無段変速装置
【課題】トロイダル型無段変速機７の制御を面倒にする事なく、入力部と出力部との間に配置する軸の数を少なく抑えて、小型且つ軽量に構成できる構造を実現する。
【解決手段】周囲にトロイダル型無段変速機７を配置した入力回転軸１と出力回転軸５との間部分に中間回転伝達軸１７を設ける。又、この中間回転伝達軸１７の周囲に、前進用、後退用両遊星歯車機構１８、１９を設ける。更に、前進用、後退用両クラッチ２８、２９の切換により、これら両遊星歯車機構１８、１９のうちの何れか一方の遊星歯車機構１８（１９）を、前記トロイダル型無段変速機７の出力部と前記出力回転軸５との間の動力伝達経路中に組み込む。３軸構成で、この出力回転軸５の回転方向を切換可能な構造を実現できて、上記課題を解決できる。
【解決手段】周囲にトロイダル型無段変速機７を配置した入力回転軸１と出力回転軸５との間部分に中間回転伝達軸１７を設ける。又、この中間回転伝達軸１７の周囲に、前進用、後退用両遊星歯車機構１８、１９を設ける。更に、前進用、後退用両クラッチ２８、２９の切換により、これら両遊星歯車機構１８、１９のうちの何れか一方の遊星歯車機構１８（１９）を、前記トロイダル型無段変速機７の出力部と前記出力回転軸５との間の動力伝達経路中に組み込む。３軸構成で、この出力回転軸５の回転方向を切換可能な構造を実現できて、上記課題を解決できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速比を変更する為の変速機構としてトロイダル型無段変速機を組み込み、自動車用の自動変速機として使用する無段変速装置の改良に関する。具体的には、小型に構成できて限られた空間に設置し易く、しかも優れた伝達効率を有する、前置エンジン前輪駆動車（ＦＦ車）用として好適な構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
変速機構としてトロイダル型無段変速機を組み込み、比較的小型に構成できるＦＦ車用の自動変速機として、特許文献１に記載されたものが知られている。図５は、この特許文献１に記載された無段変速装置の原理を示している。この無段変速装置は、動力の伝達方向に関して上流側から順番に、入力回転軸１と、第一中間回転伝達軸２と、アイドラ軸３と、第二中間回転伝達軸４と、出力回転軸５とを互いに平行に設けている。このうちの入力回転軸１は、駆動源である図示しないエンジンにより、トルクコンバータ等の発進クラッチ６を介して一方向に回転駆動される。この様な前記入力回転軸１の周囲に、トロイダル型無段変速機７を設けている。この入力回転軸１の回転は、１対の入力ディスク８、８と図示しないパワーローラとを介して出力ディスク９に伝わり、この出力ディスク９の回転が、入力側歯車伝達機構１０を介して、前記第一中間回転伝達軸２に伝達される。次に、この第一中間回転伝達軸２の回転は、前進用クラッチ１１及び前進用歯車伝達機構１２を介して、又は、後退用クラッチ１３及び後退用歯車伝達機構１４を介して、前記第二中間回転伝達軸４に伝達される。更に、この第二中間回転伝達軸４の回転は、出力側歯車伝達機構１５を介して、デファレンシャルギヤ１６の入力部に伝達され、このデファレンシャルギヤ１６の出力部である、前記出力回転軸５が回転駆動される。車両を前進させる場合には、前記前進用クラッチ１１を接続すると共に、前記後退用クラッチ１３の接続を断つ。これに対して、車両を後退させる場合には、この後退用クラッチ１３を接続すると共に、前記前進用クラッチ１１の接続を断つ。
【０００３】
上述の図５に示した様な無段変速装置の場合、比較的小型に構成できるとは言え、互いに平行な５本の軸１〜５を備えており、未だ十分な小型・軽量化を図れるとは言えない。前記発進クラッチ６と前記トロイダル型無段変速機７との間に逆転機構を設ける事も考えられるが、この場合には前記トロイダル型無段変速機７を両方向に回転させる必要が生じ、このトロイダル型無段変速機７の制御が面倒になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、トロイダル型無段変速機の制御を面倒にする事なく、入力部と出力部との間に配置する軸の数を少なく抑えて、より小型且つ軽量に構成できる無段変速装置の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】
【０００６】
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、出力回転軸と、中間回転伝達軸と、前進用、後退用両遊星歯車機構と、入力側動力伝達機構と、クラッチ装置と、出力側動力伝達機構とを備える。
このうちの入力回転軸は、エンジン等の駆動源により回転駆動される。
又、前記トロイダル型無段変速機は、前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、この入力回転軸をその入力部として運転される。
又、前記出力回転軸は、この入力回転軸と平行に設けられ、例えば、回転に伴って左右１対の駆動輪を回転駆動する。
又、前記中間回転伝達軸は、動力の伝達方向に関して前記入力回転軸と前記出力回転軸との間部分に、これら入力回転軸及び出力回転軸と平行に設けられている。
又、前記前進用、後退用両遊星歯車機構は、中間回転伝達軸の周囲に設けられている。
又、前記入力側動力伝達機構は、前記トロイダル型無段変速機の出力部と前記両遊星歯車機構の入力部との間に設けられている。
又、前記クラッチ装置は、その切換に伴って、前記両遊星歯車機構のうちの何れか一方の遊星歯車機構を前記トロイダル型無段変速機の出力部と前記出力回転軸との間の動力伝達経路中に組み込み、他方の遊星歯車機構をこの動力伝達経路中から切り離す機能を有する。
更に、前記出力側動力伝達機構は、前記両遊星歯車機構の出力部と前記出力回転軸との間に設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
上述の様に構成する本発明によれば、入力回転軸を一方向に回転させた状態のまま、出力回転軸を両方向に回転させられる無段変速装置を、これら入力、出力両回転軸に加えて中間回転伝達軸を加えたのみの、３軸構造により実現できる。この為、前述の図５に示した様な５軸構造の無段変速装置に比べて、大幅な小型・軽量化が可能になる。又、トロイダル型無段変速機の回転方向を変更する必要もない為、このトロイダル型無段変速機の制御が面倒になる事もない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す略断面図。
【図２】同第２例を示す略断面図。
【図３】同第３例を示す略断面図。
【図４】同第４例を示す略断面図。
