(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの回転をトルク増大して、また所要に応じそのまま、自動変速機の変速機ケースに固定した中空固定軸内の入力軸を経て自動変速機に入力するための入力回転伝動機構において、
自動変速機の前段に、前記原動機からの回転を減速して自動変速機に入力する低速段および原動機からの回転をそのまま自動変速機に入力する直結段を有する副変速機を具え、
該副変速機に単純遊星歯車組を設け、該単純遊星歯車組のキャリアを前記入力軸に接続し、サンギヤおよびリングギヤの一方に前記原動機からの回転を伝達するよう接続し、リングギヤおよびサンギヤの他方を、前記中空固定軸に取り付けたワンウェイクラッチにより原動機と逆方向に回転不能にすることで前記低速段選択状態となって前記トルク増大作用と同様の作用が得られるように構成し、
単純遊星歯車組の前記３要素のうち任意の２要素を高速段選択クラッチにより相互に結合すると共にリングギヤおよびサンギヤの前記他方を前記ワンウェイクラッチの解放により原動機と同方向に回転可能にすることで前記直結段選択状態が得られるよう構成し、
前記高速段選択クラッチを前記自動変速機からの1系統油路により締結・解放するよう構成したことを特徴とする自動変速機の入力回転伝動機構。
【請求項２】
請求項１において、前記副変速機に前記単純遊星歯車組の代わりにダブルピニオン型遊星歯車組を設け、
該ダブルピニオン型遊星歯車組のリングギヤを前記入力軸に接続し、サンギヤおよびキャリアの一方に前記原動機からの回転を伝達するよう接続し、サンギヤおよびキャリアの他方を前記ワンウェイクラッチにより原動機と逆方向に回転不能にすることで前記低速段選択状態となって前記トルク増大作用と同様の作用が得られるように構成し、
ダブルピニオン型遊星歯車組の前記３要素のうち任意の２要素を前記高速段選択クラッチにより相互に結合すると共にサンギヤおよびキャリアの前記他方を前記ワンウェイクラッチの解放により原動機と同方向に回転可能にすることで前記直結段選択状態が得られるよう構成したことを特徴とする自動変速機の入力回転伝動機構。
【請求項３】
請求項１または２において、前記ワンウェイクラッチのインナレースを前記中空固定軸に固定し、アウタレースを、該ワンウェイクラッチで原動機と逆方向に回転不能にすべき要素に接続したことを特徴とする自動変速機の入力回転伝動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等の原動機からの回転をトルク増大して、また所要に応じそのままで、無段変速機を含む自動変速機に入力するための自動変速機の入力回転伝動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は通常、その前段におけるエンジンのトルクを増大して入力するよう伝動系にトルクコンバータを具えるのが普通である。
【０００３】
例えば本願出願人が「エクストロイドＣＶＴ」の商品名で実用中のトロイダル型無段変速機について、自動変速機における従来の入力回転伝動機構を説明すると、これは図１３に示すごときものであった。
先ず伝動経路の概略を説明するに、エンジン（原動機）１からの回転はトルクコンバータ２および変速機入力軸３を経て前後進切り換え機構４に伝達される。
【０００４】
この前後進切り換え機構４は、Ｄレンジでの前進走行時においては前進クラッチ４ａを締結されてトルクコンバータ２からのエンジン回転をそのまま伝達し、Ｒレンジでの後進走行時においては後進ブレーキ４ｂを締結されてトルクコンバータ２からのエンジン回転を減速、逆転下に伝達し、Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時においては前進クラッチ４ａおよび後進ブレーキ４ｂの双方を解放されてトルクコンバータ２からのエンジン回転を後段に伝達しなくする。
【０００５】
前後進切り換え機構４の後段には、２個のトロイダル伝動ユニット（フロント側トロイダル伝動ユニット５およびリヤ側トロイダル伝動ユニット６）を、後述のごとく同軸背中合わせに配置して設ける。
これらトロイダル伝動ユニット５，６はそれぞれ、入力ディスク７と、これに同軸に対向配置した出力ディスク８と、対応する入出力ディスク７，８間に介在させた一対ずつのパワーローラ９とを具えた同様な構成とする。
【０００６】
両トロイダル伝動ユニット５，６は、それぞれの出力ディスク８が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、それぞれの入力ディスク７を主軸１０に回転係合させて前後進切り換え機構４からの回転が共通に入力されるようになし、それぞれの出力ディスク８を主軸１０上に回転自在に支持する。
また両出力ディスク８は中空出力軸１１を介して相互に一体結合し、この中空出力軸１１上に出力歯車１２を固設する。
【０００７】
出力歯車１２は、カウンターシャフト１３の前端におけるカウンターギヤ１４に噛合させ、カウンターギヤ１４の後端を出力歯車組１５を経て、主軸１０の後方へ同軸配置した変速機出力軸１６に駆動結合させる。
【０００８】
前後進切り換え機構４からの回転は両入力ディスク７へ共通に伝達され、入力ディスク７の回転は対応するパワーローラ９を介して出力ディスク８に達し、この回転が共通な出力歯車１２から、これに噛合するカウンターギヤ１４およびカウンターシャフト１３、並びに出力歯車組１５を順次経て変速機出力軸１６から取り出される。
【０００９】
変速に際しては、パワーローラ９を自己の回転軸線が入出力ディスク７，８の回転軸線と交差する中立位置から同期して同位相で（同じ変速方向に）オフセットさせると、パワーローラ９が回転時の分力によりパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線周りに同期して同位相で傾転され、これにより入出力ディスク７，８に対するパワーローラ９の接触軌跡円弧径が連続的に変化して所定の無段変速を行うことができる。
