【手続補正書】
【提出日】平成16年10月27日(2004.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
第一の動力伝達機構と第二の動力伝達機構とのうちの何れか一方の動力伝達機構の中間にアイドル歯車を設けると共に、このアイドル歯車を支持したアイドル軸を、シリンダブロックとバルブボディーとの少なくとも一方の一部を貫通させた状態で配置した、請求項３に記載した無段変速装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
又、上記トロイダル型無段変速機３４の出力ディスク４（図１、５、６、７参照）と上記遊星歯車機構３７を構成するキャリア３９（図１〜２参照）とを第一の動力伝達機構４１により、回転力の伝達を可能な状態に接続している。又、上記駆動軸３３及び入力軸１５と上記遊星歯車機構３７を構成するリング歯車４２（図１〜２参照）とを第二の動力伝達機構４３により、回転力の伝達を可能な状態に接続自在としている。更に、上記駆動軸３３及び入力軸１５と出力軸３６との間の変速状態を、高速走行モードと低速走行モードと後退モードとの３種類のモードに切り換え自在な、切換手段とを備える。そして、上記第一の動力伝達機構４１の減速比αと上記第二の動力伝達機構４３の減速比βとの比β／αを、上記トロイダル型無段変速機３４の最大増速時の減速比（図６に示した状態での入力軸１と出力軸３との間の減速比）ｉH とほぼ同じとしている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、車両への設置状態では、図３の上下方向と鉛直方向とがほぼ一致する。本発明の無段変速装置は、駆動源であるエンジン３２（図９参照）の駆動軸３３（クランクシャフト）につながって、このエンジン３２により回転駆動される入力軸１５を備える。この入力軸１５の入力側端部（図１の左端部）と上記駆動軸３３の出力側端部（図１の右端部）との間には、トルクコンバータ等の発進クラッチ（図示省略）及び緩衝継手４５を、これら駆動軸３３及び入力軸１５に対し直列に設けている。従って、これら駆動軸３３と入力軸１５とを、互いに同心に配置している。これに対して、上記入力軸１５の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸３６を、この入力軸１５と平行に配置している。そして、このうちの入力軸１５の周囲にトロイダル型無段変速機３４を、上記出力軸３６の周囲に遊星歯車機構３７を、それぞれ設けている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
一方、前記入力軸１５と前記リング歯車４２とは、第二の動力伝達機構４３と高速用クラッチ６７とを介して、回転力の伝達を可能な状態に接続自在としている。このうちの第二の動力伝達機構４３は、上記入力軸１５の中間部にスプライン係合させて前記ローディングナット４６により抑え付けた第二駆動歯車６８と、前記出力軸３６の周囲に、この出力軸３６に対する回転自在に支持した第二従動歯車６９とを、互いに噛合させる事により構成している。このうちの第二従動歯車６９を設ける為、上記出力軸３６の周囲に第二スリーブ７０を、それぞれニードル軸受等の転がり軸受である、それぞれ１対ずつのラジアル軸受７１、７１及びスラスト軸受７２、７２により、回転自在に支持している。この様な第二スリーブ７０は、上記入力軸１５の回転に伴って、この入力軸１５と反対方向に、上記第二駆動歯車６８と第二従動歯車６９との歯数の比に応じた速度で回転する。尚、前記第一の動力伝達機構４１の減速比αと上記第二の動力伝達機構４３の減速比βとの比β／αは、前記トロイダル型無段変速機３４の最大増速時の減速比ｉH （図６に示した状態での入力ディスク２と出力ディスク４との減速比で、例えば０．５程度）とほぼ同じとしている。例えば、α＝１とすれば、β≒ｉH にする。この理由は、後述する低速モードと高速モードとの間での切り換え時に、無段変速装置全体としての変速比が不連続になる事を防止若しくはその程度を低減する為である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