【図５】従来構造の１例を示す略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、２、４、９に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、入力回転軸１の周囲に設けたトロイダル型無段変速機７の出力部と、出力回転軸５を設けたデファレンシャルギヤ１６との間に設けられた、前後進切換機構を備えた動力伝達機構部分の構造にある。前記トロイダル型無段変速機７及びデファレンシャルギヤ１６を含めて、その他の部分の構造及び作用は、従来から広く知られている為、詳しい図示並びに説明は省略乃至簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１０】
前記トロイダル型無段変速機７と前記デファレンシャルギヤ１６との間部分に中間回転伝達軸１７を、前記入力回転軸１及び前記出力回転軸５と平行に設けている。そして、前記トロイダル型無段変速機７の出力部である、出力ディスク９の回転を、入力側歯車伝達機構１０ａにより、前記中間回転伝達軸１７に伝達自在としている。本例の場合、これら出力ディスク９と入力側歯車伝達機構１０ａとの間に設ける入力側動力伝達機構として歯車式のものを使用しているが、チェンとスプロケットとから成る構造等、歯車式以外の構造を採用する事もできる。何れにしても、前記中間回転伝達軸１７の周囲に、前進用、後退用、２組の遊星歯車機構１８、１９を設けている。
【００１１】
これら両遊星歯車機構１８、１９は、共通のキャリア２０を備えており、このキャリア２０は、変速装置のケーシングの内部に設けた取付部等の固定部分に支持固定されて回転しない。又、前記中間伝達軸１７の中間部先端寄り部分に前進用太陽歯車２１を、同じく先端部に後退用太陽歯車２２を、それぞれ前記中間伝達軸１７と同期した回転を自在に組み付けている。又、このうちの前進用太陽歯車２１の周囲に前進用リング歯車２３を、同じく後退用太陽歯車２２の周囲に後退用リング歯車２４を、それぞれこれら両太陽歯車２１、２２と同心に、互いに独立した回転を自在に配置している。
【００１２】
そして、前記前進用太陽歯車２１と前記前進用リング歯車２３とに、前記キャリア２０の先端寄り（図１の左寄り）部分に回転自在に支持した、複数個（３〜４個）の前進用遊星歯車２５、２５を噛合させて、シングルピニオン型である、前記前進用遊星歯車機構１８を構成している。これに対して、前記後退用太陽歯車２２と前記後退用リング歯車２４とに、前記キャリア２０の基端寄り（図１の右寄り）部分に回転自在に支持した、複数組（３〜４組）の後退用遊星歯車２６、２６を設置している。これら各後退用遊星歯車２６、２６は、それぞれ１組ずつの遊星歯車素子２７ａ、２７ｂから成る。これら各組の遊星歯車素子２７ａ、２７ｂは、互いに噛合すると共に、一方（前記後退用遊星歯車機構１９の径方向に関して内側）の遊星歯車素子２７ａ、２７ａを前記後退用太陽歯車２２に、他方（前記後退用遊星歯車機構１９の径方向に関して外側）の遊星歯車素子２７ｂ、２７ｂを前記後退用リング歯車２４に、それぞれ噛合させて、ダブルピニオン型の、前記後退用遊星歯車機構１９を構成している。
【００１３】
上述の様に、前記前進用遊星歯車機構１８をシングルピニオン型とし、前記後退用遊星歯車機構１９をダブルピニオン型とすると共に、これら両遊星歯車機構１８、１９の太陽歯車２１、２２を、前記中間回転伝達軸１７と共に、互いに同方向に回転する様にしている。この為、前記前進用遊星歯車機構１８を構成する前進用リング歯車２３と、前記後退用遊星歯車機構１９を構成する後退用リング歯車２４とは、互いに逆方向に回転する。そこで、これら両リング歯車２３、２４の回転を、選択的に前記デファレンシャルギヤ１６に、出力側歯車伝達機構１５ａを通じて取り出し自在としている。この為に本例の場合には、前記前進用リング歯車２３と前記出力側歯車伝達機構１５ａとの間に前進用クラッチ２８を、前記後退用リング歯車２４とこの出力側歯車伝達機構１５ａとの間に後退用クラッチ２９を、それぞれ設けている。これら両クラッチ２８、２９は、多板クラッチ等、十分なトルク伝達容量を備えたもので、一方のクラッチ２８（２９）が接続された場合には、他方のクラッチ２９（２８）の接続が断たれる。両方のクラッチ２８、２９の接続が断たれる瞬間はあっても、両方のクラッチ２８、２９が同時に接続される事はない。
【００１４】
上述の様な本例の無段変速装置の場合、車両を前進させる際には、前記前進用クラッチ２８を接続すると共に、前記後退用クラッチ２９の接続を断つ。この状態では、前記トロイダル型無段変速機７を構成する、前記出力ディスク９から前記中間回転伝達軸１７に伝えられた回転が、前記前進用遊星歯車機構１８と、前記前進用クラッチ２８と、前記出力側歯車伝達機構１５ａとを介して前記デファレンシャルギヤ１６に伝達され、このデファレンシャルギヤ１６の出力部に設けた左右１対の出力回転軸５、５を同方向に回転させて、図示しない駆動輪を前進方向に回転駆動する。これに対して、車両を後退させる際には、前記後退用クラッチ２９を接続すると共に、前記前進用クラッチ２８の接続を断つ。この状態では、前記中間回転伝達軸１７の回転が、前記後退用遊星歯車機構１９と、前記後退用クラッチ２９と、前記出力側歯車伝達機構１５ａとを介して前記デファレンシャルギヤ１６に伝達され、前記駆動輪を後退方向に回転駆動する。
【００１５】
上述の様に本例の無段変速装置の場合、前記入力回転軸１と、前記中間回転伝達軸１７と、前記出力回転軸５、５との、３軸構造であり、小型且つ軽量にする為の設計が容易であるにも拘らず、前記入力回転軸１を一方向に回転させた状態のまま、前記出力回転軸５、５を両方向に回転させられる。この為、設置スペースが限られたＦＦ車用の自動変速機として、非常に有用性が高い。又、前進時と後退時とで、前記トロイダル型無段変速機７の回転方向を変更する必要もない為、このトロイダル型無段変速機７の制御が面倒になる事もない。更に、小型に構成できる事に伴い、無段変速装置全体としての摩擦損失を少なく抑えて、この無段変速装置の伝達効率の向上の図り易い。
【００１６】
［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１〜３、６〜９に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、シングルピニオン型である前進用遊星歯車機構１８ａを構成する各前進用遊星歯車２５ａ、２５ａと、ダブルピニオン型の後退用遊星歯車機構１９ａを構成する各遊星歯車素子２７ａ、２７ｃのうち、径方向外側の遊星歯車素子２７ｃ、２７ｃとを互いに結合固定して（軸方向寸法が長い一体構造として）これら各遊星歯車素子２７ｃ、２７ｃと前記各前進用遊星歯車２５ａ、２５ａとが同期して回転する様にしている。そして、これら各遊星歯車素子２７ｃ、２７ｃ及び各前進用遊星歯車２５ａ、２５ａを、単一のリング歯車３０に噛合させている。又、このリング歯車３０の回転を、出力側歯車伝達機構１５ａを介して、デファレンシャルギヤ１６の入力部に伝達する様にしている。
