯車４４は、上記回転伝達軸２２ａの他端寄り部分（図１、３、４の右端寄り部分）に、別のラジアルニードル軸受５１を介して回転自在に支持されている。尚、上記伝達歯車４２は、上記回転伝達軸２２ａの中間部で、上記前進用、後退用各歯車４３、４４の間部分に、この回転伝達軸２２ａと同期した回転を自在に（例えばスプライン係合、キー係合等により）支持されている。
【００３２】
又、上記第一出力用歯車４５は、上記出力回転軸３０の一端寄り部分（図１、３、５の左端寄り部分）に、上記前進用歯車４３と直接噛合した状態で、上記出力回転軸３０と同期した回転を自在に（例えばスプライン係合、キー係合等により）支持している。又、上記第二出力用歯車４６は、上記出力回転軸３０の他端寄り部分（図１、３、５の右端寄り部分）に、上記アイドル歯車４７を介して上記後退用歯車４４と噛合した状態で、上記出力回転軸３０と同期した回転を自在に（例えばスプライン係合、キー係合等により）支持されている。上記第一出力用歯車４５は、上記回転伝達軸３０と逆方向（前進方向に対応する方向）に回転するのに対して、上記第二出力用歯車４６は、上記回転伝達軸３０と同方向（後退方向に対応する方向）に回転する。又、この出力回転軸３０の他端寄り部分で、上記第二出力用歯車４６と軸方向に隣り合う位置に、第三出力用歯車５２を直接形成している。そして、この第三出力用歯車５２をデファレンシャルギヤの入力歯車５３に噛合させ、１対の車輪駆動軸５４を回転駆動自在としている。
【００３３】
又、前記前進、後退各クラッチ４８、４９は、駆動源からの動力の伝達方向に関し、前記トロイダル型無段変速機２１ａよりも下流側、即ち、本例の場合は、前記回転伝達軸２２ａの周囲に設けている。このうちの前進クラッチ４８は、動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａと上記前進用歯車４３との間に設けられ、これら回転伝達軸２２ａと前進用歯車４３との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。又、上記後退クラッチ４９は、動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａと上記後退用歯車４４との間に設けられ、これら回転伝達軸２２ａと後退用歯車４４との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。これら前進、後退各クラッチ４８、４９は、運転者のシフトレバー（操作レバー）の操作に応じて、進行方向に対応する何れか一方のクラッチ４８（４９）が接続される。
【００３４】
この様な前進、後退各クラッチ４８、４９は、それぞれ湿式多板クラッチとしている。このうちの前進クラッチ４８は、クラッチハウジング５５ａと、ピストン５６ａと、アウタドラム５７ａと、複数枚のプレッシャプレート５８ａ、５８ａと、インナドラム５９ａと、複数枚のクラッチディスク６０ａ、６０ａと、圧縮コイルばね６１ａと、止め輪６７ａとを備える。このうちのクラッチハウジング５５ａは、上記回転伝達軸２２ａと同期した回転を自在に、この回転伝達軸２２ａに支持されている。又、上記ピストン５６ａは、上記クラッチハウジング５５ａの内側に油密に嵌装されている。そして、上記回転伝達軸２２ａの軸方向に関して互いに対向する、上記ピストン５６ａの側面と上記クラッチハウジング５５ａの内面との間部分を、油圧室６２ａとしている。
【００３５】
又、上記アウタドラム５７ａは、上記クラッチハウジング５５ａと一体に設けられており、内周面に上記各プレッシャプレート５８ａ、５８ａを、軸方向の相対変位を可能に、且つ、回転方向の変位を不能（アウタドラム５７ａと同期した回転を自在に）に支持している。又、上記アウタドラム５７ａの内周面の開口寄り部分に上記止め輪６７ａを係止し、上記ピストン５６ａから最も遠いプレッシャプレート５８ａが上記アウタドラム５７ａから抜け出るのを阻止している。又、上記インナドラム５９ａは、前記前進用歯車４３の側面に固設されており、外周面に上記各クラッチディスク６０ａ、６０ａを、軸方向の相対変位を可能に、且つ、回転方向の変位を不能（インナドラム５９ａと同期した回転を自在）に支持している。
【００３６】
又、上記圧縮コイルばね６１ａは、上記インナドラム５９ａの内側に設けられて、上記クラッチハウジング５５ａとピストン５６ａとの間に、互いに軸方向に対向する側面同士が近付く方向（油圧室６２ａが狭まる方向）の弾力を付与している。上記油圧室６２ａに、上記回転伝達軸２２ａに設けた給油通路６３ａを通じて圧油が導入されると、上記圧縮コイルばね６１ａの弾力に抗して、上記ピストン５６ａが軸方向に変位する。この結果、このピストン５６ａと上記止め輪６７ａとの間で、上記各プレッシャプレート５８ａ、５８ａと各クラッチディスク６０ａ、６０ａとが挟持されて、上記回転伝達軸２０ａと前進用歯車４３との間で動力の伝達が可能になる（回転伝達軸２０ａと前進用歯車４３とが同期して回転する）。又、上記油圧室６２ａへの上記圧油の導入が断たれると（油溜に開放されると）、上記各プレッシャプレート５８ａ、５８ａと各クラッチディスク６０ａ、６０ａとの側面同士が近接対向乃至は滑り合い、上記回転伝達軸２０ａと前進用歯車４３との間で動力の伝達が行なわれなくなる。
【００３７】
又、上記後退クラッチ４９に就いても、上記前進クラッチ４８と同様に、クラッチハウジング５５ｂと、ピストン５６ｂと、アウタドラム５７ｂと、複数枚のプレッシャプレート５８ｂ、５８ｂと、インナドラム５９ｂと、複数枚のクラッチディスク６０ｂ、６０ｂと、圧縮コイルばね６１ｂと、止め輪６７ｂとを備える。この様な後退クラッチ４９を構成するこれら各部材５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５８ｂ、５９ｂ、６０ｂ、６１ｂ、６７ｂは、上記前進クラッチ４８を構成する各部材５５ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａ、５９ａ、６０ａ、６１ａ、６７ｂと同様の構成を有する。尚、上記後退クラッチ４９の油圧室６２ｂには、上記前進クラッチ４８の油圧室６２ａに圧油を導入する為の給油通路６３ａとは別の給油通路６３ｂを通じて、圧油が導入される。
【００３８】
又、上記後退クラッチ４９の場合は、上記クラッチハウジング５５ｂを、前記伝達歯車４２の一部を利用して構成している。即ち、この伝達歯車４２の軸方向片側面に、この側面から凹入する状態で（油圧室６２ｂを構成する為の）環状の凹部６４を、全周に亙って設けている。そして、この凹部６４の開口縁（内周面）に上記アウタドラム５７ｂを、締り嵌め等により油密に嵌合固定（結合固定）する事により、上記クラッチハウジング５５ｂを上記伝達歯車４２の片側部分に、一体的に組み込んでいる。従って、上記回転伝達軸２２ａの軸方向に関して互いに対向する、上記ピストン５６ｂの側面と上記凹部６４の底面との間部分が、上記油圧室６２ｂとなる。又、上記後退クラッチ４９は、上記ピストン５６ｂを挟んでこの油圧室６２ｂと反対側に、遠心油圧キャンセル室６５を設けている。この遠心油圧キャンセル室６５を設ける為に、上記ピストン５６ｂにその外周縁部を、油密に、且つ、軸方向の相対変位を可能に内嵌した仕切板６９の内周縁部を、上記伝達歯車４２の内周縁部に形成した円筒部７１に、止め輪７０により係止している。前記圧縮コイルバネ６１ｂは、上記ピストン５６ｂと上記仕切板６９との間に設けている。又、上記遠心油圧キャンセル室６５には、上記油圧室６２ｂに圧油を導入する上記給油通路６３ｂとは別系統の潤滑油供給路６６を通じて、低圧の油を導入する。上記後退クラッチ４９の接続を断った状態（油圧室６２ｂに圧油を導入してない状態）で、遠心力に基づき上記油圧室６２ｂから油圧が抜けず、上記ピストン５６ｂに上記後退クラッチ４９を接続する方向の力が加わる傾向となっても、上記遠心油圧室キャンセル室６５内に存在する油にも同様に遠心力が加わる事で、上記力を相殺できる。即ち、上記ピストン５６ｂを挟んで軸方向両側に位置する両油圧室６２ｂ、６５から遠心力に基づく油圧の力がこのピストン５６ｂに、互いに相殺する方向に加わる。この為、運転時（特に前進時）の回転伝達軸２２ａの回転に拘わらず、上記後退クラッチ４９の接続を確実に断つ事ができ、この後退クラッチ４９の応答性の向上を図れる。
【００３９】
上述の様な本例の構造によれば、無段変速装置を、小型、且つ、簡素に構成でき、しかも、回転伝達軸２２ａの軸方向寸法も低減できる。