なお変速比が指令変速比になったところで、パワーローラ９を上記オフセットが０の初期ストローク位置に戻すことで、パワーローラ９の自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
【００１０】
一方でトルクコンバータ２は、入力要素としてのポンプインペラ２ａ、出力要素としてのタービンランナ２ｂ、およびワンウェイクラッチ２ｆ上に乗せた反力要素としてのステータ２ｃを具え、エンジン駆動されるポンプインペラ２ａから遠心力を受けた作動流体がタービンランナ２ｂに衝突した後ステータ２ｃを経てポンプインペラ２ａに戻る間、ステータ２ｃによる反力下でタービンランナ２ｂをトルク増大しつつ、またトルク変動吸収下に流体駆動し、タービンランナ２ｂから変速機入力軸３にエンジントルクを伝達する。
【００１１】
そしてトルクコンバータ２はロックアップクラッチ２ｄを具え、上記のトルク増大機能およびトルク変動吸収機能が不要な低負荷、高回転時はロックアップクラッチ２ｄの締結により入出力要素２ａ，２ｂ間を直結し、これによりエンジン１の回転をそのまま変速機入力軸３に伝達して伝動効率を高める工夫がなされている。
トルクコンバータ２の当該ロックアップ状態での伝動中におけるトルク変動を吸収し得るようにするため、ロックアップクラッチ２ｄの締結時における伝動経路中にダンパー２ｅが挿置されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところでトルクコンバータ２は上記の通りロックアップ式にしたとしても、ロックアップクラッチ２ｄが解放されている非ロックアップ状態（コンバータ状態）では、入力要素２ａから出力要素２ｂへの動力伝達を流体を介して行うため、これら入出力要素２ａ，２ｂ間でスリップを発生して伝動効率が悪くなるという問題から逃れることができない。
【００１３】
かといって、トルクコンバータ２に代え電磁クラッチを用いたのでは、トルクコンバータ２において有用だったトルク増大機能が得られず、発進性能の低下を含めた動力性能の悪化を生ずる。
【００１４】
請求項１に記載の第１発明は、トルクコンバータや電磁クラッチを用いる必要のない構成として上記の問題を回避し得るようにし、それでいてトルク増大機能は確実に確保できるような自動変速機の入力回転伝動機構を提案することを主たる目的とする。
【００１５】
第１発明は更に、上記トルクコンバータや電磁クラッチに代わる構成部分を、軸の新たな追加なしに自動変速機に組み込み得るようにした自動変速機の入力回転伝動機構をも提案することを目的とする。
【００１６】
第１発明は更に加えて、上記トルクコンバータや電磁クラッチに代わる構成部分の制御を簡単にし得るようにすると共に、トルクコンバータのロックアップ制御システムをそのまま流用して当該制御を行い得るようにした自動変速機の入力回転伝動機構をも提案することを目的とする。
【００１７】
また請求項２に記載の第２発明は、第１発明とは異なる構成により同様の作用効果が達成されるようにした自動変速機の入力回転伝動機構を提案することを目的とする。
【００１８】
請求項３に記載の第３発明は、第１発明または第２発明における作用効果を達成するのに、従前のトルクコンバータにおけるスタータの取付けに用いられていたワンウェイクラッチをそのまま流用して当該作用効果を達成し得るようにした自動変速機の入力回転伝動機構を提案することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、第１発明による自動変速機の入力回転伝動機構は、
原動機からの回転をトルク増大して、また所要に応じそのまま、自動変速機の変速機ケースに固定した中空固定軸内の入力軸を経て自動変速機に入力するための入力回転伝動機構において、
自動変速機の前段に、前記原動機からの回転を減速して自動変速機に入力する低速段および原動機からの回転をそのまま自動変速機に入力する直結段を有する副変速機を具え、
該副変速機に単純遊星歯車組を設け、該単純遊星歯車組のキャリアを変速機の入力軸に接続し、サンギヤおよびリングギヤの一方に前記原動機からの回転を伝達するよう接続し、リングギヤおよびサンギヤの他方を、前記中空固定軸に取り付けたワンウェイクラッチにより原動機と逆方向に回転不能にすることで前記低速段選択状態となって前記トルク増大作用と同様の作用が得られるように構成し、
単純遊星歯車組の前記３要素のうち任意の２要素を高速段選択クラッチにより相互に結合すると共にリングギヤおよびサンギヤの前記他方を前記ワンウェイクラッチの解放により原動機と同方向に回転可能にすることで前記直結段選択状態が得られるよう構成し、
前記高速段選択クラッチを前記自動変速機からの1系統油路により締結・解放するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
第２発明による自動変速機の入力回転伝動機構は、第１発明において、
前記副変速機に前記単純遊星歯車組の代わりにダブルピニオン型遊星歯車組を設け、
該ダブルピニオン型遊星歯車組のリングギヤを前記入力軸に接続し、サンギヤおよびキャリアの一方に前記原動機からの回転を伝達するよう接続し、サンギヤおよびキャリアの他方を前記ワンウェイクラッチにより原動機と逆方向に回転不能にすることで前記低速段選択状態となって前記トルク増大作用と同様の作用が得られるように構成し、
ダブルピニオン型遊星歯車組の前記３要素のうち任意の２要素を前記高速段選択クラッチにより相互に結合すると共にサンギヤおよびキャリアの前記他方を前記ワンウェイクラッチの解放により原動機と同方向に回転可能にすることで前記直結段選択状態が得られるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