【００１７】
本例の場合には、前進用遊星歯車機構１８ａを構成する前進用太陽歯車２１ａと、前記後退用遊星歯車機構１９ａを構成する後退用太陽歯車２２ａとを、トロイダル型無段変速機７の出力ディスク９の回転に基づき、選択的に回転駆動する様に構成している。即ち、本例の場合には、動力の伝達方向に関して、前記出力ディスク９の回転を取り出す為の入力側歯車伝達機構１０ｂの下流側端部に、クラッチ装置を構成する、前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを設けている。これら両クラッチ２８ａ、２９ａにより、前記前進用、後退用両太陽歯車２１ａ、２２ａを選択的に回転駆動させる為、本例の場合には、中間回転伝達軸１７ａを、円管状の外径側回転伝達軸３１の内側に円杆状の内径側回転伝達軸３２を挿通した、二重構造としている。言い換えれば、この内径側回転伝達軸３２の中間部周囲に前記外径側回転伝達軸３１を、この内径側回転伝達軸３２に対する相対回転を可能に配置している。
【００１８】
そして、前記前進用太陽歯車２１ａを前記外径側回転伝達軸３１の先端部に、前記後退用太陽歯車２２ａを前記内径側回転伝達軸３２の先端部に、それぞれこれら外径側回転伝達軸３１又は内径側回転伝達軸３２と同期した回転を自在に設置している。前記前進用クラッチ２８ａは、前記外径側回転軸３１の基端部と前記入力側歯車伝達機構１０ｂとの間に、前記後退用クラッチ２９ａは、前記内径側回転伝達軸３２の基端部とこの入力側歯車伝達機構１０ｂとの間に、それぞれ設置している。本例の場合には、この入力側歯車伝達機構１０ｂを挟んで、前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａと、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａとを、軸方向に関して互いに反対側に配置している。
【００１９】
上述の様に構成する本例の構造の場合も、３軸構造で小型・軽量化を図り易い構造であるにも拘らず、前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを選択的に接続する事により、入力回転軸１を一方向に回転させたまま、出力回転軸５、５を両方向に回転させられる。しかも本例の構造の場合には、次の(1)〜(3)の効果を、合わせて得られる。
(1) 前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａと、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａとをバランス良く配置できて、小型・軽量化を図る面から有利である。
(2) これら前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａで、単一のリング歯車３０を共用している為、径が大きく、従って重量が嵩むリング歯車の数を減らす事で、より小型・軽量化を図れる。
(3) 前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを、動力の伝達方向に関して、減速機として機能する、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａよりも上流側に配置するので、前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを通過するトルクを低く抑えられる。この結果、これら両クラッチ２８ａ、２９ａのトルク伝達容量を低く抑え、これら両クラッチ２８ａ、２９ａを小型化する事ができて、無段変速装置全体としての小型・軽量化も図り易い。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例とほぼ同様であるから、重複する説明は省略する。
【００２０】
［実施の形態の第３例］
図３は、請求項１、５〜９に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、前進用、後退用両遊星歯車機構１８ｂ、１９ｂは何れも、シングルピニオン型である。即ち、このうちの前進用遊星歯車機構１８ｂは、中間伝達軸１７ａを構成する内径側回転伝達軸３２の先端部に設けた前進用太陽歯車２１ａと、この前進用太陽歯車２１ａの周囲に設けた前進用リング歯車２３ａとの間に複数個の前進用遊星歯車２５、２５を設け、これら各前進用遊星歯車２５、２５を、前記前進用太陽歯車２１ａ及び前記前進用リング歯車２３ａに噛合させて成る。又、前記各前進用遊星歯車２５、２５を回転自在に支持したキャリア２０ａを、ケーシングの内部に設けた取付部等の固定部分に支持固定して、回転を阻止している。更に、前記前進用リング歯車２３ａの回転を、前記後退用遊星歯車機構１９ｂを構成するキャリア２０ｂと出力側歯車伝達機構１５ａとを通じて、デファレンシャルギヤ１６に取り出す様にしている。
【００２１】
これに対して、前記後退用遊星歯車機構１９ｂは、前記中間伝達軸１７ａを構成する外径側回転伝達軸３１の先端部に設けた後退用太陽歯車２２ａと、この後退用太陽歯車２２ａの周囲に設けた後退用リング歯車２４ａとの間に複数個の後退用遊星歯車２６ａ、２６ａを設け、これら各後退用遊星歯車２６ａ、２６ａを、前記後退用太陽歯車２２ａ及び前記後退用リング歯車２４ａに噛合させて成る。又、この後退用リング歯車２４ａを、固定の部分に支持固定し、回転を阻止している。更に、前記各後退用遊星歯車２６ａ、２６ａを回転自在に支持した、前記キャリア２０ｂの回転（これら各後退用遊星歯車２６ａ、２６ａの公転運動）を、前記出力側歯車伝達機構１５ａを通じて、前記デファレンシャルギヤ１６に取り出す様にしている。
【００２２】
上述の様に構成する本例の場合も、３軸構造で小型・軽量化を図り易い構造であるにも拘らず、前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを選択的に接続する事により、入力回転軸１を一方向に回転させたまま、出力回転軸５、５を両方向に回転させられる。又、本例の構造の場合には、上述した実施の形態の第２例の場合に得られる、前記(1)(3)の効果に加えて、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ｂ、１９ｂを、何れもシングルピニオン型とする事による、構造の簡略化も図れる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第２例とほぼ同様であるから、重複する説明は省略する。
【００２３】
［実施の形態の第４例］