即ち、前後進切換機構３１として、例えば前述の図８に示した様な遊星歯車式変速機１７ａ（図８）を組み込まない為、この正転逆転切換機構３１を簡素に構成できる。又、これと共に、この様な遊星歯車式変速機１７ａ（図８）を組み込んだ構造に比べ、回転伝達軸２２ａの周囲に配置される部材の径方向寸法を小さくできる。この為、この回転伝達軸２２ａと入力回転軸１ａとを近接させる事ができ、無段変速装置全体として小型に構成できる。しかも、前進、後退各クラッチ４８、４９のうちの少なくとも一方のクラッチである後退クラッチ４９を、伝達歯車４２の一部を利用して構成している。この為、これら後退クラッチ４９の一部と伝達歯車４２の一部とが、径方向に関して互いに重畳し、これら後退クラッチ４９の軸方向寸法と伝達歯車４２の軸方向寸法とが、そのまま足し合わされる事がなくなる。この結果、上記回転伝達軸２２ａの軸方向寸法が徒に大きくなる事も防止できて、この面からも無段変速装置全体として小型化を図れる。
【００４０】
又、上記後退クラッチ４９を構成するクラッチハウジング５５ｂを上記伝達歯車４２に組み込んでいる為、この伝達歯車４９により油圧室６２ｂに導入される油圧を受ける事ができ、上記クラッチハウジング５５ｂの剛性を確保し易くできる。この為、上記後退クラッチ４９の応答性の向上を図れ、クラッチ制御の安定化を図れる。又、この様な後退クラッチ４９に遠心油圧キャンセル室６５を、径方向に重畳する状態で設けている為、この遠心油圧キャンセル室の存在に拘わらず、上記後退クラッチ４９、延いては、上記回転伝達軸２２ａの軸方向寸法が徒に大きくなる事を防止できる（軸方向寸法の増大の程度を小さく抑えられる）。
【００４１】
又、上記前後進切換機構３１を歯車機構とすると共に、自動車の変速装置等で一般的に使用されているはす歯歯車により構成している為、例えばスプロケットとチェンとにより構成する場合等に比べて、より簡素に、且つ、廉価に構成できる。又、出力側ディスク１０を単一の部材により構成している為、トロイダル型無段変速機２１ａの軸方向寸法を低減できる。又、これと共に、上記前進、後退各クラッチ４８、４９に増速した状態で動力を伝達する為、これら各クラッチ４８、４９のクラッチ容量の低減を図れる。この為、これら前進、後退各クラッチ４８、４９の軸方向、径方向寸法の低減を図れ（小型のものにでき）、更なる無段変速装置の小型化を図れる。
【００４２】
又、本例の場合は、上記伝達歯車４２を、上記回転伝達軸２２ａの軸方向に関し、前進用、後退用各歯車４３、４４の間部分に設けている。この為、上記トロイダル型無段変速機２１ａの出力側ディスク１０を中心として、この出力側ディスク１０の軸方向両側に存在する各キャビティに、上記前進用、後退用各歯車４３、４４をそれぞれ対向させられる。言い換えれば、これら前進用、後退用各歯車４３、４４並びに前進、後退各クラッチ４８、４９を、空間に余裕のある各キャビティに対向させる事ができる。この為、上記トロイダル型無段変速機２１ａ（入力回転軸１ａ）と上記前後進切換機構３１（回転伝達軸２２ａ）とを更に近接させる事ができ、無駄な空間の低減、延いては、無段変速装置全体の更なる小型化を図れる。
【００４３】
又、上記前進、後退各クラッチ４８、４９を上記回転伝達軸２２ａに設けている為、出力回転軸３０に設けた場合に比べて、これら各クラッチ４８、４９として小型のものを採用できる。即ち、例えば自動車の変速装置を構成する場合には、駆動源であるエンジンからファイナルギヤ（第三出力用歯車５２）までの間に大きく減速させる必要がある。そして、この様に減速され、トルクが増大した動力が入力される上記出力回転軸２２ａに、上記前進、後退各クラッチ４８、４９を設けると、これら各クラッチ４８、４９のクラッチ容量を確保すべく、大型化のもの（プレッシャプレート５８ａ、５８ｂ、クラッチディスク６０ａ、６０ｂの径が大きく、枚数の多いもの）にする必要がある。これに対して本例の場合には、上記回転伝達軸２２ａに上記前進、後退各クラッチ４８、４９を設けている為、クラッチ容量を小さくでき、その分、小型に構成できる。又、上記出力回転軸２２ａの構造が簡素に成り、その分この出力回転軸２２ａの加工が容易になって、コスト低減を図れる。
【００４４】
尚、本例の場合は、エンジンからの動力の伝達方向に関し、トロイダル型無段変速機２１ａの入力回転軸２２ａよりも上流側に、発進装置を構成するトルクコンバータ３２を設けている。但し、前述した前進、後退各クラッチ４８、４９に発進クラッチとしての機能（例えば半クラッチ機能等）を持たせれば、上記トルクコンバータ３２を省略する事ができて、前記駆動軸１５ａ部分の軸方向に関する小型化を図れる。尚、上記前進、後退各クラッチ４８、４９や前述した押圧装置１６ａ等、圧油を必要とする分に導入する油圧を発生させる為のオイルポンプ６８（図２）は、上記駆動軸１５ａの回転に基づいて駆動される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の無段変速装置に組み込むトロイダル型無段変速機の構造に関しては、ハーフトロイダル型、フルトロイダル型の何れでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】図１の左方から見た図。
【図３】アイドル歯車が噛合する面で切断した、図１と同様の断面図。
【図４】回転伝達軸並びにこれに組み付けられた部材を取り出して示す断面図。
【図５】出力回転軸並びにこれに組み付けられた部材を取り出して示す断面図。
【図６】トロイダル型無段変速機の１例を示す断面図。
【図７】従来構造の１例を示す断面図。
【図８】従来構造の別例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１、１ａ 入力回転軸
２ａ、２ｂ 入力側ディスク
３ 入力側内側面
４ ケーシング
５ 隔壁部
６ 通孔
７ 出力筒
８ 転がり軸受
９、９ａ 出力歯車
１０、１０ａ、１０ｂ 出力側ディスク
１１ 出力側内側面
１２ パワーローラ
１３ 周面
１４ トラニオン
１５、１５ａ 駆動軸
１６、１６ａ 押圧装置
１７、１７ａ 遊星歯車式変速機
１８ 前進クラッチ
１９ 後退クラッチ
２０、２０ａ 前後進切換機構
２１、２１ａ トロイダル型無段変速機
２２、２２ａ 回転伝達軸
２３ 太陽歯車
２４ 遊星歯車
２５ リング歯車
２６ 低速用クラッチ
２７ 高速用クラッチ
２８ 遊星軸
２９ 動力伝達機構
３０ 出力回転軸
３１ 前後進切換機構
３２ トルクコンバータ
３３ 円すいころ軸受
３４ 円すいころ軸受
３５ アクチュエータボディ
３６ 支柱
３７ 支持環
３８ スラスト玉軸受
３９ 貫通孔
４０ ラジアルニードル軸受
４１ 油圧室
４２ 伝達歯車
４３ 前進用歯車
４４ 後退用歯車
４５ 第一出力用歯車
４６ 第二出力用歯車
４７ アイドル歯車
４８ 前進クラッチ
４９ 後退クラッチ
５０ ラジアルニードル軸受
５１ ラジアルニードル軸受
５２ 第三出力用歯車
５３ 入力歯車
５４ 車軸駆動軸
５５ａ、５５ｂ クラッチハウジング
５６ａ、５６ｂ ピストン
５７ａ、５７ｂ アウタドラム
５８ａ、５８ｂ プレッシャプレート
５９ａ、５９ｂ インナドラム
６０ａ、６０ｂ クラッチディスク
６１ａ、６１ｂ 圧縮コイルバネ
６２ａ、６２ｂ 油圧室
６３ａ、６３ｂ 給油通路
６４ 凹部
６５ 遠心油圧キャンセル室
６６ 潤滑油供給路
６７ａ、６７ｂ 止め輪
６８ オイルポンプ
６９ 仕切板
７０ 止め輪
７１ 円筒部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば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。より具体的には、この無段変速装置の小型化を図るものであり、例えばＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）用の自動変速装置の様に、エンジンルーム等の限られた空間内に組み込む変速装置として、特に好適である。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載されている様に、自動車用自動変速装置を構成する変速ユニットとして、トロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。図６は、この様なトロイダル型無段変速機のうちの、ダブルキャビティ型と呼ばれるものを示している。このトロイダル型無段変速機は、入力回転軸１の軸方向２個所位置に、１対の入力側ディスク２ａ、２ｂを支持している。これら両入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１に対し、それぞれがトロイド曲面（断面円弧形の凹面）である入力側内側面３、３同士を互いに対向させた状態で、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持している。
【０００３】
