(57)【要約】【課題】  トロイダル式無段変速装置を用いたトルク循環型の無段変速機は、自動車に適用した場合、ハイモードでの使用時間が長いが、ハイモード時機能しない反転ギヤ機構を介してスラスト荷重を支持する。【解決手段】  ハイモード時出力要素となるサンギヤＳ２で生じるスラスト力は、それと一体の中間軸７０、スプライン段部ｋ及びハイクラッチ用ハブ７２を経由して、スラストベアリング８７，８９を介してケース９５にて支持される。従って、反転ギヤ機構７の位置決め用スラストベアリング９０，９４，８８は無負荷回転する。【選択図】      図６
2006292079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイダル式無段変速装置と、プラネタリギヤ機構と、反転ギヤ機構と、ロー・ハイ切換え機構と、を備え、
前記プラネタリギヤ機構は、入力軸及び前記トロイダル式無段変速装置の入力ディスクに連動する第１の要素と、前記トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに連動する第２の要素と、ローモード時出力要素と、ハイモード時出力要素と、を有し、
前記ロー・ハイ切換え機構によるローモードにあっては、前記ローモード出力要素の回転を前記反転ギヤ機構を介して出力軸に伝達し、
前記ロー・ハイ切換え機構によるハイモードにあっては、前記ハイモード時出力要素の回転をハイクラッチを介して前記出力軸に伝達してなる、無段変速機において、
前記ハイモード時出力要素を中間軸に一体に設けると共に、該中間軸に形成したスプラインに前記ハイクラッチのクラッチハブを一体に結合し、
前記中間軸に、前記反転ギヤ機構を被嵌して回転自在にすると共にスラストベアリングを介在して軸方向に位置決めし、
前記ハイモード時出力要素からスラスト力を、前記中間軸、前記スプラインの段部及び前記クラッチハブを経由しスラストベアリングを介してケースにて支持してなる、
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記ハイモード時に発生する前記プラネタリギヤ機構のスラスト力を、該プラネタリギヤ機構内にてキャンセルしてなる、
請求項１記載の無段変速機。
【請求項３】
前記ローモード時に発生する前記プラネタリギヤ機構及び前記反転ギヤ機構のスラスト力を、前記プラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構内にて略々キャンセルしてなる、
請求項１又は２記載の無段変速機。
【請求項４】
前記プラネタリギヤ機構は、軸方向に並んで配置されかつ一体に回転される第１のピニオン及び第２のピニオンを有する第１のキャリヤと、前記第１のピニオンに噛合する第１のサンギヤと、前記第２のピニオンに噛合する第２のサンギヤと、第３のサンギヤ、第１のリングギヤ及びキャリヤを有する１個のシンプルプラネタリギヤと、を備え、前記第１のキャリヤと前記シンプルプラネタリギヤのリングギヤとを連結すると共に前記第２のサンギヤと前記シンプルプラネタリギヤの第３のサンギヤとを連結してなり、
前記反転ギヤ機構は、互いに噛合する第４及び第５のピニオンを支持する第３のキャリヤと、前記第４のピニオンに噛合する第４のサンギヤと、前記第５のピニオンに噛合する第２のリングギヤと、を有するデュアルプラネタリギヤからなり、
前記第１の要素が前記第１のキャリヤであり、前記第２の要素が前記第１のサンギヤであり、前記ローモード時出力要素が前記シンプルプラネタリギヤのキャリヤであり、前記ハイモード時出力要素が前記第２のサンギヤである、
請求項１ないし３のいずれか記載の無段変速機。
【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、特にトロイダル式無段変速装置にプラネタリギヤ装置を組合せて、トルク循環を利用して無段変速装置の変速比に比して大きな範囲の出力変速比を得ることができる無段変速機に係り、詳しくはプラネタリギヤ装置のスラスト力支持に関する。
【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一定回転とを合成して、トルク循環を利用して、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る（ＩＶＴ；infinitely variable transmission）。
【０００３】
該無段変速機は、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、３個の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、２個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、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、これら各部材が、入力軸と出力軸との間に一軸状に配置して構成されている。