第３発明による自動変速機の入力回転伝動機構は、第１発明または第２発明において、
前記ワンウェイクラッチのインナレースを前記中空固定軸に固定し、アウタレースを、該ワンウェイクラッチで原動機と逆方向に回転不能にすべき要素に接続したことを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の効果】
第１発明においては、自動変速機の前段に副変速機を設け、これをトルクコンバータの代わりに用いるから、トルクコンバータを用いた場合における伝動効率に関した問題を解消することができる。
しかも、副変速機を減速段である低速段選択状態にしておくことで、トルクコンバータのトルク増大機能と同様の作用が得られ、電磁クラッチを用いた場合における動力性能に関した問題も生ずることがない。
【００２３】
なお発進に際しては、副変速機の後段における自動変速機を中立状態から動力伝達状態にする摩擦要素を締結進行制御することにより発進制御を行うことになるが、この場合でも副変速機の低速段選択状態は当該発進用摩擦要素の入力回転を低下させることとなって、その締結進行制御を行い易くし得ると共に耐久性を向上させることができる。
【００２４】
加えて第１発明においては、上記の副変速機を以下の構成にするため、
つまり、単純遊星歯車組を設け、そのキャリアを変速機の入力軸に接続し、サンギヤおよびリングギヤの一方に原動機からの回転を伝達するよう接続し、
リングギヤおよびサンギヤの他方をワンウェイクラッチにより原動機と逆方向に回転不能にすることで低速段選択状態となって前記トルク増大作用と同様の作用が得られるように構成し、
単純遊星歯車組の上記３要素のうち任意の２要素を高速段選択クラッチにより相互に結合すると共にリングギヤおよびサンギヤの上記他方を上記ワンウェイクラッチの解放により原動機と同じ方向へ回転可能にすることで直結段選択状態が得られるよう構成したため、
トルクコンバータや電磁クラッチに代えて用いる副変速機を、軸の新たな追加なしに小型のまま自動変速機に組み込むことができる。
【００２５】
更に第１発明においては、リングギヤおよびサンギヤの上記他方を低速段選択時に原動機と逆方向に回転不能にしたり、高速段選択時に原動機と同じ方向に回転可能にするのにワンウェイクラッチを用い、併せて、高速段選択クラッチを自動変速機からの1系統油路により締結・解放するよう構成したから、
上記の構成を採用した場合において、副変速機におけるリングギヤおよびサンギヤの上記他方を原動機と逆方向に回転不能にしたり、原動機と同じ方向に回転可能にする制御を簡単にし得ると共に、従来よりあるトルクコンバータのロックアップ制御システムをそのまま流用して当該制御を行うことができ、大いに経済的である。
しかも上記のワンウェイクラッチを、変速機入力軸が挿通するよう変速機ケースに固定された中空固定軸に取り付けるから、
当該ワンウェイクラッチの自動変速機に対する取り付け形態を、前記した通り従来の自動変速機に用いられていたトルクコンバータ内におけるステータのためのワンウェイクラッチと同様な取り付け形態とすることができ、
第1発明におけるワンウェイクラッチとして、従来のトルクコンバータ内におけるステータ用のワンウェイクラッチと同様なものを用いたり、或いは、従来のトルクコンバータ内におけるステータ用のワンウェイクラッチを流用し得ることとなり、
自動変速機で従来用いられていたトルクコンバータの代わりに第1発明の入力回転伝動機構を載せ代えて自動変速機を再構築することが容易であり、
高速段選択クラッチの締結・解放を介した上記の制御に際し、上記のごとく従来よりあるトルクコンバータのロックアップ制御システムをそのまま流用し得ることとも相まって、上記自動変速機の再構築を設計変更なしに、低コスト、且つ、簡単に実現することができ、大いに有利である。
【００２６】
第２発明においては、上記の副変速機を以下の構成にするため、
つまり第１発明における単純遊星歯車組に代えてダブルピニオン型遊星歯車組を設け、そのリングギヤを前記入力軸に接続し、サンギヤおよびキャリアの一方に原動機からの回転を伝達するよう接続し、
サンギヤおよびキャリアの他方を前記ワンウェイクラッチにより原動機と逆の方向へ回転不能にすることで低速段選択状態となって前記トルク増大作用と同じ作用が得られるように構成し、
ダブルピニオン型遊星歯車組の上記３要素のうち任意の２要素を前記高速段選択クラッチにより相互に結合すると共にサンギヤおよびキャリアの上記他方を上記ワンウェイクラッチの解放により原動機と同じ方向に回転可能にすることで高速段選択状態が得られるよう構成したため、
第１発明とは異なる構成の副変速機により、第１発明におけると同様の上記作用効果を達成することができる。
【００２７】
第３発明においては、第１発明または第２発明におけるワンウェイクラッチのインナレースを上記中空固定軸に固定し、アウタレースを、該ワンウェイクラッチで回転不能にすべき要素に接続したから、
第１発明または第２発明の作用効果を達成するためのワンウェイクラッチが、従来より自動変速機のトルクコンバータにおけるスタータ取付けに用いられていたワンウェイクラッチの設置形態と同じとなり、第１発明または第２発明の作用効果を達成するためのワンウェイクラッチとして、従来より自動変速機のトルクコンバータにおけるスタータ取付けに用いられていたワンウェイクラッチをそのまま流用することができ、大いに有利である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、図１３に示すようなトロイダル型無段変速機におけるトルクコンバータ２を本発明の一実施の形態になる副変速機２０に置換したもので、図１において、図１３におけると同様の部分は同一符号にて示すにとどめ、その重複説明を省略した。