又、上記入力回転軸１の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング４内に設置した隔壁部５に設けた通孔６を挿通している。この通孔６の内径側には、円筒状の出力筒７を、１対の転がり軸受８、８により回転自在に支持しており、この出力筒７の中間部外周面に、特許請求の範囲に記載した第一動力伝達部材を構成する出力歯車９を固設している。又、この出力筒７の両端部で上記隔壁部５の両外側面から突出した部分に、１対の出力側ディスク１０ａ、１０ｂを、スプライン係合により、上記出力筒７と同期した回転自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面（断面円弧形の凹面）である出力側内側面１１、１１が、上記両入力側内側面３、３に対向する。尚、上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂとして、例えば後述する特許文献３、４に記載されている構造（図８に示す構造）の様に、上記１対の出力側ディスク１０ａ、１０ｂを結合固定した如き形状の一体型の出力側ディスク１０を採用する場合もある。
【０００４】
又、上記入力回転軸１の周囲で上記入力側、出力側両内側面３、１１同士の間部分（キャビティ）に、それぞれ複数個（一般的には２個又は３個）ずつのパワーローラ１２、１２を配置している。これら各パワーローラ１２、１２はそれぞれ、上記入力側、出力側両内側面３、１１に当接（転がり接触）する周面１３、１３を球状凸面としたもので、トラニオン（支持部材）１４、１４の内側面に、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。又、これら各トラニオン１４、１４は、上記入力回転軸１に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
【０００５】
上記入力側ディスク２ａ、２ｂと上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂとの間の変速比を変える場合は、上記各トラニオン１４、１４を上記枢軸の軸方向（図６の表裏方向）に変位させる。この結果、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３と上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂの入力側、出力側各内側面３、１１との転がり接触部（トラクション部）に作用する、接線方向の力の向きが変化（転がり接触部にサイドスリップが発生）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１４、１４が上記枢軸を中心に揺動（傾斜）し、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３と上記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂの入力側、出力側各内側面３、５との接触位置が変化する。
【０００６】
例えば図６に示す様に、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３を、上記入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側内側面３、３の径方向内寄り部分と、上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂの出力側内側面１１、１１の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂ同士の間の変速比が減速側になる。これに対して、図６とは逆に、上記各パワーローラ１２、１２の周面１３、１３を、上記入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側内側面３、３の径方向外寄り部分と、上記出力側ディスク１０ａ、１０ｂの出力側内側面１１、１１の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク２ａ、２ｂ、１０ａ、１０ｂ同士の間の変速比が増速側になる。
【０００７】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の駆動源（動力源）に繋がる駆動軸１５により一方（図６の左方）の入力側ディスク２ａを、ローディングカム式の押圧装置１６を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の両端部に支持された１対の入力側ディスク２ａ、２ｂが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ１２、１２を介して上記両出力側ディスク１０ａ、１０ｂに伝わり、前記出力歯車９から取り出される。
【０００８】
ところで、上述した様なトロイダル型無段変速機を、例えば車両用（自動車用）の自動変速装置を構成する変速ユニットとして使用する場合、このトロイダル型無段変速機を、正転逆転切換機構（前後進切換機構）と組み合わせて無段変速装置を構成する必要がある。この理由は、例えば自動車であれば前進だけでなく後退させる必要もあり、駆動源であるエンジンから出力軸（車輪）に伝達される動力の回転方向を、上記正転逆転切換機構により、前進方向に対応する方向（正転方向）と、後退方向に対応する方向（逆転方向）とに、それぞれ切り換える必要がある為である。この様なトロイダル型無段変速機と正転逆転切換機構である前後進切換機構とを組み合わせて成る無段変速装置として、例えば特許文献２に記載された構造が知られている。
【０００９】
図７は、上記特許文献２に記載された構造を示している。この図７に示す構造の場合は、遊星歯車式変速機１７と前進、後退各クラッチ１８、１９とから成る、前後進切換機構２０を、駆動源であるエンジンからの動力の伝達方向に関し、トロイダル型無段変速機２１よりも上流側に設けている。但し、この構造の場合、上記前後進切換機構２０と上記トロイダル型無段変速機２１とを軸方向に直列に設けている（前後進切換機構２０とトロイダル型無段変速機２１とを同心に設けている）為、無段変速装置全体の軸方向寸法が大きくなる。この為、例えばエンジンルーム等の限られた空間内に組み込む必要のある、ＦＦ車（前置エンジン前輪駆動車）用の自動変速装置として採用する事は、そのままでは難しい。
【００１０】
これに対して、特許文献３、４には、図８に示す様に、前後進切換機構２０ａを構成する遊星歯車式変速機１７ａ（ギヤードニュートラル状態を実現する為の遊星歯車式変速機１７ａ）を、駆動源からの動力の伝達方向に関し、トロイダル型無段変速機２１よりも下流側に設けた構造が記載されている。そして、この構造の場合には、上記トロイダル型無段変速機２１の入力回転軸１と平行に設けた回転伝達軸２２の周囲に、上記遊星歯車式変速機１７ａを設けている。この為、前述の図７に示した特許文献２に記載された構造に比べ、軸方向寸法の低減を図れる。但し、上記特許文献３、４に記載された構造の場合は、上記トロイダル型無段変速機２１の入力回転軸１と上記回転伝達軸２２との距離が大きくなり易い。即ち、上記回転伝達軸２２の周囲に設けられた上記遊星歯車式変速機１７ａは、太陽歯車２３、各遊星歯車２４、２４、リング歯車２５を径方向に重畳する状態で設ける為、径方向寸法が嵩み易い。しかも、このうちの最も外径側に設けられるリング歯車２５と軸方向に対向する状態で、このリング歯車２５よりも大径の低速用クラッチ２６を設けている。この為、上記回転伝達軸２２の周囲に必要な（確保すべき）径方向寸法が嵩み、その分、上記回転伝達軸２２と上記入力回転軸１との距離が大きくなり、無段変速装置全体として大型化する。
【００１１】
又、図示の構造の場合は、上記遊星歯車式変速機１７ａ並びに低速用クラッチ２６を、トロイダル型無段変速機２１の両キャビティのうちの一方（図８の左方）のキャビティに対向する状態で配置している。この為、他方（図８の右方）のキャビティに対向する部分に余剰空間（無駄な空間）を生じ易くなる等、構成部材をコンパクトにまとめにくくなり、変速装置全体として大型化する事が避けられない。又、上記トロイダル型無段変速機２１と上記回転伝達軸２２との間に、このトロイダル型無段変速機２１と遊星歯車式変速機１７ａとの間で動力の伝達を行なう動力伝達機構と、この動力伝達機構と上記遊星歯車式変速機１７ａとの間の動力伝達状態を切り換える為の低速用、高速用各クラッチ２６、２７とを設けている為、上記回転伝達軸２２の周囲の構造が複雑になる。しかも、上記遊星歯車式変速機１７ａを構成する各遊星歯車２４、２４（を支持する各遊星軸２８、２８）への潤滑油供給路を設ける必要もあり、この面からも構造が複雑になる。
【００１２】