【０００４】
これにより、本無段変速機は、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・変速された入力側サンギヤの回転とをプラネタリギヤ機構にて合成して、ローモード時出力ギヤ（第３のサンギヤ）に出力し、更に該出力ギヤの回転を反転ギヤ機構にて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、ハイモード時出力ギヤ（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】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ  ０３／１００２９５Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記無段変速機におけるプラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構は、各回転要素からなり、かつ各回転要素間にスラストベアリングが介在して、軸方向に位置決めされている。そして、上記無段変速機は、ローモード状態にあっては、プラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構を介して出力軸に伝達されるため、これらプラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構の各ギヤにて発生するスラスト力は、それぞれスラストベアリングを介在した各回転要素を介してケースに受けられる。
【０００７】
一方、ハイモードにあっては、ハイモード時出力ギヤからハイクラッチを介して直接出力軸に伝達され、反転ギヤ機構は空転状態となるが、プラネタリギヤ機構に発生するスラスト力は、反転ギヤ機構の各部材、即ち各回転要素のスラストベアリングを介して、上記ローモード時と同様にケースにて受けられる。
【０００８】
上記無段変速機は、一般に、自動車に用いられ、該自動車にあっては、発進及び後進時にあっては、ローモード状態となるが、その他の走行状態にあっては、ハイモード状態となる。即ち、本無段変速機は、ローモードに比して、ハイモードの使用時間が圧倒的に長い。
【０００９】
上述したように、該使用時間の長いハイモード時にあっても、反転ギヤ機構の各回転部材及びスラストベアリングには、プラネタリギヤ機構からのスラスト荷重が作用しており、このためスラストベアリングの寿命が短くなり、またスラストベアリングに容量の大きいものを用いる必要があり、コンパクト性、特に軸方向のコンパクト化を妨げる原因になっている。また、反転ギヤ機構等の位置決め精度及び組立て性に関しても問題の原因になる。
【００１０】
そこで、本発明は、ハイモード状態にあっては、プラネタリギヤ機構のスラスト荷重は、反転ギヤ機構を経由することなく、直接ケース等にて受けられるように構成し、もって上述した課題を解決した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】
【００１１】
請求項１に係る本発明は、トロイダル式無段変速装置（５）と、プラネタリギヤ機構（６）と、反転ギヤ機構（７）と、ロー・ハイ切換え機構（１０）と、を備え、
前記プラネタリギヤ機構（６）は、入力軸（１２）及び前記トロイダル式無段変速装置（５）の入力ディスク（２１，２２）に連動する第１の要素（Ｃ）と、前記トロイダル式無段変速装置（５）の出力ディスク（３）に連動する第２の要素（Ｓ１）と、ローモード時出力要素（Ｃ０）と、ハイモード時出力要素（Ｓ２）と、を有し、
前記ロー・ハイ切換え機構（１０）によるローモードにあっては、前記ローモード出力要素（Ｃ０）の回転を前記反転ギヤ機構（７）を介して出力軸（１３）に伝達し、
前記ロー・ハイ切換え機構（１０）によるハイモードにあっては、前記ハイモード時出力要素（Ｓ２）の回転をハイクラッチ（Ｈ）を介して前記出力軸（１３）に伝達してなる、無段変速機（１）において、
前記ハイモード時出力要素（Ｓ２）を中間軸（７０）に一体に設けると共に、該中間軸に形成したスプライン（７４）に前記ハイクラッチ（Ｈ）のクラッチハブ（７２）を一体に結合し、
前記中間軸（７０）に、前記反転ギヤ機構（７）を被嵌して回転自在にすると共にスラストベアリング（９０，９４，８８，８７，８９）を介在して軸方向に位置決めし、