【００２９】
本実施の形態になる副変速機２０は、図２に実態構成を示すが、ハウジング２１を具え、このハウジング２１をドライブプレート２２を介してエンジン１のクランクシャフトに結着し、このハウジング２１内に以下の部品を組み込んで副変速機２０を構成する。
【００３０】
つまり、トロイダル伝動ユニット５，６とで自動変速機を構成する前後進切り換え機構４の入力軸（自動変速機の入力軸）３をハウジング２１内に挿入し、図２に示すごとく該入力軸３の挿入端部上に単純遊星歯車組２３を装着する。
単純遊星歯車組２３はサンギヤ２３ｓと、リングギヤ２３ｒと、これら両ギヤに噛合する複数のピニオン２３ｐと、該ピニオン２３ｐをピニオンシャフト２３ｔを介して回転自在に支持するキャリア２３ｃとから成る通常のものとする。
【００３１】
単純遊星歯車組２３のキャリア２３ｃを入力軸３に駆動結合すると共に、高速段選択クラッチ２４のクラッチハブ２４ｈにも駆動結合する。
単純遊星歯車組２３のリングギヤ２３ｒは、ワンウェイクラッチ２５を介し中空の固定軸２６上に乗せてエンジン１の回転と逆方向に回転し得ないようにする。
そしてワンウェイクラッチ２５は、図１３におけるステータ２ｃのためのワンウェイクラッチ２ｆと同様な、若しくはこれを流用して、つまり図２に明示するごとくワンウェイクラッチ２５のインナレース２５ｉを中空固定軸２６（変速機ケース）に固定すると共にアウタレース２３ｏをリングギヤ２３ｒに接続して、中空固定軸２６およびリングギヤ２３ｒ間に介在させる。
【００３２】
高速段選択クラッチ２４は上記したクラッチハブ２４ｈのほかに、ハウジング２１内に回転自在に収納したクラッチドラム２４ｄを具え、このクラッチドラム２４ｄを高速段用ダンパー２７を介してハウジング２１に駆動結合する。
クラッチドラム２４ｄは更に、低速段用ダンパー２８を介して単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓに駆動結合する。
【００３３】
高速段選択クラッチ２４には更に、図２に示すごとくクラッチドラム２４ｄ内に軸線方向摺動可能に嵌合したクラッチピストン２４ｐを具え、このピストン２４ｐを油圧α（従来のロックアップ制御油路２ｇをそのまま流用して供給し、従来と同じように発生させ得るロックアップ制御油圧を用いる）で図２の左方へストロークさせる時、高速段選択クラッチ２４は図３に示すごとき締結によりクラッチドラム２４ｄおよびクラッチハブ２４ｈ間を結合し、この時高速段用ダンパー２７からの回転が低速段用ダンパー２８を経由することなくキャリア２３ｃを経て入力軸３にそのまま（高速：直結段選択状態で）伝達される。
【００３４】
しかし、ピストン２４ｐへの油圧αがなくて高速段選択クラッチ２４が図１に示すごとく解放されている時は、高速段用ダンパー２７からの回転が低速段用ダンパー２８を経由して単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓに達する。
ここでサンギヤ２３ｓは、高速段選択クラッチ２４が解放されているため、またワンウェイクラッチ２５がリングギヤ２３ｒのエンジン１と逆方向の回転を阻止しているため、キャリア２３ｃを減速下に同方向へ回転駆動し、動力は低速段選択状態で入力軸３に伝達される。
【００３５】
なお高速段用ダンパー２７のダンパー特性は上記の高速段選択状態（直結段選択状態）で要求される特性に設定し、低速段用ダンパー２８は上記の低速段選択状態で要求される特性に設定しておく。
【００３６】
ここで図２に示す前後進切り換え機構４の実態構成を補足説明するに、前後進切り換え機構４は前記した前進クラッチ４ａおよび後進ブレーキ４ｂの他に、単純遊星歯車組４ｃを具える。
【００３７】
そして前進クラッチ４ａを油圧βにより締結する時は、単純遊星歯車組４ｃのサンギヤ４ｄおよびリングギヤ４ｅ間が結合されて単純遊星歯車組４ｃを全ての回転メンバが一体的に回転されるインターロック状態となし、入力軸３からの回転をそのまま後段のトロイダル伝動ユニット５，６（図１参照）へ伝達することによりＤレンジでの前進走行を可能にする。
また後進ブレーキ４ｂを図２の油圧γにより締結する時は、単純遊星歯車組４ｃのキャリア４ｆが固定されて入力軸３からの回転を減速、逆転下にサンギヤ４ｄより後段のトロイダル伝動ユニット５，６へ伝達することによりＲレンジでの後進走行を可能にする。
【００３８】
しかして、Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時においては前進クラッチ４ａおよび後進ブレーキ４ｂの双方を解放させて入力軸３からの回転を後段のトロイダル伝動ユニット５，６へ伝達させないことで駐停車を可能にする。
【００３９】
上記実施の形態になるトロイダル型無段変速機の作用を次に説明する。
先ず伝動作用を説明するに、ハウジング２１へのエンジン回転は高速段用ダンパー２７を経てクラッチドラム２４ｄに達している。
ここで高速段選択クラッチ２４が解放されていると、クラッチドラム２４ｄへの回転が低速段用ダンパー２８を経てサンギヤ２３ｓに至り、サンギヤ２３ｓへの回転が単純遊星歯車組２３の前記作用により低速段選択状態で減速下に入力軸３へ伝達される。
ところで高速段選択クラッチ２４が図３のごとく油圧αにより締結されていると、クラッチドラム２４ｄへの回転が低速段用ダンパー２８を経由することなくキャリア２３ｃを経て入力軸３にそのまま高速段選択状態（直結段選択状態）で伝達される。
【００４０】
以上により、低速段で用いる伝動経路中に挿入した低速段用ダンパー２８は、低速段選択状態であるときのみ所定のダンパー機能を果たし、高速段選択状態である時は、この低速段用ダンパー２８をバイパスする高速段選択クラッチ２４を経て動力伝達を行うため、低速段用ダンパー２８はダンパー機能を果たすことがない。