この様な不都合を防止すべく、本発明者は、回転伝達軸の周囲に設ける前後進切換機構として、遊星歯車式変速機１７、１７ａ以外の構成を採用する事を考えた。具体的には、この様な前後進切換機構として、上記回転伝達軸と同心に設けられて、正転方向（前進方向）に対応する動力の伝達を行なう為の正転用動力伝達部材（前進用動力伝達部材）と、同じく上記回転伝達軸と同心に設けられて、逆転方向（後退方向）に対応する動力の伝達を行なう為の逆転用動力伝達部材（後退用動力伝達部材）と、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記正転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と正転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える正転用クラッチ（前進クラッチ）と、同じく上記回転伝達軸と上記逆転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と逆転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える逆転用クラッチ（後退クラッチ）とを備えた構成を考えた。
【００１３】
この様な構成の場合、入力回転軸の軸方向に亙って正転用、逆転用各動力伝達部材が配置され、前述した遊星歯車式変速機１７、１７ａの様に、正転用、逆転用各動力伝達部材に対応する部材（図８の遊星歯車式変速機１７ａであれば、太陽歯車２３、各遊星歯車２４、２４、リング歯車２５）が径方向に重畳しない。この為、径方向寸法を抑えられる（直径を小さくできる）反面、そのままでは、回転伝達軸の軸方向寸法が徒に長くなる可能性がある。特に、トロイダル型無段変速機を構成する出力側ディスクを単一の部材により構成した場合には、このトロイダル型無段変速機の軸方向寸法を小さくできる。この為、上述の様に回転伝達軸の軸方向寸法が長いままだと、前後進切換機構の軸方向端部がトロイダル型無段変速機の軸方向端部よりも軸方向に突出する可能性があり、小型化を図る面で好ましくない。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３１７６０１号公報
【特許文献２】特開２００６−４６５７３号公報
【特許文献３】特開平１０−２６７１１６号公報
【特許文献４】特開平１１−６３１３９号公報
【非特許文献１】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
【非特許文献２】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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の無段変速装置は、上述の様な事情に鑑みて、小型、且つ、簡素で、しかも、回転伝達軸の軸方向寸法も低減できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の無段変速装置は、入力回転軸と、トロイダル型無段変速機と、回転伝達軸と、動力伝達機構と、出力回転軸と、正転逆転切換機構（前後進切換機構）とを備える。
このうちの入力回転軸は、駆動源（例えばエンジン等の動力源）からの動力が入力される。
又、上記トロイダル型無段変速機は、上記入力回転軸の周囲に、この入力回転軸と同心に設けられている。
又、上記回転伝達軸は、上記動力の伝達方向に関し、上記入力回転軸よりも下流側に、この入力回転軸と平行に設けられている。
又、上記動力伝達機構は、上記トロイダル型無段変速機と上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なうものである。例えば、歯車式、或は、チェーン・スプロケット式等の動力伝達機構を採用できる。
又、上記出力回転軸は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸よりも下流側に、この回転伝達軸と平行に設けられている。
又、上記正転逆転切換機構（前後進切換機構）は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と出力回転軸との間に設けられて、この出力回転軸から出力される上記動力の回転方向を正転、逆転（前進に対応する方向、後退に対応する方向）に切り換えるものである。
【００１７】
又、上記トロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型のもので、１対の入力側ディスクと、出力側ディスクと、複数個のパワーローラとを備える。
このうちの各入力側ディスクは、上記入力回転軸を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持されている。
又、上記出力側ディスクは、上記両入力側ディスク同士の間に、これら両入力側ディスクと同心に、且つ、これら両入力側ディスクとは独立した回転を自在として支持されている。
又、上記各パワーローラは、上記出力側ディスクの両側面と上記両入力側ディスクの側面との間にそれぞれ複数個ずつ挟持されて、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間で動力を伝達するものである。
【００１８】
更に、上記動力伝達機構は、第一動力伝達部材（例えば、出力歯車、出力スプロケット等）と、第二動力伝達部材（例えば、伝達歯車、伝達スプロケット等）とを備える。
このうちの第一動力伝達部材は、上記出力側ディスクと同心に設けられて、この出力側ディスクと同期して回転する。
又、上記第二動力伝達部材は、上記回転伝達軸と同心に設けられて、この回転伝達軸と同期して回転する
そして、上記第一、第二両動力伝達部材を介して、上記出力側ディスクと上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なう。
【００１９】
又、上記正転逆転切換機構（前後進切換機構）は、正転用動力伝達部材（例えば正転用歯車）と、逆転用動力伝達部材（例えば逆転用歯車）と、正転用クラッチ（前進クラッチ）と、逆転用クラッチ（後退クラッチ）とを備えたものである。
このうちの正転用動力伝達部材は、上記回転伝達軸と同心に設けられて、正転方向（前進方向）に対応する動力の伝達を行なう。
又、上記逆転用動力伝達部材は、同じく上記回転伝達軸と同心に設けられて、逆転方向（後退方向）に対応する動力の伝達を行なう。
尚、これら動力伝達部材としてスプロケットを使用する場合は、何れか一方の動力伝達部材のみとし、他方の動力伝達部材は歯車として、回転方向の変換を可能とする。
又、上記正転用クラッチは、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記正転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と正転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。
又、上記逆転用クラッチは、同じく上記回転伝達軸と上記逆転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と逆転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。
【００２０】
そして、上記正転用、逆転用各クラッチのうちの少なくとも一方のクラッチを、上記第二動力伝達部材の一部を利用して構成する。
より具体的には、請求項２に記載した様に、第二動力伝達部材の片側面部分にアウタドラムを結合固定する事により、上記一方のクラッチを構成するクラッチハウジングを上記第二動力伝達部材に組み込む。
又、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記一方のクラッチに遠心油圧キャンセル室を設ける。
【００２１】
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、正転逆転切換機構（前後進切換機構）を、（例えばはす歯歯車等の）歯車機構により構成する。そして、上記正転用動力伝達部材を構成する正転用歯車（例えば前進用歯車）を、上記出力回転軸に設けた第一出力用歯車に直接噛合させると共に、上記逆転用動力伝達部材を構成する逆転用歯車（例えば後退用歯車）を、上記出力回転軸に設けた第二出力用歯車に、アイドル歯車を介して噛合させる。
【００２２】
又、好ましくは、請求項５に記載した様に、出力側ディスクを単一の部材により構成する（一体型の出力側ディスクとする）。又、これと共に、この出力側ディスクの軸方向中間部外周面に第一動力伝達部材（例えば出力歯車）を設ける。そして、この第一動力伝達部材から第二動力伝達部材（例えば伝達歯車）に動力を、増速した状態で伝達自在とする。尚、上記第一動力伝達部材は、例えば前述の特許文献３、４に記載された構造（図８に示した構造）の様に、上記出力側ディスクと別体の部材とし、この出力側ディスクに結合固定（同期した回転を自在に結合）する事により構成する他、一体型の出力側ディスクに直接固設する（出力側ディスクに第一動力伝達部材も一体に設ける）事により構成する事もできる。