前記ハイモード時出力要素（Ｓ２）からスラスト力を、前記中間軸（７０）、前記スプライン（７４）の段部（ｋ）及び前記クラッチハブ（７２）を経由しスラストベアリング（８７，８９）を介してケース（９５）にて支持してなる、
ことを特徴とする無段変速機にある。
【００１２】
請求項２に係る本発明は、前記ハイモード時に発生する前記プラネタリギヤ機構（６）のスラスト力を、該プラネタリギヤ機構内にてキャンセルしてなる、
請求項１記載の無段変速機にある。
【００１３】
請求項３に係る本発明は、前記ローモード時に発生する前記プラネタリギヤ機構（６）及び前記反転ギヤ機構（７）のスラスト力を、前記プラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構内にて略々キャンセルしてなる、
請求項１又は２記載の無段変速機にある。
【００１４】
請求項４に係る本発明は、前記プラネタリギヤ機構（６）は、軸方向に並んで配置されかつ一体に回転される第１のピニオン（Ｐ１）及び第２のピニオン（Ｐ２）を有する第１のキャリヤ（Ｃ）と、前記第１のピニオン（Ｐ１）に噛合する第１のサンギヤ（Ｓ１）と、前記第２のピニオン（Ｐ２）に噛合する第２のサンギヤ（Ｓ２）と、第３のサンギヤ（Ｓ３）、第１のリングギヤ（Ｒ３）及びキャリヤ（Ｃ０）を有する１個のシンプルプラネタリギヤ（１１）と、を備え、前記第１のキャリヤ（Ｃ）と前記シンプルプラネタリギヤのリングギヤとを連結すると共に前記第２のサンギヤ（Ｓ２）と前記シンプルプラネタリギヤの第３のサンギヤとを連結してなり、
前記反転ギヤ機構（７）は、互いに噛合する第４及び第５のピニオン（Ｐ４，Ｐ５）を支持する第３のキャリヤ（Ｃ０）と、前記第４のピニオン（Ｐ４）に噛合する第４のサンギヤ（Ｓ０）と、前記第５のピニオン（Ｐ５）に噛合する第２のリングギヤ（Ｒ０）と、を有するデュアルプラネタリギヤ（１４）からなり、
前記第１の要素が前記第１のキャリヤ（Ｃ）であり、前記第２の要素が前記第１のサンギヤ（Ｓ１）であり、前記ローモード時出力要素が前記シンプルプラネタリギヤのキャリヤ（Ｃ０）であり、前記ハイモード時出力要素が前記第２のサンギヤ（Ｓ２）である、
請求項１ないし３のいずれか記載の無段変速機にある。
【００１５】
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、特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る本発明によると、ハイモード状態にあっては、プラネタリギヤ機構で発生するスラスト力は、反転ギヤ機構を迂回して、中間軸、スプラインの段部及びクラッチハブを経由してスラストベアリングを介してケースにて受けられるので、反転ギヤ機構の軸方向位置決め用のスラストベアリング及び回転部分等は上記スラスト荷重が作用しない無負荷回転となり、各部材の位置決め精度が向上すると共に、組立て性も向上し、更に自動車に適用される場合、ローモードに比してハイモードの使用状態が圧倒的に長いので、上記スラストベアリングの寿命を向上すると共に、容易の小さいスラストベアリングの適用が可能となり、無段変速装置のコンパクト化、特に軸方向のコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
請求項２に係る本発明によると、ハイモード時に発生するプラネタリギヤ機構のスラスト力を、該プラネタリギヤ機構内でキャンセルするので、ハイモード時のスラスト負荷を減少して、プラネタリギヤ機構の支持を容易にすると共に、位置決め精度を向上することができる。
【００１８】
請求項３に係る本発明によると、ローモード時に発生するプラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構のスラスト力を、プラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構内にて略々キャンセルするので、ローモード時のスラスト負荷を減少して、プラネタリギヤ機構及び反転ギヤ機構（プラネタリギヤ装置）の支持を容易にすると共に、位置決め精度を向上することができる。
【００１９】
請求項４に係る本発明によると、プラネタリギヤ機構は、２ステップピニオンとシンプルプラネタリギヤとからなり、ピニオンシャフトは、軸方向の２列のピニオンを支持する短い構成で足り、その結果、２列のピニオンを回転自在に支持するベアリングも径の大きいものを用いることが可能となって、ベアリング寿命容量を向上し、かつピニオンシャフトの撓みを減少して、それに伴うベアリングの負荷変動を減少し、更にピニオン重量も軽くなって、遠心荷重による負荷を減少し、これらが相俟ってピニオンの支持精度を向上すると共にその高い精度を長期に亘って維持することができる。
【００２０】