よって、低速段用ダンパー２８のダンパー特性を低速段選択状態で要求される特性に設定することができる。
【００４１】
一方で高速段選択状態である時は、全ての変速段で共用する伝動経路中に挿入した高速段用ダンパー２７のみがダンパー機能を果たすため、そのダンパー特性を低速段用ダンパー２８とは別個に、高速段選択状態で要求される特性に設定することができる。
【００４２】
副変速機２０により上記のごとくに高低速切り換えされて入力軸３に達した回転は、前後進切り換え機構４の前進クラッチ４ａが図３のごとく油圧βにより締結されている間、前後進切り換え機構４の前記した作用を介してそのまま後段のトロイダル伝動ユニット５，６に至り、これらトロイダル伝動ユニット５，６による変速下に変速機出力軸１６より取り出される。
前後進切り換え機構４の後進ブレーキ４ｂが図２の油圧γにより締結されている間、入力軸３への回転は前後進切り換え機構４の前記した作用を介して逆転下に後段のトロイダル伝動ユニット５，６に至り、これらトロイダル伝動ユニット５，６を経て変速機出力軸１６より取り出される。
前後進切り換え機構４の前進クラッチ４ａおよび後進ブレーキ４ｂが共に解放されている間、入力軸３への回転は後段のトロイダル伝動ユニット５，６に至ることがなく、トロイダル型無段変速機を中立状態にしておくことができる。
【００４３】
次に、上記トロイダル型無段変速機の発進制御および変速制御を説明する。
発進に際しては、副変速機２０を高速段選択クラッチ２４の解放により低速段（減速段）選択状態にしておき、前後進切り換え機構４の前進クラッチ４ａおよび後進ブレーキ４ｂを共に解放させておいた中立状態から、Ｄレンジでの前発進なら発進用摩擦要素としての前進クラッチ４ａの締結進行制御により、またＲレンジでの後発進なら発進用摩擦要素としての後進ブレーキ４ｂの締結進行制御により発進を行わせる。
【００４４】
次にＤレンジでの変速制御を説明するに基本的には、予定の変速マップをもとに車速およびスロットル開度から求めた目標変速比となるようトロイダル伝動ユニット５，６を変速制御する。
同時に同じ変速マップをもとに車速およびスロットル開度から、副変速機２０を低速段選択状態にすべき低速段選択域か副変速機２０を高速段選択状態にすべき高速段選択域かをチェックする。
【００４５】
低速段選択域なら副変速機２０を高速段選択クラッチ２４の解放により低速段選択状態にしておき、上記した発進制御を実行するが、ヒステリシス域を超えて高速段選択域に入ったと判定する時、副変速機２０を高速段選択クラッチ２４の図３に示す締結により高速段選択状態にし、同図に示す前進クラッチ４ａの締結保持と相まって予定の変速制御を可能にする。
【００４６】
ところで本実施の形態においては、発進時に副変速機２０を減速段である低速段選択状態にしておき、副変速機２０の後段におけるトロイダル型無段変速機を中立状態から動力伝達状態にする発進用摩擦要素である前進クラッチ４ａ（Ｄレンジの時）または後進ブレーキ４ｂ（Ｒレンジの時）を前述したごとく締結進行制御することにより発進制御を可能にしたから、
当該発進時においても自動変速機でありながら手動変速機と同様な発進操作を採用することができ、従って図１３に示したようなトルクコンバータ２が不要であることから、従来トルクコンバータの存在故に生じていた自動変速機の伝動効率に関する問題を解消することができる。
【００４７】
また本実施の形態においては、発進時に副変速機２０を減速段である低速段選択状態にしておくことから、副変速機２０がトルクコンバータのトルク増大作用と同じ機能を発揮することとなり、電磁クラッチを用いる場合に生じていた動力性能の低下という問題を生ずることもない。
更に発進時に副変速機２０を減速段である低速段選択状態にしておくことから、前進クラッチ４ａ（Ｄレンジの時）または後進ブレーキ４ｂ（Ｒレンジの時）を上記のごとく発進用摩擦要素として用いる場合において、当該発進用摩擦要素の入力回転を低下させることができ、その耐久性を向上させ得ると共に上記締結進行制御を容易にし得る。
【００４８】
しかして本実施の形態においては上記の作用説明から明らかなように、高速段選択クラッチ２４が締結された副変速機２０の高速（直結）段選択状態で高速段用ダンパー２７からの回転が単純遊星歯車組２３のキャリア２３ｃを経て入力軸３に伝達され、また高速段選択クラッチ２４が解放された副変速機２０の低速（減速）段選択状態で高速段用ダンパー２７からの回転が単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓおよびキャリア２３ｃを経て入力軸３に伝達されるため、副変速機２０が高速（直結）段選択状態である時も低速（減速）段選択状態である時もキャリア２３ｃ上のピニオンシャフト２３ｔが動力伝達を行っていることとなる。このため、ピニオンシャフト２３ｔが常時負荷を受けていることになり、特に、エンジン１が高出力のエンジンの場合には、その耐久性が低下して副変速機２０の使用寿命を低下させることが懸念されたり、この問題解決のためにピニオンシャフト２３ｔを太くすると今度はピニオン２３ｐの仕様が変化してギヤ比の関係で実用困難になったり、或いは単純遊星歯車組２３の全体寸法を増す必要が生じて副変速機２０の大型化が懸念される。
【００４９】
図４は、これらの懸念を払拭し得るよう副変速機２０を構成した他の実施の形態を示し、本実施の形態においても単純遊星歯車組２３は上記した実施の形態におけると同様に高速段用ダンパー２７からの回転をサンギヤ２３ｓに入力され、リングギヤ２３ｒをワンウエイクラッチ２５によりエンジンと逆方向へ回転不能にされ、キャリア２３ｃから回転を出力して入力軸３へ伝達するものとする。
【００５０】