又、好ましくは、請求項６に記載した様に、回転伝達軸の軸方向に関し、第二動力伝達部材を、正転用動力伝達部材と逆転用動力伝達部材との間に設ける。
【発明の効果】
【００２３】
上述の様な本発明によれば、無段変速装置を、小型、且つ、簡素に構成でき、しかも、回転伝達軸の軸方向寸法の短縮も図れる。
即ち、前後進切換機構として、例えば前述の図８に示した様な遊星歯車式変速機１７ａを組み込まない為、この正転逆転切換機構を簡素に構成できる。又、これと共に、この様な遊星歯車式変速機１７ａを組み込んだ構造に比べ、回転伝達軸の周囲に配置される部材の径方向寸法を小さくできる。この為、トロイダル型無段変速機（の中心軸である入力回転軸）と正転逆転切換機構（の中心軸である回転伝達軸）とを近接させる事ができ、無段変速装置全体として小型に構成できる。しかも、正転用、逆転用各クラッチのうちの少なくとも一方のクラッチを、第二動力伝達部材の一部を利用して構成する為、上記回転伝達軸の軸方向寸法が徒に大きくなる事も防止できる。この為、この面からも無段変速装置全体として小型化を図れる。
【００２４】
又、請求項２に記載した様に、一方のクラッチを構成するクラッチハウジングを上記第二動力伝達部材に組み込んだ場合には、この第二動力伝達部材により、油圧室に導入される油圧を受ける事ができる為、上記クラッチハウジングの剛性を確保し易い。この為、上記一方のクラッチの応答性の向上を図れ、クラッチ制御の安定化を図れる。又、請求項３に記載した様に、上記一方のクラッチに遠心油圧キャンセル室を設ければ、この遠心油圧キャンセル室の存在に拘わらず、上記一方のクラッチ、延いては、回転伝達軸の軸方向寸法が徒に大きくなる事を防止できる（遠心油圧キャンセル室を設ける事に伴う軸方向寸法の増大の程度を、小さく抑えられる）。
【００２５】
又、請求項４に記載した様に、正転逆転切換機構（前後進切換機構）を歯車機構とすれば、（例えばスプロケットとチェンとにより構成する場合等に比べて）より簡素に構成できる。しかも、例えば自動車の変速装置等で一般的に使用されているはす歯歯車により構成すれば、上記正転逆転切換機構を簡素、且つ、廉価に構成できる。
又、請求項５に記載した構成を採用した場合には、出力側ディスクの一体化によりトロイダル型無段変速機の軸方向寸法を低減できると共に、増速した状態で動力を伝達する為、クラッチ容量の低減を図れる。この為、このクラッチの軸方向、径方向寸法の低減を図れ（小型のものにでき）、更なる無段変速装置の小型化を図れる。
又、請求項６に記載した構成を採用した場合には、トロイダル型無段変速機の出力側ディスクを中心として、この出力側ディスクの軸方向両側に存在する各キャビティに、正転用、逆転用各動力伝達部材をそれぞれ対向させられる。言い換えれば、これら正転用、逆転用各動力伝達部材並びにこれら各部材に近接した状態で設ける部材を、空間に余裕のある各キャビティに対向させる事ができる。この為、上記トロイダル型無段変速機（入力回転軸）と上記正転逆転切換機構（回転伝達軸）とを更に近接させる事ができ、無駄な空間の低減、延いては、無段変速装置全体の更なる小型化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１〜５は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の無段変速装置は、入力回転軸１ａと、トロイダル型無段変速機２１ａと、回転伝達軸２２ａと、動力伝達機構２９と、出力回転軸３０と、特許請求の範囲に記載した正転逆転切換機構に相当する前後進切換機構３１とを備える。
このうちの入力回転軸１ａは、トルクコンバータ３２並びに駆動軸１５ａを介して、エンジン等の駆動源（動力源）からの動力が入力される。この様な入力回転軸１ａは、ケーシング等の固定の部分に対し、回転自在に設けられている。又、上記トロイダル型無段変速機２１ａは、上記入力回転軸１ａと同心に設けられている。又、上記回転伝達軸２２ａは、上記動力の伝達方向に関し、上記入力回転軸１ａよりも下流側に、その両端部に設けた１対の円すいころ軸受３３、３３により上記ケーシング等の固定の部分に対し回転自在に支持された状態で、上記入力回転軸１ａと平行に設けられている。
【００２７】
又、上記動力伝達機構２９は、上記トロイダル型無段変速機２１ａと上記回転伝達軸２２ａとの間で動力の伝達を行なうものである。又、上記出力回転軸３０は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａよりも下流側に、その両端部に設けた別の１対の円すいころ軸受３４、３４により上記ケーシング等の固定の部分に対し回転自在に支持された状態で、上記回転伝達軸２２ａと平行に設けられている。又、上記前後進切換機構３１は、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａと出力回転軸３０との間に設けられて、この出力回転軸３０から出力される動力の回転方向を正転、逆転（前進方向に対応する方向、後退方向に対応する方向）に切り換えるものである。
【００２８】
又、上記トロイダル型無段変速機２１ａは、ダブルキャビティ型のもので、１対の入力側ディスク２ａ、２ｂと、出力側ディスク１０と、複数個のパワーローラ１２、１２（図６〜８参照）とを備える。このうちの各入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１ａを介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持されている。又、上記出力側ディスク１０は、上記両入力側ディスク２ａ、２ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂとは独立した回転を自在として支持されている。本例の場合、それぞれのキャビティに１対の支柱３６、３６を、ケーシング等の固定の部分にアクチュエータボディ３５を介して支持した状態で設けている。そして、上記各支柱３６、３６の中間部に設けた支持環３７、３７に、上記出力側ディスク１０の軸方向両端部を、スラスト玉軸受３８、３８を介して回転自在に支持している。上記入力回転軸１ａは、上述の様に支持された出力側ディスク１０の中心部に設けた貫通孔３９に、ラジアルニードル軸受４０、４０を介して回転自在に、且つ、軸方向の変位を自在に支持されている。この様な入力回転軸１ａは、油圧式の押圧装置１６ａが発生する押圧力に応じて（押圧装置１６ａを構成する油圧室４１の拡縮に応じて）、一方（図１の左方）の入力側ディスク２ａに対し、他方（図１の右方）の入力側ディスク２ｂと共に、軸方向に変位する。
【００２９】
又、上記各パワーローラ１２、１２は、前述の図６に示した構造と同様に、上記出力側ディスク１０の両側面と上記両入力側ディスク２ａ、２ｂの側面との間にそれぞれ複数個ずつ挟持されて、これら入力側ディスク２ａ、２ｂと出力側ディスク１０との間で動力を伝達する。又、上記各パワーローラ１２、１２はそれぞれ、上記入力回転軸１ａに対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられたトラニオン（支持部材）１４、１４（図６、８参照）の内側面に、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。これら各トラニオン１４、１４を傾斜させる（トロイダル型無段変速機２１ａの変速比を変更する）動作は、アクチュエータボディ３５内に設けた図示しない油圧式のアクチュエータにより、上記各トラニオン１４、１４を上記枢軸の軸方向に変位させる事により行なう。
【００３０】
更に、上記動力伝達機構２９は、上記出力側ディスク１０の軸方向中間部外周面に設けた、特許請求の範囲に記載した第一動力伝達部材に相当する出力歯車９ａと、上記回転伝達軸２２ａと同心に設けた、特許請求の範囲に記載した第二動力伝達部材に相当する伝達歯車４２とを備える。そして、これら出力歯車９ａと伝達歯車４２とを直接噛合させ、これら出力歯車９ａと伝達歯車４２との間（出力側ディスク１０と回転伝達軸２２ａとの間）で動力の伝達を自在としている。本例の場合は、上記出力側ディスク１０を単一の部材により構成している。そして、この出力側ディスク１０の軸方向中間部外周面に上記出力歯車９ａを、直接形成（固設）している。又、本例の場合は、この様な出力歯車９ａから伝達歯車４２に上記動力を、増速した状態で伝達自在としている。即ち、上記出力歯車９ａに比べて伝達歯車４２の歯数を少なく（外径を小さくしている）。