又、本発明の無段変速装置は、高速走行モードと低速走行モードと後退モードとの３種類のモードを切り換える切換手段を備える。図示の例ではこの切換手段を、上述した高速用クラッチ６７及び前述した低速用クラッチ５２と、後退用クラッチ８２との、３個のクラッチにより構成している。やはり湿式多板クラッチである、この後退用クラッチ８２は、無段変速装置を収納したハウジング８３の内側に固定した、断面コ字形で円環状のシリンダ８４と、このシリンダ８４に嵌装した円環状のクラッチピストン８５とを備える。そして、上記リング歯車４２の外周面にスプライン係合させた内側摩擦板８６、８６と、上記ハウジング８３に固定の部分の内周面にスプライン係合させた外側摩擦板８７、８７とを、軸方向に亙り交互に配置している。又、これら両摩擦板８６、８７に関して上記クラッチピストン８５と反対側に固定板８８を設け、これらクラッチピストン８５と固定板８８とにより、上記両摩擦板８６、８７を軸方向両側から挟持自在としている。この様に構成する上記後退用クラッチ８２は、上記シリンダ８４内への圧油の送り込みにより接続され、同じく排出により接続を断たれる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明の無段変速装置の構成各部の構造は以上の通りであるが、特に本発明の無段変速装置の場合には、小型・軽量化を図る為に、構成各部材の配置を工夫している。先ず第一に、前記トロイダル型無段変速機３４を、前記入力軸１５の片半部（図１の右半部）周囲に配置する事により、このトロイダル型無段変速機３４を、上記入力軸１５と同心に配置している。又、この入力軸１５は、前記駆動軸３３と同心に配置している。従って、上記トロイダル型無段変速機３４は、この駆動軸３３と同心に配置している。又、前記遊星歯車機構３７の中心軸となる、前記出力軸３６を、上記入力軸１５の斜め上方位置に設けている。
第二に、上記トロイダル型無段変速機３４の変速比を変換すべく、トラニオン６、６を軸方向（図３の上下方向）に変位させる為の駆動シリンダ３１、３１を内蔵したシリンダブロック９３及び、これら各駆動シリンダ３１、３１への圧油の給排を制御する為の制御弁を内蔵したバルブボディー９４を、上記入力軸１５よりも上方に配置している。
第三に、上記入力軸１５と出力軸３６との回転方向を一致させるべく、前記第一の動力伝達機構４１の中間にアイドル歯車６６を設けると共に、このアイドル歯車６６を支持したアイドル軸９５を、上記シリンダブロック９３と上記バルブボディー９４との境界部分を貫通させた状態で配置している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
上述の様に構成する本例の無段変速装置の作用は、次の通りである。先ず、低速走行時には、前記低速用クラッチ５２を接続すると共に、前記高速用クラッチ６７及び後退用クラッチ８２の接続を断つ。この状態で前記発進クラッチを接続し、上記入力軸１５を回転させると、トロイダル型無段変速機３４のみが、この入力軸１５から出力軸３６に動力を伝達する。即ち、低速用クラッチ５２の接続に伴って、前記太陽歯車３８とキャリア３９とが一体的に結合され、前記遊星歯車機構３７を構成する各歯車３８、４２、４９ａ、４９ｂ同士の相対回転が不能になる。又、上記高速用クラッチ６７及び後退用クラッチ８２の接続が断たれる事により、上記リング歯車４２は、上記入力軸１５の回転速度に関係なく回転自在となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
従って、この状態で上記入力軸１５を回転させると、この回転は前記押圧装置９を介して入力ディスク２に伝わり、更に複数のパワーローラ８、８を介して出力ディスク４に伝わる。更に、この出力ディスク４の回転は、前記第一の動力伝達機構４１を構成する第一駆動歯車６４、アイドル歯車６６、第一従動歯車６５、前記第一スリーブ５１、及び低速用クラッチ５２を介して、キャリア３９及び前記各遊星歯車４９ａ、４９ｂに伝わる。上述の様にこの状態では、遊星歯車機構３７を構成する各歯車３８、４２、４９ａ、４９ｂ同士の相対回転が不能になっているので、上記出力軸３６が、上記キャリア３９と同じ速度で回転する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
この様な低速走行時に、入力、出力両ディスク２、４同士の間の変速比を変える際の作用は、前述の図５〜８に示した従来のトロイダル型無段変速機の場合と同様である。勿論、この状態では、上記入力軸１５と出力軸３６との間の変速比、即ち、無段変速装置全体としての変速比は、トロイダル型無段変速機３４の変速比に比例する。又、この状態では、このトロイダル型無段変速機３４に入力されるトルクは、上記入力軸１５に加えられるトルクに等しくなる。尚、低速走行時には、前記第二の動力伝達機構４３を構成する第二駆動歯車６８及び第二従動歯車６９は、空回りするだけである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