しかして低速段用ダンパー２８はキャリア２３ｃおよび入力軸３間の結合部に配置し、高速段選択クラッチ２４は、高速段用ダンパー２７からの回転を入力されているサンギヤ２３ｓと入力軸３との間を断接するよう、サンギヤ２３ｓおよび入力軸３間に同軸に介装して配置する。
これがため、高速段選択クラッチ２４のクラッチハブ２４ｈを高速段用ダンパー２７からの回転が入力されるよう結合すると共にこのクラッチハブ２４ｈにサンギヤ２３ｓを結合し、高速段選択クラッチ２４のクラッチドラム２４ｄを入力軸３と共に回転するよう結合する。
【００５１】
本実施の形態における副変速機２０の作用を図５および図６に基づき以下に説明する。
高速段選択クラッチ２４の解放時は図５に実線で示すごとく、高速段用ダンパー２７からの回転がクラッチハブ２３ｈを経由して単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓに達する。
ここでサンギヤ２３ｓは、リングギヤ２３ｒがワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆方向の回転を阻止され反力受けとして機能するため、キャリア２３ｃを減速下に同方向へ回転駆動し、このキャリア２３ｃから低速段用ダンパー２８を経て回転が入力軸３に伝達され、副変速機２０は低速（減速）段選択状態で動力伝達を行うことができる。
高速段選択クラッチ２４の締結時は図６に実線で示すごとく、高速段用ダンパー２７からの回転がキャリア２３ｃおよび低速段用ダンパー２８を経由することなく直接的に入力軸３へそのまま伝達され、副変速機２０は高速（直結）段選択状態で動力伝達を行うことができる。
【００５２】
本実施の形態においては前記した実施の形態におけると同様の作用効果を奏し得るほか、以下の作用効果をも奏することができる。
つまり図５および図６の比較から明らかなように、ピニオンシャフト２３ｔが動力伝達に寄与するのは副変速機２０が図５に実線で示す低速（減速）段選択状態である時のみであり、図６に実線で示す高速（直結）段選択状態においてピニオンシャフト２３ｔは動力伝達に関与しない。
【００５３】
このため、ピニオンシャフト２３ｔが常時負荷を受けることにならず、その耐久性が低下して副変速機２０の使用寿命を低下させるといった懸念を払拭することができるし、また当該耐久性のためにピニオンシャフト２３ｔを太くする必要もなくて、ギヤ比の仕様変化で副変速機２０が実用困難になったり副変速機２０が大型化するといった懸念も払拭することができる。
【００５４】
なお副変速機２０は、同じ単純遊星歯車組２３を用いるにしても、図７に示すような構成にすることができる。
つまり本実施の形態においては、上記した両実施の形態におけると同様に、単純遊星歯車組２３のキャリア２３ｃを入力軸３に接続するが、以下の点で上記両実施の形態と異ならせる。
すなわち、単純遊星歯車組２３のリングギヤ２３ｒを低速段と高速段とで兼用する兼用ダンパー４１を介してハウジング２１接続し、サンギヤ２３ｓをワンウェイクラッチ２５を介して中空固定軸２６上に載置してエンジンと逆方向へ回転不能にする。
【００５５】
そして高速段選択クラッチ２４は、単純遊星歯車組２３のキャリア２３ｃとリングギヤ２３ｒとの間を結合して単純遊星歯車組２３の３要素をインターロック状態にするものとする。
なお高速段選択クラッチ２４は、単純遊星歯車組２３の３要素のうちどの２要素間を結合しても単純遊星歯車組２３をインターロック状態にすることができる。
【００５６】
かかる構成においては、高速段選択クラッチ２４を解放していると、エンジン回転が兼用ダンパー４１を経てリングギヤ２３ｒに至り、リングギヤ２３ｒの回転は、サンギヤ２３ｓがワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆方向の回転を阻止されているため、サンギヤ２３ｓを反力受けとしてキャリア２３ｃへ減速下に伝達され、副変速機２０は動力を入力軸３へ低速（減速）段選択状態で伝達することができる。
ところで高速段選択クラッチ２４が締結されていると、兼用ダンパー４１を経由したエンジン回転がクラッチ２４およびキャリア２３ｃを経て入力軸３にそのまま高速（直結）段選択状態で伝達される。
【００５７】
本実施の形態においても、図１〜図３に示す実施の形態におけると同様の作用効果が得られる。
しかし本実施の形態においては上記の作用説明から明らかなように、高速段選択クラッチ２４が締結された副変速機２０の高速（直結）段選択状態と、高速段選択クラッチ２４が解放された副変速機２０の低速（減速）段選択状態との双方で、キャリア２３ｃ上のピニオンシャフト２３ｔが動力伝達を行うため、ピニオンシャフト２３ｔが常時負荷を受けることになり、特に、エンジン１が高出力のエンジンの場合には、その耐久性が低下して副変速機２０の使用寿命を低下させることが懸念されたり、この問題解決のためにピニオンシャフト２３ｔを太くすると今度はピニオン２３ｐの仕様が変化してギヤ比の関係で実用困難になったり、或いは単純遊星歯車組２３の全体寸法を増す必要が生じて副変速機２０の大型化が懸念される。
【００５８】
図８は、これらの懸念を払拭し得るよう副変速機２０を構成した更に他の実施の形態を示し、本実施の形態においても単純遊星歯車組２３は図７に示した上記実施の形態におけると同様にハウジング２１の回転をリングギヤ２３ｒに入力され、サンギヤ２３ｓをワンウエイクラッチ２５によりエンジンと逆方向へ回転不能にされ、キャリア２３ｃから回転を出力して入力軸３へ伝達するものとする。
【００５９】
しかしリングギヤ２３ｒとハウジング２１との結合に際しては、図１〜図３におけると同様な低速段用ダンパー２８を介して当該結合を行い、キャリア２３ｃと入力軸３との結合に際しては、図１〜図３におけると同様な高速段用ダンパー２７を介して当該結合を行う。