図４も、請求項１、５〜９に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、前進用、後退用両遊星歯車機構１８ｃ、１９ｃの配置を、上述した実施の形態の第３例の場合とは逆にしている。これに合わせて、前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａの配置、並びに、回転を阻止する部材を、中間回転伝達軸１７ａの軸方向に関して、上述の実施の形態の第３例とは逆にしている。配置が逆になった点以外の基本的な構造及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明を構成するトロイダル型無段変速機は、図示の様なハーフトロイダル型に限らず、フルトロイダル型であっても良い。
【符号の説明】
【００２５】
１ 入力回転軸
２ 第一中間回転伝達軸
３ アイドラ軸
４ 第二中間回転伝達軸
５ 出力回転軸
６ 発進クラッチ
７ トロイダル型無段変速機
８ 入力ディスク
９ 出力ディスク
１０、１０ａ、１０ｂ 入力側歯車伝達機構
１１ 前進用クラッチ
１２ 前進用歯車伝達機構
１３ 後退用クラッチ
１４ 後退用歯車伝達機構
１５、１５ａ 出力側歯車伝達機構
１６ デファレンシャルギヤ
１７、１７ａ 中間回転伝達軸
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 前進用遊星歯車機構
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 後退用遊星歯車機構
２０、２０ａ、２０ｂ キャリア
２１、２１ａ 前進用太陽歯車
２２、２２ａ 後退用太陽歯車
２３、２３ａ 前進用リング歯車
２４、２４ａ 後退用リング歯車
２５、２５ａ 前進用遊星歯車
２６、２６ａ 後退用遊星歯車
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 遊星歯車素子
２８、２８ａ 前進用クラッチ
２９、２９ａ 後退用クラッチ
３０ リング歯車
３１ 外径側回転伝達軸
３２ 内径側回転伝達軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速比を変更する為の変速機構としてトロイダル型無段変速機を組み込み、自動車用の自動変速機として使用する無段変速装置の改良に関する。具体的には、小型に構成できて限られた空間に設置し易く、しかも優れた伝達効率を有する、前置エンジン前輪駆動車（ＦＦ車）用として好適な構造を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
変速機構としてトロイダル型無段変速機を組み込み、比較的小型に構成できるＦＦ車用の自動変速機として、特許文献１に記載されたものが知られている。図５は、この特許文献１に記載された無段変速装置の原理を示している。この無段変速装置は、動力の伝達方向に関して上流側から順番に、入力回転軸１と、第一中間回転伝達軸２と、アイドラ軸３と、第二中間回転伝達軸４と、出力回転軸５とを互いに平行に設けている。このうちの入力回転軸１は、駆動源である図示しないエンジンにより、トルクコンバータ等の発進クラッチ６を介して一方向に回転駆動される。この様な前記入力回転軸１の周囲に、トロイダル型無段変速機７を設けている。この入力回転軸１の回転は、１対の入力ディスク８、８と図示しないパワーローラとを介して出力ディスク９に伝わり、この出力ディスク９の回転が、入力側歯車伝達機構１０を介して、前記第一中間回転伝達軸２に伝達される。次に、この第一中間回転伝達軸２の回転は、前進用クラッチ１１及び前進用歯車伝達機構１２を介して、又は、後退用クラッチ１３及び後退用歯車伝達機構１４を介して、前記第二中間回転伝達軸４に伝達される。更に、この第二中間回転伝達軸４の回転は、出力側歯車伝達機構１５を介して、デファレンシャルギヤ１６の入力部に伝達され、このデファレンシャルギヤ１６の出力部である、前記出力回転軸５が回転駆動される。車両を前進させる場合には、前記前進用クラッチ１１を接続すると共に、前記後退用クラッチ１３の接続を断つ。これに対して、車両を後退させる場合には、この後退用クラッチ１３を接続すると共に、前記前進用クラッチ１１の接続を断つ。
【０００３】
上述の図５に示した様な無段変速装置の場合、比較的小型に構成できるとは言え、互いに平行な５本の軸１〜５を備えており、未だ十分な小型・軽量化を図れるとは言えない。前記発進クラッチ６と前記トロイダル型無段変速機７との間に逆転機構を設ける事も考えられるが、この場合には前記トロイダル型無段変速機７を両方向に回転させる必要が生じ、このトロイダル型無段変速機７の制御が面倒になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、トロイダル型無段変速機の制御を面倒にする事なく、入力部と出力部との間に配置する軸の数を少なく抑えて、より小型且つ軽量に構成できる無段変速装置の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】
【０００６】
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、出力回転軸と、中間回転伝達軸と、前進用、後退用両遊星歯車機構と、入力側動力伝達機構と、クラッチ装置と、出力側動力伝達機構とを備える。
このうちの入力回転軸は、エンジン等の駆動源により回転駆動される。
又、前記トロイダル型無段変速機は、前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、この入力回転軸をその入力部として運転される。
又、前記出力回転軸は、この入力回転軸と平行に設けられ、例えば、回転に伴って左右１対の駆動輪を回転駆動する。
又、前記中間回転伝達軸は、動力の伝達方向に関して前記入力回転軸と前記出力回転軸との間部分に、これら入力回転軸及び出力回転軸と平行に設けられている。
又、前記前進用、後退用両遊星歯車機構は、中間回転伝達軸の周囲に設けられている。
又、前記入力側動力伝達機構は、前記トロイダル型無段変速機の出力部と前記両遊星歯車機構の入力部との間に設けられている。
又、前記クラッチ装置は、その切換に伴って、前記両遊星歯車機構のうちの何れか一方の遊星歯車機構を前記トロイダル型無段変速機の出力部と前記出力回転軸との間の動力伝達経路中に組み込み、他方の遊星歯車機構をこの動力伝達経路中から切り離す機能を有する。
更に、前記出力側動力伝達機構は、前記両遊星歯車機構の出力部と前記出力回転軸との間に設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
上述の様に構成する本発明によれば、入力回転軸を一方向に回転させた状態のまま、出力回転軸を両方向に回転させられる無段変速装置を、これら入力、出力両回転軸に加えて中間回転伝達軸を加えたのみの、３軸構造により実現できる。この為、前述の図５に示した様な５軸構造の無段変速装置に比べて、大幅な小型・軽量化が可能になる。又、トロイダル型無段変速機の回転方向を変更する必要もない為、このトロイダル型無段変速機の制御が面倒になる事もない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す略断面図。