【００３１】
又、前記前後進切換機構３１は、歯車機構（本例の場合ははすば歯車）により構成したもので、特許請求の範囲に記載した正転用動力伝達部材並びに正転用歯車に相当する前進用歯車４３と、同じく逆転用動力伝達部材並びに逆転用歯車に相当する後退用歯車４４と、第一、第二各出力用歯車４５、４６と、アイドル歯車４７とを備える。又、これと共に、それぞれが特許請求の範囲に記載したクラッチを構成し、この特許請求の範囲に記載した正転用クラッチに相当する前進クラッチ４８と、同じく逆転用クラッチに相当する後退クラッチ４９とを備える。これらのうちの上記前進用歯車４３は、上記回転伝達軸２２ａの中間部で、上記伝達歯車４２と軸方向に隣り合う位置に、ラジアルニードル軸受５０を介して回転自在に支持されている。又、上記後退用歯車４４は、上記回転伝達軸２２ａの他端寄り部分（図１、３、４の右端寄り部分）に、別のラジアルニードル軸受５１を介して回転自在に支持されている。尚、上記伝達歯車４２は、上記回転伝達軸２２ａの中間部で、上記前進用、後退用各歯車４３、４４の間部分に、この回転伝達軸２２ａと同期した回転を自在に（例えばスプライン係合、キー係合等により）支持されている。
【００３２】
又、上記第一出力用歯車４５は、上記出力回転軸３０の一端寄り部分（図１、３、５の左端寄り部分）に、上記前進用歯車４３と直接噛合した状態で、上記出力回転軸３０と同期した回転を自在に（例えばスプライン係合、キー係合等により）支持している。又、上記第二出力用歯車４６は、上記出力回転軸３０の他端寄り部分（図１、３、５の右端寄り部分）に、上記アイドル歯車４７を介して上記後退用歯車４４と噛合した状態で、上記出力回転軸３０と同期した回転を自在に（例えばスプライン係合、キー係合等により）支持されている。上記第一出力用歯車４５は、上記回転伝達軸３０と逆方向（前進方向に対応する方向）に回転するのに対して、上記第二出力用歯車４６は、上記回転伝達軸３０と同方向（後退方向に対応する方向）に回転する。又、この出力回転軸３０の他端寄り部分で、上記第二出力用歯車４６と軸方向に隣り合う位置に、第三出力用歯車５２を直接形成している。そして、この第三出力用歯車５２をデファレンシャルギヤの入力歯車５３に噛合させ、１対の車輪駆動軸５４を回転駆動自在としている。
【００３３】
又、前記前進、後退各クラッチ４８、４９は、駆動源からの動力の伝達方向に関し、前記トロイダル型無段変速機２１ａよりも下流側、即ち、本例の場合は、前記回転伝達軸２２ａの周囲に設けている。このうちの前進クラッチ４８は、動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａと上記前進用歯車４３との間に設けられ、これら回転伝達軸２２ａと前進用歯車４３との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。又、上記後退クラッチ４９は、動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸２２ａと上記後退用歯車４４との間に設けられ、これら回転伝達軸２２ａと後退用歯車４４との間で動力の伝達を行なう状態（接続した状態）と行なわない状態（接続を断った状態）とを切り換える。これら前進、後退各クラッチ４８、４９は、運転者のシフトレバー（操作レバー）の操作に応じて、進行方向に対応する何れか一方のクラッチ４８（４９）が接続される。
【００３４】
この様な前進、後退各クラッチ４８、４９は、それぞれ湿式多板クラッチとしている。このうちの前進クラッチ４８は、クラッチハウジング５５ａと、ピストン５６ａと、アウタドラム５７ａと、複数枚のプレッシャプレート５８ａ、５８ａと、インナドラム５９ａと、複数枚のクラッチディスク６０ａ、６０ａと、圧縮コイルばね６１ａと、止め輪６７ａとを備える。このうちのクラッチハウジング５５ａは、上記回転伝達軸２２ａと同期した回転を自在に、この回転伝達軸２２ａに支持されている。又、上記ピストン５６ａは、上記クラッチハウジング５５ａの内側に油密に嵌装されている。そして、上記回転伝達軸２２ａの軸方向に関して互いに対向する、上記ピストン５６ａの側面と上記クラッチハウジング５５ａの内面との間部分を、油圧室６２ａとしている。
【００３５】
又、上記アウタドラム５７ａは、上記クラッチハウジング５５ａと一体に設けられており、内周面に上記各プレッシャプレート５８ａ、５８ａを、軸方向の相対変位を可能に、且つ、回転方向の変位を不能（アウタドラム５７ａと同期した回転を自在に）に支持している。又、上記アウタドラム５７ａの内周面の開口寄り部分に上記止め輪６７ａを係止し、上記ピストン５６ａから最も遠いプレッシャプレート５８ａが上記アウタドラム５７ａから抜け出るのを阻止している。又、上記インナドラム５９ａは、前記前進用歯車４３の側面に固設されており、外周面に上記各クラッチディスク６０ａ、６０ａを、軸方向の相対変位を可能に、且つ、回転方向の変位を不能（インナドラム５９ａと同期した回転を自在）に支持している。
【００３６】
又、上記圧縮コイルばね６１ａは、上記インナドラム５９ａの内側に設けられて、上記クラッチハウジング５５ａとピストン５６ａとの間に、互いに軸方向に対向する側面同士が近付く方向（油圧室６２ａが狭まる方向）の弾力を付与している。上記油圧室６２ａに、上記回転伝達軸２２ａに設けた給油通路６３ａを通じて圧油が導入されると、上記圧縮コイルばね６１ａの弾力に抗して、上記ピストン５６ａが軸方向に変位する。この結果、このピストン５６ａと上記止め輪６７ａとの間で、上記各プレッシャプレート５８ａ、５８ａと各クラッチディスク６０ａ、６０ａとが挟持されて、上記回転伝達軸２０ａと前進用歯車４３との間で動力の伝達が可能になる（回転伝達軸２０ａと前進用歯車４３とが同期して回転する）。又、上記油圧室６２ａへの上記圧油の導入が断たれると（油溜に開放されると）、上記各プレッシャプレート５８ａ、５８ａと各クラッチディスク６０ａ、６０ａとの側面同士が近接対向乃至は滑り合い、上記回転伝達軸２０ａと前進用歯車４３との間で動力の伝達が行なわれなくなる。
【００３７】
又、上記後退クラッチ４９に就いても、上記前進クラッチ４８と同様に、クラッチハウジング５５ｂと、ピストン５６ｂと、アウタドラム５７ｂと、複数枚のプレッシャプレート５８ｂ、５８ｂと、インナドラム５９ｂと、複数枚のクラッチディスク６０ｂ、６０ｂと、圧縮コイルばね６１ｂと、止め輪６７ｂとを備える。この様な後退クラッチ４９を構成するこれら各部材５５ｂ、５６ｂ、５７ｂ、５８ｂ、５９ｂ、６０ｂ、６１ｂ、６７ｂは、上記前進クラッチ４８を構成する各部材５５ａ、５６ａ、５７ａ、５８ａ、５９ａ、６０ａ、６１ａ、６７ｂと同様の構成を有する。尚、上記後退クラッチ４９の油圧室６２ｂには、上記前進クラッチ４８の油圧室６２ａに圧油を導入する為の給油通路６３ａとは別の給油通路６３ｂを通じて、圧油が導入される。
【００３８】
又、上記後退クラッチ４９の場合は、上記クラッチハウジング５５ｂを、前記伝達歯車４２の一部を利用して構成している。即ち、この伝達歯車４２の軸方向片側面に、この側面から凹入する状態で（油圧室６２ｂを構成する為の）環状の凹部６４を、全周に亙って設けている。そして、この凹部６４の開口縁（内周面）に上記アウタドラム５７ｂを、締り嵌め等により油密に嵌合固定（結合固定）する事により、上記クラッチハウジング５５ｂを上記伝達歯車４２の片側部分に、一体的に組み込んでいる。従って、上記回転伝達軸２２ａの軸方向に関して互いに対向する、上記ピストン５６ｂの側面と上記凹部６４の底面との間部分が、上記油圧室６２ｂとなる。又、上記後退クラッチ４９は、上記ピストン５６ｂを挟んでこの油圧室６２ｂと反対側に、遠心油圧キャンセル室６５を設けている。この遠心油圧キャンセル室６５を設ける為に、上記ピストン５６ｂにその外周縁部を、油密に、且つ、軸方向の相対変位を可能に内嵌した仕切板６９の内周縁部を、上記伝達歯車４２の内周縁部に形成した円筒部７１に、止め輪７０により係止している。前記圧縮コイルバネ６１ｂは、上記ピストン５６ｂと上記仕切板６９との間に設けている。又、上記遠心油圧キャンセル室６５には、上記油圧室６２ｂに圧油を導入する上記給油通路６３ｂとは別系統の潤滑油供給路６６を通じて、低圧の油を導入する。上記後退クラッチ４９の接続を断った状態（油圧室６２ｂに圧油を導入してない状態）で、遠心力に基づき上記油圧室６２ｂから油圧が抜けず、上記ピストン５６ｂに上記後退クラッチ４９を接続する方向の力が加わる傾向となっても、上記遠心油圧室キャンセル室６５内に存在する油にも同様に遠心力が加わる事で、上記力を相殺できる。即ち、上記ピストン５６ｂを挟んで軸方向両側に位置する両油圧室６２ｂ、６５から遠心力に基づく油圧の力がこのピストン５６ｂに、互いに相殺する方向に加わる。この為、運転時（特に前進時）の回転伝達軸２２ａの回転に拘わらず、上記後退クラッチ４９の接続を確実に断つ事ができ、この後退クラッチ４９の応答性の向上を図れる。