そして高速段選択クラッチ２４は、エンジン回転を入力されているハウジング２１と入力軸３との間を断接するよう、ハウジング２１および高速段用ダンパー２７（キャリア２３ｃ）間に介装して配置する。
【００６０】
本実施の形態における副変速機２０の作用を図９および図１０に基づき以下に説明する。
高速段選択クラッチ２４の解放時は図９に実線で示すごとく、ハウジング２１から低速段用ダンパー２８を経由した回転が単純遊星歯車組２３のリングギヤ２３ｒに達する。
ここでリング２３ｒは、サンギヤ２３ｓがワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆方向の回転を阻止され反力受けとして機能するため、キャリア２３ｃを減速下に同方向へ回転駆動し、このキャリア２３ｃから高速段用ダンパー２７を経て回転が入力軸３に伝達され、副変速機２０は低速（減速）段選択状態で動力伝達を行うことができる。
高速段選択クラッチ２４の締結時は図１０に実線で示すごとく、ハウジング２１の回転が低速段用ダンパー２８およびキャリア２３ｃを経由することなく高速段選択クラッチ２４および高速段用ダンパー２７を経て直接的に入力軸３へそのまま伝達され、副変速機２０は高速（直結）段選択状態で動力伝達を行うことができる。
【００６１】
本実施の形態においては、図１〜図３につき前述した実施の形態におけると同様の作用効果を奏し得るほか、以下の作用効果をも奏することができる。
つまり図９および図１０の比較から明らかなように、ピニオンシャフト２３ｔが動力伝達に寄与するのは副変速機２０が図９に実線で示す低速（減速）段選択状態である時のみであり、図１０に実線で示す高速（直結）段選択状態においてピニオンシャフト２３ｔは動力伝達に関与しない。
【００６２】
このため、ピニオンシャフト２３ｔが常時負荷を受けることにならず、その耐久性が低下して副変速機２０の使用寿命を低下させるといった懸念を払拭することができるし、また当該耐久性のためにピニオンシャフト２３ｔを太くする必要もなくて、ギヤ比の仕様変化で副変速機２０が実用困難になったり副変速機２０が大型化するといった懸念も払拭することができる。
【００６３】
前記した何れの実施の形態においても、副変速機２０を以下の構成にするため、
つまり、単純遊星歯車組２３のキャリア２３ｃをトロイダル型無段変速機の入力軸３に接続し、サンギヤ２３ｓおよびリングギヤ２３ｒの一方に入力回転を伝達するよう接続し、
リングギヤ２３ｒおよびサンギヤ２３ｓの他方をワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆の方向へ回転不能にすることで低速段選択状態となり、
単純遊星歯車組の上記３要素２３ｃ，２３ｓ，２３ｒのうち任意の２要素を高速段選択クラッチ２４により相互に結合すると共にリングギヤ２３ｒおよびサンギヤ２３ｓの上記他方をワンウェイクラッチ２５の空転により回転可能にすることで高速段選択状態となるような構成としたため、
トルクコンバータや電磁クラッチに代えて用いる副変速機２０を、軸の新たな追加なしに小型のまま自動変速機に組み込むことができる。
【００６４】
副変速機２０は、上記した単純遊星歯車組２３に代えてダブルピニオン型遊星歯車組を用いた図１１または図１２のような構成にすることもできる。
図１１に示す実施の形態においては、ダブルピニオン型遊星歯車組４２のリングギヤ４２ｒをトロイダル型無段変速機の入力軸３に接続し、サンギヤ４２ｓに図７と同様な兼用ダンパー４１を経てエンジン回転を伝達するよう接続し、
キャリア４２ｃをワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆の方向へ回転し得ないようにして中空固定軸２６上に載置する。
そして、ダブルピニオン型遊星歯車組４２の３要素のうちの任意の２個、例えばキャリア４２ｃおよびサンギヤ４２ｓ間を高速段選択クラッチ２４により相互に結合してダブルピニオン型遊星歯車組４２をインターロック状態となし得るようにする。
【００６５】
本実施の形態においては、高速段選択クラッチ２４を解放すると、エンジン回転が兼用ダンパー４１を経てサンギヤ４２ｓに伝達され、サンギヤ４２ｓの回転は、キャリア４２ｃがワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆方向の回転を阻止されているため、キャリア４２ｃを反力受けとしてリングギヤ４２ｒへ減速下に伝達され、副変速機２０は動力を入力軸３へ低速段選択状態で伝達することができる。
ところで高速段選択クラッチ２４が締結されていると、兼用ダンパー４１を経由したエンジン回転がインターロック状態の遊星歯車組４２を経て入力軸３にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【００６６】
図１２に示す実施の形態においては、図１１の場合と同様にダブルピニオン型遊星歯車組４２のリングギヤ４２ｒをトロイダル型無段変速機の入力軸３に接続し、キャリア４２ｃにエンジン回転を伝達するよう接続する。
そしてサンギヤ４２ｓを、ワンウェイクラッチ２５を介しエンジンと逆の方向へ回転不能にして中空固定軸２６上に載置する。
なお、ダブルピニオン型遊星歯車組４２の３要素のうちの任意の２個、例えばキャリア４２ｃおよびサンギヤ４２ｓ間を高速段選択クラッチ２４により相互に結合してダブルピニオン型遊星歯車組４２をインターロック状態にし得るようになす。
【００６７】
本実施の形態においては、高速段選択クラッチ２４を解放すると、エンジン回転が兼用ダンパー４１を経てキャリア４２ｃに伝達され、キャリア４２ｃの回転は、サンギヤ４２ｓがワンウェイクラッチ２５によりエンジンと逆方向の回転を阻止されているため、サンギヤ４２ｓを反力受けとしてリングギヤ４２ｒへ減速下に伝達され、副変速機２０は動力を入力軸３へ低速段選択状態で伝達することができる。