【図２】同第２例を示す略断面図。
【図３】同第３例を示す略断面図。
【図４】同第４例を示す略断面図。
【図５】従来構造の１例を示す略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、２、４、９に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、入力回転軸１の周囲に設けたトロイダル型無段変速機７の出力部と、出力回転軸５を設けたデファレンシャルギヤ１６との間に設けられた、前後進切換機構を備えた動力伝達機構部分の構造にある。前記トロイダル型無段変速機７及びデファレンシャルギヤ１６を含めて、その他の部分の構造及び作用は、従来から広く知られている為、詳しい図示並びに説明は省略乃至簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１０】
前記トロイダル型無段変速機７と前記デファレンシャルギヤ１６との間部分に中間回転伝達軸１７を、前記入力回転軸１及び前記出力回転軸５と平行に設けている。そして、前記トロイダル型無段変速機７の出力部である、出力ディスク９の回転を、入力側歯車伝達機構１０ａにより、前記中間回転伝達軸１７に伝達自在としている。本例の場合、これら出力ディスク９と入力側歯車伝達機構１０ａとの間に設ける入力側動力伝達機構として歯車式のものを使用しているが、チェンとスプロケットとから成る構造等、歯車式以外の構造を採用する事もできる。何れにしても、前記中間回転伝達軸１７の周囲に、前進用、後退用、２組の遊星歯車機構１８、１９を設けている。
【００１１】
これら両遊星歯車機構１８、１９は、共通のキャリア２０を備えており、このキャリア２０は、変速装置のケーシングの内部に設けた取付部等の固定部分に支持固定されて回転しない。又、前記中間伝達軸１７の中間部先端寄り部分に前進用太陽歯車２１を、同じく先端部に後退用太陽歯車２２を、それぞれ前記中間伝達軸１７と同期した回転を自在に組み付けている。又、このうちの前進用太陽歯車２１の周囲に前進用リング歯車２３を、同じく後退用太陽歯車２２の周囲に後退用リング歯車２４を、それぞれこれら両太陽歯車２１、２２と同心に、互いに独立した回転を自在に配置している。
【００１２】
そして、前記前進用太陽歯車２１と前記前進用リング歯車２３とに、前記キャリア２０の先端寄り（図１の左寄り）部分に回転自在に支持した、複数個（３〜４個）の前進用遊星歯車２５、２５を噛合させて、シングルピニオン型である、前記前進用遊星歯車機構１８を構成している。これに対して、前記後退用太陽歯車２２と前記後退用リング歯車２４とに、前記キャリア２０の基端寄り（図１の右寄り）部分に回転自在に支持した、複数組（３〜４組）の後退用遊星歯車２６、２６を設置している。これら各後退用遊星歯車２６、２６は、それぞれ１組ずつの遊星歯車素子２７ａ、２７ｂから成る。これら各組の遊星歯車素子２７ａ、２７ｂは、互いに噛合すると共に、一方（前記後退用遊星歯車機構１９の径方向に関して内側）の遊星歯車素子２７ａ、２７ａを前記後退用太陽歯車２２に、他方（前記後退用遊星歯車機構１９の径方向に関して外側）の遊星歯車素子２７ｂ、２７ｂを前記後退用リング歯車２４に、それぞれ噛合させて、ダブルピニオン型の、前記後退用遊星歯車機構１９を構成している。
【００１３】
上述の様に、前記前進用遊星歯車機構１８をシングルピニオン型とし、前記後退用遊星歯車機構１９をダブルピニオン型とすると共に、これら両遊星歯車機構１８、１９の太陽歯車２１、２２を、前記中間回転伝達軸１７と共に、互いに同方向に回転する様にしている。この為、前記前進用遊星歯車機構１８を構成する前進用リング歯車２３と、前記後退用遊星歯車機構１９を構成する後退用リング歯車２４とは、互いに逆方向に回転する。そこで、これら両リング歯車２３、２４の回転を、選択的に前記デファレンシャルギヤ１６に、出力側歯車伝達機構１５ａを通じて取り出し自在としている。この為に本例の場合には、前記前進用リング歯車２３と前記出力側歯車伝達機構１５ａとの間に前進用クラッチ２８を、前記後退用リング歯車２４とこの出力側歯車伝達機構１５ａとの間に後退用クラッチ２９を、それぞれ設けている。これら両クラッチ２８、２９は、多板クラッチ等、十分なトルク伝達容量を備えたもので、一方のクラッチ２８（２９）が接続された場合には、他方のクラッチ２９（２８）の接続が断たれる。両方のクラッチ２８、２９の接続が断たれる瞬間はあっても、両方のクラッチ２８、２９が同時に接続される事はない。
【００１４】
上述の様な本例の無段変速装置の場合、車両を前進させる際には、前記前進用クラッチ２８を接続すると共に、前記後退用クラッチ２９の接続を断つ。この状態では、前記トロイダル型無段変速機７を構成する、前記出力ディスク９から前記中間回転伝達軸１７に伝えられた回転が、前記前進用遊星歯車機構１８と、前記前進用クラッチ２８と、前記出力側歯車伝達機構１５ａとを介して前記デファレンシャルギヤ１６に伝達され、このデファレンシャルギヤ１６の出力部に設けた左右１対の出力回転軸５、５を同方向に回転させて、図示しない駆動輪を前進方向に回転駆動する。これに対して、車両を後退させる際には、前記後退用クラッチ２９を接続すると共に、前記前進用クラッチ２８の接続を断つ。この状態では、前記中間回転伝達軸１７の回転が、前記後退用遊星歯車機構１９と、前記後退用クラッチ２９と、前記出力側歯車伝達機構１５ａとを介して前記デファレンシャルギヤ１６に伝達され、前記駆動輪を後退方向に回転駆動する。
【００１５】
上述の様に本例の無段変速装置の場合、前記入力回転軸１と、前記中間回転伝達軸１７と、前記出力回転軸５、５との、３軸構造であり、小型且つ軽量にする為の設計が容易であるにも拘らず、前記入力回転軸１を一方向に回転させた状態のまま、前記出力回転軸５、５を両方向に回転させられる。この為、設置スペースが限られたＦＦ車用の自動変速機として、非常に有用性が高い。又、前進時と後退時とで、前記トロイダル型無段変速機７の回転方向を変更する必要もない為、このトロイダル型無段変速機７の制御が面倒になる事もない。更に、小型に構成できる事に伴い、無段変速装置全体としての摩擦損失を少なく抑えて、この無段変速装置の伝達効率の向上の図り易い。
【００１６】