【００３９】
上述の様な本例の構造によれば、無段変速装置を、小型、且つ、簡素に構成でき、しかも、回転伝達軸２２ａの軸方向寸法も低減できる。
即ち、前後進切換機構３１として、例えば前述の図８に示した様な遊星歯車式変速機１７ａ（図８）を組み込まない為、この正転逆転切換機構３１を簡素に構成できる。又、これと共に、この様な遊星歯車式変速機１７ａ（図８）を組み込んだ構造に比べ、回転伝達軸２２ａの周囲に配置される部材の径方向寸法を小さくできる。この為、この回転伝達軸２２ａと入力回転軸１ａとを近接させる事ができ、無段変速装置全体として小型に構成できる。しかも、前進、後退各クラッチ４８、４９のうちの少なくとも一方のクラッチである後退クラッチ４９を、伝達歯車４２の一部を利用して構成している。この為、これら後退クラッチ４９の一部と伝達歯車４２の一部とが、径方向に関して互いに重畳し、これら後退クラッチ４９の軸方向寸法と伝達歯車４２の軸方向寸法とが、そのまま足し合わされる事がなくなる。この結果、上記回転伝達軸２２ａの軸方向寸法が徒に大きくなる事も防止できて、この面からも無段変速装置全体として小型化を図れる。
【００４０】
又、上記後退クラッチ４９を構成するクラッチハウジング５５ｂを上記伝達歯車４２に組み込んでいる為、この伝達歯車４９により油圧室６２ｂに導入される油圧を受ける事ができ、上記クラッチハウジング５５ｂの剛性を確保し易くできる。この為、上記後退クラッチ４９の応答性の向上を図れ、クラッチ制御の安定化を図れる。又、この様な後退クラッチ４９に遠心油圧キャンセル室６５を、径方向に重畳する状態で設けている為、この遠心油圧キャンセル室の存在に拘わらず、上記後退クラッチ４９、延いては、上記回転伝達軸２２ａの軸方向寸法が徒に大きくなる事を防止できる（軸方向寸法の増大の程度を小さく抑えられる）。
【００４１】
又、上記前後進切換機構３１を歯車機構とすると共に、自動車の変速装置等で一般的に使用されているはす歯歯車により構成している為、例えばスプロケットとチェンとにより構成する場合等に比べて、より簡素に、且つ、廉価に構成できる。又、出力側ディスク１０を単一の部材により構成している為、トロイダル型無段変速機２１ａの軸方向寸法を低減できる。又、これと共に、上記前進、後退各クラッチ４８、４９に増速した状態で動力を伝達する為、これら各クラッチ４８、４９のクラッチ容量の低減を図れる。この為、これら前進、後退各クラッチ４８、４９の軸方向、径方向寸法の低減を図れ（小型のものにでき）、更なる無段変速装置の小型化を図れる。
【００４２】
又、本例の場合は、上記伝達歯車４２を、上記回転伝達軸２２ａの軸方向に関し、前進用、後退用各歯車４３、４４の間部分に設けている。この為、上記トロイダル型無段変速機２１ａの出力側ディスク１０を中心として、この出力側ディスク１０の軸方向両側に存在する各キャビティに、上記前進用、後退用各歯車４３、４４をそれぞれ対向させられる。言い換えれば、これら前進用、後退用各歯車４３、４４並びに前進、後退各クラッチ４８、４９を、空間に余裕のある各キャビティに対向させる事ができる。この為、上記トロイダル型無段変速機２１ａ（入力回転軸１ａ）と上記前後進切換機構３１（回転伝達軸２２ａ）とを更に近接させる事ができ、無駄な空間の低減、延いては、無段変速装置全体の更なる小型化を図れる。
【００４３】
又、上記前進、後退各クラッチ４８、４９を上記回転伝達軸２２ａに設けている為、出力回転軸３０に設けた場合に比べて、これら各クラッチ４８、４９として小型のものを採用できる。即ち、例えば自動車の変速装置を構成する場合には、駆動源であるエンジンからファイナルギヤ（第三出力用歯車５２）までの間に大きく減速させる必要がある。そして、この様に減速され、トルクが増大した動力が入力される上記出力回転軸２２ａに、上記前進、後退各クラッチ４８、４９を設けると、これら各クラッチ４８、４９のクラッチ容量を確保すべく、大型化のもの（プレッシャプレート５８ａ、５８ｂ、クラッチディスク６０ａ、６０ｂの径が大きく、枚数の多いもの）にする必要がある。これに対して本例の場合には、上記回転伝達軸２２ａに上記前進、後退各クラッチ４８、４９を設けている為、クラッチ容量を小さくでき、その分、小型に構成できる。又、上記出力回転軸２２ａの構造が簡素に成り、その分この出力回転軸２２ａの加工が容易になって、コスト低減を図れる。
【００４４】
尚、本例の場合は、エンジンからの動力の伝達方向に関し、トロイダル型無段変速機２１ａの入力回転軸２２ａよりも上流側に、発進装置を構成するトルクコンバータ３２を設けている。但し、前述した前進、後退各クラッチ４８、４９に発進クラッチとしての機能（例えば半クラッチ機能等）を持たせれば、上記トルクコンバータ３２を省略する事ができて、前記駆動軸１５ａ部分の軸方向に関する小型化を図れる。尚、上記前進、後退各クラッチ４８、４９や前述した押圧装置１６ａ等、圧油を必要とする分に導入する油圧を発生させる為のオイルポンプ６８（図２）は、上記駆動軸１５ａの回転に基づいて駆動される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の無段変速装置に組み込むトロイダル型無段変速機の構造に関しては、ハーフトロイダル型、フルトロイダル型の何れでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】図１の左方から見た図。
【図３】アイドル歯車が噛合する面で切断した、図１と同様の断面図。
【図４】回転伝達軸並びにこれに組み付けられた部材を取り出して示す断面図。
【図５】出力回転軸並びにこれに組み付けられた部材を取り出して示す断面図。
【図６】トロイダル型無段変速機の１例を示す断面図。
【図７】従来構造の１例を示す断面図。
【図８】従来構造の別例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１、１ａ 入力回転軸
２ａ、２ｂ 入力側ディスク
３ 入力側内側面
４ ケーシング
５ 隔壁部
６ 通孔
７ 出力筒
８ 転がり軸受
９、９ａ 出力歯車
１０、１０ａ、１０ｂ 出力側ディスク
１１ 出力側内側面
１２ パワーローラ
１３ 周面
１４ トラニオン
１５、１５ａ 駆動軸
１６、１６ａ 押圧装置
１７、１７ａ 遊星歯車式変速機
１８ 前進クラッチ
１９ 後退クラッチ
２０、２０ａ 前後進切換機構
２１、２１ａ トロイダル型無段変速機
２２、２２ａ 回転伝達軸
２３ 太陽歯車
２４ 遊星歯車
２５ リング歯車
２６ 低速用クラッチ
２７ 高速用クラッチ
２８ 遊星軸
２９ 動力伝達機構
３０ 出力回転軸
３１ 前後進切換機構
３２ トルクコンバータ
３３ 円すいころ軸受
３４ 円すいころ軸受
３５ アクチュエータボディ
３６ 支柱
３７ 支持環
３８ スラスト玉軸受
３９ 貫通孔
４０ ラジアルニードル軸受
４１ 油圧室
４２ 伝達歯車
４３ 前進用歯車
４４ 後退用歯車
４５ 第一出力用歯車
４６ 第二出力用歯車
４７ アイドル歯車
４８ 前進クラッチ
４９ 後退クラッチ
５０ ラジアルニードル軸受
５１ ラジアルニードル軸受
５２ 第三出力用歯車
５３ 入力歯車
５４ 車軸駆動軸
５５ａ、５５ｂ クラッチハウジング
５６ａ、５６ｂ ピストン
５７ａ、５７ｂ アウタドラム
５８ａ、５８ｂ プレッシャプレート
５９ａ、５９ｂ インナドラム
６０ａ、６０ｂ クラッチディスク
６１ａ、６１ｂ 圧縮コイルバネ
６２ａ、６２ｂ 油圧室
６３ａ、６３ｂ 給油通路
６４ 凹部
６５ 遠心油圧キャンセル室
６６ 潤滑油供給路
６７ａ、６７ｂ 止め輪
６８ オイルポンプ
６９ 仕切板
７０ 止め輪
７１ 円筒部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力が入力される入力回転軸と、
この入力回転軸の周囲に、この入力回転軸と同心に設けられたトロイダル型無段変速機と、
上記動力の伝達方向に関し、上記入力回転軸よりも下流側に、この入力回転軸と平行に設けられた回転伝達軸と、
上記トロイダル型無段変速機と上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なう動力伝達機構と、
上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸よりも下流側に、この回転伝達軸と平行に設けられた出力回転軸と、
上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記出力回転軸との間に設けられて、この出力回転軸から出力される上記動力の回転方向を、正転、逆転に切り換える正転逆転切換機構とを備え、