ところで高速段選択クラッチ２４が締結されていると、兼用ダンパー４１を経由したエンジン回転がインターロック状態の遊星歯車組４２を経て入力軸３にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【００６８】
図１１または図１２に示す実施の形態によれば、副変速機２０を以下の構成、つまり、ダブルピニオン型遊星歯車組４２のリングギヤ４２ｒをトロイダル型無段変速機の入力軸３に接続し、サンギヤ４２ｓおよびキャリア４２ｒの一方に入力回転を伝達するよう接続し、
サンギヤ４２ｓおよびキャリア４２ｃの他方をワンウェイクラッチ２５によりエンジン回転と逆の方向へ回転不能にすることで低速段選択状態となり、
ダブルピニオン型遊星歯車組４２の上記３要素のうち任意の２要素を高速段選択クラッチ２４により相互に結合すると共にサンギヤ４２ｓおよびキャリア４２ｃの上記他方をワンウェイクラッチ２５の空転により回転可能にすることで高速段選択状態となるような構成としたため、
図１〜図１０に示した実施の形態におけるとは異なる構成の副変速機２０により、当該実施の形態におけると同様の作用効果を達成することができる。
【００６９】
なお副変速機２０に単純遊星歯車組２３またはダブルピニオン型遊星歯車組４２の何れを用いるにしても、上記各実施の形態におけるように、副変速機２０が低速段選択状態になる時に反力要素として機能すべき要素をエンジンと逆の方向へ回転不能にするに際しワンウェイクラッチ２５を用いてその目的を達成する場合、
副変速機２０を低速段選択状態にする時の制御が簡単になると共に、従来よりあるトルクコンバータのロックアップ制御システムをそのまま流用して当該制御を行うことができて経済的である。
【００７０】
また図示する実施の形態においては、入力回転伝動機構をトロイダル型無段変速機に適用する場合について説明したが、本発明による入力回転伝動機構は他の型式の無段変速機や有段式の自動変速機に適用しても前記したと同様な作用効果を奏し得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になる入力回転伝動機構を具えたトロイダル型無段変速機の伝動経路を示す模式図である。
【図２】同入力回転伝動機構における副変速機の実態構成を、前後進切り換え機構と共に示す半部縦断側面図である。
【図３】同副変速機を高速段選択状態で示すと共に同前後進切り換え機構を前進回転伝動状態で示す模式的側面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態になる入力回転伝動機構を具えたトロイダル型無段変速機の伝動経路を要部のみについて示す模式図である。
【図５】同入力回転伝動機構における副変速機の低速段選択状態を実線で示すと共に、前後進切り換え機構の前進回転伝動状態を実線で示す模式的側面図である。
【図６】同副変速機の高速段選択状態を実線で示すと共に、同前後進切り換え機構の前進回転伝動状態を実線で示す模式的側面図である。
【図７】本発明の更に他の実施の形態になる入力回転伝動機構における副変速機を示す模式的側面図である。
【図８】本発明の別の実施の形態になる入力回転伝動機構を具えたトロイダル型無段変速機の伝動経路を要部のみについて示す模式図である。
【図９】同入力回転伝動機構における副変速機の低速段選択状態を実線で示すと共に、前後進切り換え機構の前進回転伝動状態を実線で示す模式的側面図である。
【図１０】同副変速機の高速段選択状態を実線で示すと共に、同前後進切り換え機構の前進回転伝動状態を実線で示す模式的側面図である。
【図１１】本発明の更に別の実施の形態になる入力回転伝動機構における副変速機を示す模式的側面図である。
【図１２】本発明の更に他の実施の形態になる入力回転伝動機構における副変速機を示す模式的側面図である。
【図１３】従来の入力回転伝動機構を具えたトロイダル型無段変速機の伝動経路を示す模式的側面図である。
【符号の説明】
１  エンジン（原動機）
２  トルクコンバータ
３  自動変速機の入力軸
４  前後進切り換え機構
５  フロント側トロイダル伝動ユニット
６  リヤ側トロイダル伝動ユニット
７  入力ディスク
８  出力ディスク
９  パワーローラ
１０  主軸
１１  中空出力軸
１２  出力歯車
１３  カウンターシャフト
１４  カウンターギヤ
１５  出力歯車組
１６  変速機出力軸
２０  副変速機
２１  ハウジング
２２  ドライブプレート
２３  単純遊星歯車組
２３ｃ  キャリア
２３ｒ  リングギヤ
２３ｓ  サンギヤ
２４  高速段選択クラッチ
２４ｈ  クラッチハブ
２４ｄ  クラッチドラム
２４ｐ  クラッチピストン
２５  ワンウェイクラッチ
２６  中空固定軸
２７  高速段用ダンパー
２８  低速段用ダンパー
４１  兼用ダンパー
４２  ダブルピニオン型遊星歯車組
４２ｃ  キャリア
４２ｒ  リングギヤ
４２ｓ  サンギヤ
【図１】
0003630131.tif 000002
【図２】
0003630131.tif 000003
【図３】
0003630131.tif 000004
【図４】
0003630131.tif 000005
【図５】
0003630131.tif 000006
【図６】
0003630131.tif 000007
【図７】
0003630131.tif 000008
【図８】
0003630131.tif 000009
【図９】
0003630131.tif 000010
【図１０】
0003630131.tif 000011
【図１１】
0003630131.tif 000012
【図１２】
0003630131.tif 000013
【図１３】
0003630131.tif 000014