［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１〜３、６〜９に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、シングルピニオン型である前進用遊星歯車機構１８ａを構成する各前進用遊星歯車２５ａ、２５ａと、ダブルピニオン型の後退用遊星歯車機構１９ａを構成する各遊星歯車素子２７ａ、２７ｃのうち、径方向外側の遊星歯車素子２７ｃ、２７ｃとを互いに結合固定して（軸方向寸法が長い一体構造として）これら各遊星歯車素子２７ｃ、２７ｃと前記各前進用遊星歯車２５ａ、２５ａとが同期して回転する様にしている。そして、これら各遊星歯車素子２７ｃ、２７ｃ及び各前進用遊星歯車２５ａ、２５ａを、単一のリング歯車３０に噛合させている。又、このリング歯車３０の回転を、出力側歯車伝達機構１５ａを介して、デファレンシャルギヤ１６の入力部に伝達する様にしている。
【００１７】
本例の場合には、前進用遊星歯車機構１８ａを構成する前進用太陽歯車２１ａと、前記後退用遊星歯車機構１９ａを構成する後退用太陽歯車２２ａとを、トロイダル型無段変速機７の出力ディスク９の回転に基づき、選択的に回転駆動する様に構成している。即ち、本例の場合には、動力の伝達方向に関して、前記出力ディスク９の回転を取り出す為の入力側歯車伝達機構１０ｂの下流側端部に、クラッチ装置を構成する、前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを設けている。これら両クラッチ２８ａ、２９ａにより、前記前進用、後退用両太陽歯車２１ａ、２２ａを選択的に回転駆動させる為、本例の場合には、中間回転伝達軸１７ａを、円管状の外径側回転伝達軸３１の内側に円杆状の内径側回転伝達軸３２を挿通した、二重構造としている。言い換えれば、この内径側回転伝達軸３２の中間部周囲に前記外径側回転伝達軸３１を、この内径側回転伝達軸３２に対する相対回転を可能に配置している。
【００１８】
そして、前記前進用太陽歯車２１ａを前記外径側回転伝達軸３１の先端部に、前記後退用太陽歯車２２ａを前記内径側回転伝達軸３２の先端部に、それぞれこれら外径側回転伝達軸３１又は内径側回転伝達軸３２と同期した回転を自在に設置している。前記前進用クラッチ２８ａは、前記外径側回転軸３１の基端部と前記入力側歯車伝達機構１０ｂとの間に、前記後退用クラッチ２９ａは、前記内径側回転伝達軸３２の基端部とこの入力側歯車伝達機構１０ｂとの間に、それぞれ設置している。本例の場合には、この入力側歯車伝達機構１０ｂを挟んで、前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａと、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａとを、軸方向に関して互いに反対側に配置している。
【００１９】
上述の様に構成する本例の構造の場合も、３軸構造で小型・軽量化を図り易い構造であるにも拘らず、前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを選択的に接続する事により、入力回転軸１を一方向に回転させたまま、出力回転軸５、５を両方向に回転させられる。しかも本例の構造の場合には、次の(1)〜(3)の効果を、合わせて得られる。
(1) 前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａと、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａとをバランス良く配置できて、小型・軽量化を図る面から有利である。
(2) これら前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａで、単一のリング歯車３０を共用している為、径が大きく、従って重量が嵩むリング歯車の数を減らす事で、より小型・軽量化を図れる。
(3) 前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを、動力の伝達方向に関して、減速機として機能する、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ａ、１９ａよりも上流側に配置するので、前記前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを通過するトルクを低く抑えられる。この結果、これら両クラッチ２８ａ、２９ａのトルク伝達容量を低く抑え、これら両クラッチ２８ａ、２９ａを小型化する事ができて、無段変速装置全体としての小型・軽量化も図り易い。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例とほぼ同様であるから、重複する説明は省略する。
【００２０】
［実施の形態の第３例］
図３は、請求項１、５〜９に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、前進用、後退用両遊星歯車機構１８ｂ、１９ｂは何れも、シングルピニオン型である。即ち、このうちの前進用遊星歯車機構１８ｂは、中間伝達軸１７ａを構成する内径側回転伝達軸３２の先端部に設けた前進用太陽歯車２１ａと、この前進用太陽歯車２１ａの周囲に設けた前進用リング歯車２３ａとの間に複数個の前進用遊星歯車２５、２５を設け、これら各前進用遊星歯車２５、２５を、前記前進用太陽歯車２１ａ及び前記前進用リング歯車２３ａに噛合させて成る。又、前記各前進用遊星歯車２５、２５を回転自在に支持したキャリア２０ａを、ケーシングの内部に設けた取付部等の固定部分に支持固定して、回転を阻止している。更に、前記前進用リング歯車２３ａの回転を、前記後退用遊星歯車機構１９ｂを構成するキャリア２０ｂと出力側歯車伝達機構１５ａとを通じて、デファレンシャルギヤ１６に取り出す様にしている。
【００２１】
これに対して、前記後退用遊星歯車機構１９ｂは、前記中間伝達軸１７ａを構成する外径側回転伝達軸３１の先端部に設けた後退用太陽歯車２２ａと、この後退用太陽歯車２２ａの周囲に設けた後退用リング歯車２４ａとの間に複数個の後退用遊星歯車２６ａ、２６ａを設け、これら各後退用遊星歯車２６ａ、２６ａを、前記後退用太陽歯車２２ａ及び前記後退用リング歯車２４ａに噛合させて成る。又、この後退用リング歯車２４ａを、固定の部分に支持固定し、回転を阻止している。更に、前記各後退用遊星歯車２６ａ、２６ａを回転自在に支持した、前記キャリア２０ｂの回転（これら各後退用遊星歯車２６ａ、２６ａの公転運動）を、前記出力側歯車伝達機構１５ａを通じて、前記デファレンシャルギヤ１６に取り出す様にしている。
【００２２】
上述の様に構成する本例の場合も、３軸構造で小型・軽量化を図り易い構造であるにも拘らず、前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａを選択的に接続する事により、入力回転軸１を一方向に回転させたまま、出力回転軸５、５を両方向に回転させられる。又、本例の構造の場合には、上述した実施の形態の第２例の場合に得られる、前記(1)(3)の効果に加えて、前記前進用、後退用両遊星歯車機構１８ｂ、１９ｂを、何れもシングルピニオン型とする事による、構造の簡略化も図れる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第２例とほぼ同様であるから、重複する説明は省略する。