このうちのトロイダル型無段変速機は、上記入力回転軸を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持された１対の入力側ディスクと、これら両入力側ディスク同士の間に、これら両入力側ディスクと同心に、且つ、これら両入力側ディスクとは独立した回転を自在として支持された出力側ディスクと、この出力側ディスクの両側面と上記両入力側ディスクの側面との間にそれぞれ複数個ずつ挟持されて、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間で動力を伝達するパワーローラとを備えたものであり、
上記動力伝達機構は、上記出力側ディスクと同心に設けられて、この出力側ディスクと同期して回転する第一動力伝達部材と、上記回転伝達軸と同心に設けられて、この回転伝達軸と同期して回転する第二動力伝達部材とを備え、これら第一、第二両動力伝達部材を介して、上記出力側ディスクと上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なうものであり、
上記正転逆転切換機構は、上記回転伝達軸と同心に設けられて、正転方向に対応する動力の伝達を行なう為の正転用動力伝達部材と、同じく上記回転伝達軸と同心に設けられて、逆転方向に対応する動力の伝達を行なう為の逆転用動力伝達部材と、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記正転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と正転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える正転用クラッチと、同じく上記回転伝達軸と上記逆転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と逆転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える逆転用クラッチとを備えたものであり、
上記正転用、逆転用各クラッチのうちの少なくとも一方のクラッチを、上記第二動力伝達部材の一部を利用して構成した、
無段変速装置。
【請求項２】
第二動力伝達部材の片側面部分にアウタドラムを結合固定する事により、一方のクラッチを構成するクラッチハウジングを上記第二動力伝達部材に組み込んだ、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項３】
一方のクラッチに遠心油圧キャンセル室が設けられている、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。
【請求項４】
正転逆転切換機構が歯車機構により構成されており、正転用動力伝達部材を構成する正転用歯車を、出力回転軸に設けた第一出力用歯車に直接噛合させると共に、逆転用動力伝達部材を構成する逆転用歯車を、上記出力回転軸に設けた第二出力用歯車に、アイドル歯車を介して噛合させた、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。
【請求項５】
出力側ディスクを単一の部材により構成すると共に、この出力側ディスクの軸方向中間部外周面に第一動力伝達部材を設け、この第一動力伝達部材から第二動力伝達部材に動力を、増速した状態で伝達自在とした、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項６】
回転伝達軸の軸方向に関し、第二動力伝達部材を、正転用動力伝達部材と逆転用動力伝達部材との間に設けた、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項１】
駆動源からの動力が入力される入力回転軸と、
この入力回転軸の周囲に、この入力回転軸と同心に設けられたトロイダル型無段変速機と、
上記動力の伝達方向に関し、上記入力回転軸よりも下流側に、この入力回転軸と平行に設けられた回転伝達軸と、
上記トロイダル型無段変速機と上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なう動力伝達機構と、
上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸よりも下流側に、この回転伝達軸と平行に設けられた出力回転軸と、
上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記出力回転軸との間に設けられて、この出力回転軸から出力される上記動力の回転方向を、正転、逆転に切り換える正転逆転切換機構とを備え、
このうちのトロイダル型無段変速機は、上記入力回転軸を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として支持された１対の入力側ディスクと、これら両入力側ディスク同士の間に、これら両入力側ディスクと同心に、且つ、これら両入力側ディスクとは独立した回転を自在として支持された出力側ディスクと、この出力側ディスクの両側面と上記両入力側ディスクの側面との間にそれぞれ複数個ずつ挟持されて、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間で動力を伝達するパワーローラとを備えたものであり、
上記動力伝達機構は、上記出力側ディスクと同心に設けられて、この出力側ディスクと同期して回転する第一動力伝達部材と、上記回転伝達軸と同心に設けられて、この回転伝達軸と同期して回転する第二動力伝達部材とを備え、これら第一、第二両動力伝達部材を介して、上記出力側ディスクと上記回転伝達軸との間で動力の伝達を行なうものであり、
上記正転逆転切換機構は、上記回転伝達軸と同心に設けられて、正転方向に対応する動力の伝達を行なう為の正転用動力伝達部材と、同じく上記回転伝達軸と同心に設けられて、逆転方向に対応する動力の伝達を行なう為の逆転用動力伝達部材と、上記動力の伝達方向に関し、上記回転伝達軸と上記正転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と正転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える正転用クラッチと、同じく上記回転伝達軸と上記逆転用動力伝達部材との間に設けられて、これら回転伝達軸と逆転用動力伝達部材との間で動力の伝達を行なう状態と行なわない状態とを切り換える逆転用クラッチとを備えたものであり、
上記正転用、逆転用各クラッチのうちの少なくとも一方のクラッチを、上記第二動力伝達部材の一部を利用して構成した、
無段変速装置。
【請求項２】
第二動力伝達部材の片側面部分にアウタドラムを結合固定する事により、一方のクラッチを構成するクラッチハウジングを上記第二動力伝達部材に組み込んだ、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項３】
一方のクラッチに遠心油圧キャンセル室が設けられている、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。
【請求項４】
正転逆転切換機構が歯車機構により構成されており、正転用動力伝達部材を構成する正転用歯車を、出力回転軸に設けた第一出力用歯車に直接噛合させると共に、逆転用動力伝達部材を構成する逆転用歯車を、上記出力回転軸に設けた第二出力用歯車に、アイドル歯車を介して噛合させた、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。
【請求項５】
出力側ディスクを単一の部材により構成すると共に、この出力側ディスクの軸方向中間部外周面に第一動力伝達部材を設け、この第一動力伝達部材から第二動力伝達部材に動力を、増速した状態で伝達自在とした、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項６】
回転伝達軸の軸方向に関し、第二動力伝達部材を、正転用動力伝達部材と逆転用動力伝達部材との間に設けた、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【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２００８−７５８６３（Ｐ２００８−７５８６３Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５９３６１（Ｐ２００６−２５９３６１）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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