これに対して、高速走行時には、前記高速用クラッチ６７を接続すると共に、前記低速用クラッチ５２及び後退用クラッチ８２の接続を断つ。この状態で前記発進クラッチを接続し、上記入力軸１５を回転させると、この入力軸１５から前記出力軸３６には、上記第二の動力伝達機構４３を構成する第二駆動歯車６８及び第二従動歯車６９と前記遊星歯車機構３７とが、動力を伝達する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
即ち、上記高速走行時に上記入力軸１５が回転すると、この回転は上記第二の動力伝達機構４３並びに高速用クラッチ６７を介してリング歯車４２に伝わり、このリング歯車４２を回転させる。そして、このリング歯車４２の回転が複数の遊星歯車組４８、４８を介して太陽歯車３８に伝わり、この太陽歯車３８を固設した上記出力軸３６を回転させる。上記リング歯車４２が入力側となった場合に上記遊星歯車機構３７は、上記各遊星歯車組４８、４８が停止している（太陽歯車３８の周囲で公転しない）と仮定すれば、上記リング歯車４２と太陽歯車３８との歯数の比に応じた変速比で増速を行なう。但し、上記各遊星歯車組４８、４８は上記太陽歯車３８の周囲を公転し、無段変速装置全体としての変速比は、これら各遊星歯車組４８、４８の公転速度に応じて変化する。そこで、上記トロイダル型無段変速機３４の変速比を変えて、上記遊星歯車組４８、４８の公転速度を変えれば、上記無段変速装置全体としての変速比を調節できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
従って、上記高速走行時には、前記トロイダル型無段変速機３４の変速比を減速側に変化させる程、無段変速装置全体の変速比は増速側に変化する。この様な高速走行時の状態では、上記トロイダル型無段変速機３４に、入力ディスク２側からではなく、出力ディスク４側からトルクが加わる（低速時に加わるトルクをプラスのトルクとした場合にマイナスのトルクが加わる）。即ち、前記高速用クラッチ６７を接続した状態では、前記エンジン３２から入力軸１５に伝達されたトルクは、前記押圧装置９が前記入力ディスク２を押圧する以前に、前記第二の動力伝達装置３１を介して前記遊星歯車機構３７のリング歯車４２に伝達される。従って、入力軸１５の側から上記押圧装置９を介して入力ディスク２に伝達されるトルクは殆どなくなる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
上述の様な条件で試算した結果を示す図４で、縦軸は、トロイダル型無段変速機３４の変速比（icvt）並びに、トロイダル型無段変速機３４の入力トルク（Ｔin）、又は無段変速装置の出力トルク（Ｔs ）と前記エンジン３２（図９）から前記入力軸１５に伝えられるトルク（Ｔe ）との比（Ｔin／Ｔe ）（Ｔs ／Ｔe ）を、横軸は、無段変速装置全体としての変速比（itotal）を、それぞれ表している。尚、トロイダル型無段変速機３４の変速比（icvt）を示す値がマイナスなのは、このトロイダル型無段変速機３４に組み込んだ出力ディスク４の回転方向が入力軸１５の回転方向と逆になる為である。又、実線ａは、上記トロイダル型無段変速機３４の変速比（icvt）を、破線ｂは、上記出力トルク（Ｔs ）と前記エンジン３２から前記入力軸１５に伝えられるトルク（Ｔe ）との比（Ｔs ／Ｔe ）を、鎖線ｃは、上記入力トルク（Ｔin）と前記エンジン３２から上記入力軸１５に伝えられるトルク（Ｔe ）との比（Ｔin／Ｔe ）を、それぞれ表している。この様な図４の記載から明らかな通り、本発明の無段変速装置によれば、高速走行時にトロイダル型無段変速機３４に加わるトルクを小さくできる。図４を求めた条件では、上記入力トルク（Ｔin）を、最大限、上記エンジン３２から前記入力軸１５に伝えられるトルク（Ｔe ）の１４％程度にまで低減できる。更に、条件を変える事により、１０％程度までの低減が可能である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
又、駆動シリンダ３１、３１を内蔵したシリンダブロック９３及び、これら各駆動シリンダ３１、３１への圧油の給排を制御する為の制御弁を内蔵したバルブボディー９４を、上記入力軸１５よりも上方に配置している為、やはり、空間の有効利用を図れる。
更に、前記アイドル歯車６６を支持したアイドル軸９５を、上記シリンダブロック９３と上記バルブボディー９４との境界部分を貫通させた状態で配置している為、やはり空間の有効利用により、無段変速装置の小型・軽量化を図れる。