【００２３】
［実施の形態の第４例］
図４も、請求項１、５〜９に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、前進用、後退用両遊星歯車機構１８ｃ、１９ｃの配置を、上述した実施の形態の第３例の場合とは逆にしている。これに合わせて、前進用、後退用両クラッチ２８ａ、２９ａの配置、並びに、回転を阻止する部材を、中間回転伝達軸１７ａの軸方向に関して、上述の実施の形態の第３例とは逆にしている。配置が逆になった点以外の基本的な構造及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明を構成するトロイダル型無段変速機は、図示の様なハーフトロイダル型に限らず、フルトロイダル型であっても良い。
【符号の説明】
【００２５】
１ 入力回転軸
２ 第一中間回転伝達軸
３ アイドラ軸
４ 第二中間回転伝達軸
５ 出力回転軸
６ 発進クラッチ
７ トロイダル型無段変速機
８ 入力ディスク
９ 出力ディスク
１０、１０ａ、１０ｂ 入力側歯車伝達機構
１１ 前進用クラッチ
１２ 前進用歯車伝達機構
１３ 後退用クラッチ
１４ 後退用歯車伝達機構
１５、１５ａ 出力側歯車伝達機構
１６ デファレンシャルギヤ
１７、１７ａ 中間回転伝達軸
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 前進用遊星歯車機構
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 後退用遊星歯車機構
２０、２０ａ、２０ｂ キャリア
２１、２１ａ 前進用太陽歯車
２２、２２ａ 後退用太陽歯車
２３、２３ａ 前進用リング歯車
２４、２４ａ 後退用リング歯車
２５、２５ａ 前進用遊星歯車
２６、２６ａ 後退用遊星歯車
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 遊星歯車素子
２８、２８ａ 前進用クラッチ
２９、２９ａ 後退用クラッチ
３０ リング歯車
３１ 外径側回転伝達軸
３２ 内径側回転伝達軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転駆動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て、この入力回転軸をその入力部として運転されるトロイダル型無段変速機と、この入力回転軸と平行に設けられた出力回転軸と、動力の伝達方向に関してこれら入力回転軸と出力回転軸との間部分に、これら入力回転軸及び出力回転軸と平行に設けられた中間回転伝達軸と、この中間回転伝達軸の周囲に設けられた、前進用、後退用両遊星歯車機構と、前記トロイダル型無段変速機の出力部とこれら両遊星歯車機構の入力部との間に設けられた入力側動力伝達機構と、クラッチ装置と、これら両遊星歯車機構の出力部と前記出力回転軸との間に設けられた出力側動力伝達機構とを備え、前記クラッチ装置はその切換に伴って、前記両遊星歯車機構のうちの何れか一方の遊星歯車機構を前記トロイダル型無段変速機の出力部と前記出力回転軸との間の動力伝達経路中に組み込み、他方の遊星歯車機構をこの動力伝達経路中から切り離す機能を有するものである無段変速装置。
【請求項２】
前記前進用、後退用両遊星歯車機構は、固定部分に支持されて回転しないキャリアを備え、これら両遊星歯車機構は何れも、前記中間回転伝達軸と共に回転する太陽歯車と、それぞれの太陽歯車の周囲に配置されたリング歯車と、それぞれの太陽歯車とリング歯車との間に設けられた複数の遊星歯車とを備えたものであり、何れか一方の遊星歯車機構は、各遊星歯車を前記太陽歯車と前記リング歯車との両方の歯車に噛合させるシングルピニオン型であり、他方の遊星歯車機構は、各遊星歯車毎に１対ずつ設けた遊星歯車素子を互いに噛合させると共に、一方の遊星歯車素子を前記太陽歯車に、他方の遊星歯車素子を前記リング歯車に、それぞれ噛合させたダブルピニオン型である、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項３】
前記シングルピニオン型の遊星歯車機構を構成する各遊星歯車と、前記ダブルピニオン型の遊星歯車機構を構成する各遊星歯車素子のうち、前記リング歯車と噛合している各遊星歯車素子とを同期した回転を自在に結合する事により、前記前進用、後退用両遊星歯車機構で１個のリング歯車を共用している、請求項２に記載した無段変速装置。
【請求項４】
前記クラッチ装置が、前記前進用、後退用両遊星歯車機構を構成する１対のリング歯車と、前記出力側伝達機構との間にそれぞれ設けられた１対のクラッチであり、これら両クラッチは、何れか一方のクラッチのみが選択的に繋がれるものである、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５】
前記前進用、後退用両遊星歯車機構は何れも、前記トロイダル型無段変速機の出力部の回転に伴って回転する太陽歯車と、それぞれの太陽歯車の周囲に配置されたリング歯車と、それぞれの太陽歯車とリング歯車との間に設けられ、それぞれがこれら太陽歯車とリング歯車との両方の歯車に噛合した複数の遊星歯車とを備えたシングルピニオン型であり、前記両遊星歯車機構のうちの一方の遊星歯車機構は、キャリアが固定されていて前記リング歯車の回転を前記出力回転軸に伝達するものであり、他方の遊星歯車機構は、前記リング歯車が固定されていてキャリアの回転を前記出力回転軸に伝達するものである、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項６】
前記クラッチ装置が、前記トロイダル型無段変速機の出力部と、前記前進用、後退用両遊星歯車機構を構成する１対の太陽歯車との間にそれぞれ設けられた１対のクラッチであり、これら両クラッチは、何れか一方のクラッチのみが選択的に繋がれるものである、請求項３又は請求項５に記載した無段変速装置。
【請求項７】
前記中間回転伝達軸が、内径側回転伝達軸と、この内径側回転伝達軸の中間部周囲に、この内径側回転伝達軸に対する相対回転を可能に配置された、円管状の外径側回転伝達軸とから成る二重構造であり、前記前進用、後退用両遊星歯車機構を構成する１対の太陽歯車が、それぞれ前記内径側回転伝達軸又は前記外径側回転伝達軸の一部に、当該回転伝達軸と同期した回転を自在に設置されており、前記１対のクラッチは、それぞれ前記内径側回転伝達軸又は前記外径側回転伝達軸と前記トロイダル型無段変速機の出力部との間に設けられている、請求項６に記載した無段変速装置。
【請求項８】
前記入力側動力伝達機構が、前記トロイダル型無段変速機の出力部に設けられた出力部材を含んで構成されるものであり、前記中間回転伝達軸の軸方向に関して、前記クラッチ装置と前記前進用、後退用両遊星歯車機構とが、互いに反対側に配置されている、請求項１〜３、５〜７のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項９】
出力側動力伝達機構は、デファレンシャルギヤを含んで構成されたものであり、前記クラッチ機構の切換に伴って、前記前進用、後退用両遊星歯車機構のうちの何れか一方の遊星歯車機構の出力部により前記デファレンシャルギヤの入力部を回転駆動し、このデファレンシャルギヤの出力部により、左右１対の出力回転軸を回転駆動する、請求項１〜８のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項１】
駆動源により回転駆動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て、この入力回転軸をその入力部として運転されるトロイダル型無段変速機と、この入力回転軸と平行に設けられた出力回転軸と、動力の伝達方向に関してこれら入力回転軸と出力回転軸との間部分に、これら入力回転軸及び出力回転軸と平行に設けられた中間回転伝達軸と、この中間回転伝達軸の周囲に設けられた、前進用、後退用両遊星歯車機構と、前記トロイダル型無段変速機の出力部とこれら両遊星歯車機構の入力部との間に設けられた入力側動力伝達機構と、クラッチ装置と、これら両遊星歯車機構の出力部と前記出力回転軸との間に設けられた出力側動力伝達機構とを備え、前記クラッチ装置はその切換に伴って、前記両遊星歯車機構のうちの何れか一方の遊星歯車機構を前記トロイダル型無段変速機の出力部と前記出力回転軸との間の動力伝達経路中に組み込み、他方の遊星歯車機構をこの動力伝達経路中から切り離す機能を有するものである無段変速装置。
【請求項２】
前記前進用、後退用両遊星歯車機構は、固定部分に支持されて回転しないキャリアを備え、これら両遊星歯車機構は何れも、前記中間回転伝達軸と共に回転する太陽歯車と、それぞれの太陽歯車の周囲に配置されたリング歯車と、それぞれの太陽歯車とリング歯車との間に設けられた複数の遊星歯車とを備えたものであり、何れか一方の遊星歯車機構は、各遊星歯車を前記太陽歯車と前記リング歯車との両方の歯車に噛合させるシングルピニオン型であり、他方の遊星歯車機構は、各遊星歯車毎に１対ずつ設けた遊星歯車素子を互いに噛合させると共に、一方の遊星歯車素子を前記太陽歯車に、他方の遊星歯車素子を前記リング歯車に、それぞれ噛合させたダブルピニオン型である、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項３】
前記シングルピニオン型の遊星歯車機構を構成する各遊星歯車と、前記ダブルピニオン型の遊星歯車機構を構成する各遊星歯車素子のうち、前記リング歯車と噛合している各遊星歯車素子とを同期した回転を自在に結合する事により、前記前進用、後退用両遊星歯車機構で１個のリング歯車を共用している、請求項２に記載した無段変速装置。
【請求項４】
前記クラッチ装置が、前記前進用、後退用両遊星歯車機構を構成する１対のリング歯車と、前記出力側伝達機構との間にそれぞれ設けられた１対のクラッチであり、これら両クラッチは、何れか一方のクラッチのみが選択的に繋がれるものである、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５】
前記前進用、後退用両遊星歯車機構は何れも、前記トロイダル型無段変速機の出力部の回転に伴って回転する太陽歯車と、それぞれの太陽歯車の周囲に配置されたリング歯車と、それぞれの太陽歯車とリング歯車との間に設けられ、それぞれがこれら太陽歯車とリング歯車との両方の歯車に噛合した複数の遊星歯車とを備えたシングルピニオン型であり、前記両遊星歯車機構のうちの一方の遊星歯車機構は、キャリアが固定されていて前記リング歯車の回転を前記出力回転軸に伝達するものであり、他方の遊星歯車機構は、前記リング歯車が固定されていてキャリアの回転を前記出力回転軸に伝達するものである、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項６】
前記クラッチ装置が、前記トロイダル型無段変速機の出力部と、前記前進用、後退用両遊星歯車機構を構成する１対の太陽歯車との間にそれぞれ設けられた１対のクラッチであり、これら両クラッチは、何れか一方のクラッチのみが選択的に繋がれるものである、請求項３又は請求項５に記載した無段変速装置。
【請求項７】
前記中間回転伝達軸が、内径側回転伝達軸と、この内径側回転伝達軸の中間部周囲に、この内径側回転伝達軸に対する相対回転を可能に配置された、円管状の外径側回転伝達軸とから成る二重構造であり、前記前進用、後退用両遊星歯車機構を構成する１対の太陽歯車が、それぞれ前記内径側回転伝達軸又は前記外径側回転伝達軸の一部に、当該回転伝達軸と同期した回転を自在に設置されており、前記１対のクラッチは、それぞれ前記内径側回転伝達軸又は前記外径側回転伝達軸と前記トロイダル型無段変速機の出力部との間に設けられている、請求項６に記載した無段変速装置。
【請求項８】
前記入力側動力伝達機構が、前記トロイダル型無段変速機の出力部に設けられた出力部材を含んで構成されるものであり、前記中間回転伝達軸の軸方向に関して、前記クラッチ装置と前記前進用、後退用両遊星歯車機構とが、互いに反対側に配置されている、請求項１〜３、５〜７のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項９】
出力側動力伝達機構は、デファレンシャルギヤを含んで構成されたものであり、前記クラッチ機構の切換に伴って、前記前進用、後退用両遊星歯車機構のうちの何れか一方の遊星歯車機構の出力部により前記デファレンシャルギヤの入力部を回転駆動し、このデファレンシャルギヤの出力部により、左右１対の出力回転軸を回転駆動する、請求項１〜８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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７２５３３（Ｐ２０１３−７２５３３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３７８４（Ｐ２０１１−２１３７８４）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【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２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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