更に、ローモードにあっては、シンプルプラネタリギヤを介して動力伝達するので、ＩＶＴとしてのギヤ比の設定が容易となり、また第１のキャリヤのピニオン歯数を増やすことにより、ギヤ強度を小さい歯幅に維持することができ、プラネタリギヤ機構を軸方向に短縮化して、無段変速機をコンパクトに構成することができる。
【００２１】
また、入力軸及びトロイダル変速装置の入力ディスクを第１のキャリヤに連結し、トロイダル変速装置の出力ディスクを第１のサンギヤに連結して、トロイダル変速装置の中心部を２重軸により構成して、コンパクトで合理的な連結関係となる。
【００２２】
更に、プラネタリギヤ機構が、第１のキャリヤとシンプルプラネタリギヤのリングギヤを連結すると共に、第２のサンギヤとシンプルプラネタリギヤのサンギヤとを連結したので、連結が短い経路で合理的となり、軸方向に短縮化して、無段変速機をコンパクトに構成できると共に、その信頼性を向上し得る。
【００２３】
また、反転ギヤ機構がデュアルプラネタリギヤからなるので、該反転ギヤ機構を軸方向に短縮化して、更なる無段変速機のコンパクト化、特に軸方向の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図１〜６に沿って、本発明の最良の形態について説明する。
【００２５】
無段変速機（ＩＶＴ）１は、図１に示すように、無段変速装置（バリエータ）５と、プラネタリギヤ機構６及び反転ギヤ機構７からなるプラネタリギヤ装置Ｕと、ロー・ハイ切換え機構１０とからなる。無段変速装置５は、フルトロイダル式無段変速装置からなり、入力軸１２に連結された２個の入力ディスク２１，２２と、中空軸（スリーブ軸）１６に連結された１個の出力ディスク３と、両ディスクの間に挟持されるパワーローラ４，４と、を有する。入力ディスク２１，２２及び出力ディスク３は、それぞれ対向するように円形の一部を形成する円弧状の凹溝２ａ，３ａを有しており、２列のパワーローラを挟んでダブルキャビティ３１１，３１２を構成して、入力ディスク同士のスラスト力を打消す構成からなる。パワーローラ４，４は、軸に直角方向にシフトさせることにより傾斜して、入力ディスク２１，２２と出力ディスク３との接触半径を変更することにより、無段に連続して変速する。本バリエータ５にあっては、−０．４〜−２．５の速度比（出力速度／入力速度）を有する。なお、入力ディスク２１，２２に対して出力ディスク３が反転するので、速度比は−（マイナス）になる。
【００２６】
プラネタリギヤ機構６は、２個のピニオンＰ１，Ｐ２を有するフロントキャリヤ（第１の要素）Ｃと、ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１と、を備えており、該ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１は、反転ギヤ機構７のデュアルプラネタリギヤ１４と共通のリヤキャリヤＣ０（ローモード時出力要素）を有する。上記２個のピニオン（第１のピニオン、第２のピニオン）Ｐ１，Ｐ２は共通のピニオンシャフトに回転自在に支持される一体構造からなり、かつこれらピニオンを支持するフロントキャリヤＣは、上記ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１のリングギヤＲ３に連結している。該フロントキャリヤＣは、入力軸（主軸）１２に連結されていると共に後側の入力ディスク２２に結合されており、一定速回転が伝達されている。
【００２７】
第１のピニオンＰ１には、バリエータ５の出力ディスク３に連結されている第１のサンギヤＳ１が噛合しており、該第１のサンギヤＳ１は、バリエータ５による変速回転を入力する入力ギヤ（第２の要素）となる。第２のピニオンＰ２は、ハイモード用出力ギヤとなる第２のサンギヤＳ２に噛合しており、かつローモード用シンプルプラネタリギヤ１１の（第３の）サンギヤＳ３に一体に結合している。第２のサンギヤＳ２は、ロー・ハイ切換え機構１０のハイクラッチＨを介して出力軸１３に連結して、ハイモード時出力ギヤ（出力要素）を構成している。
【００２８】
反転ギヤ機構７は、互いに噛合する２個のピニオン（第４のピニオンＰ４，第５のピニオンＰ５）を有するデュアルプラネタリギヤ１４からなり、そのキャリヤＣ０が上述したようにローモード用シンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤと一体に構成されており、（第２の）リングギヤＲ０がケース２０に固定されており、そして（第４の）サンギヤＳ０がロークラッチＬを介して出力軸１３に連結している。
【００２９】
本無段変速機（ＩＶＴ）１は、図２の変速線図に示すように作動する。なお、図２の速度線図は、第１及び第２のピニオンＰ１，Ｐ２を共通のロングピニオンとし、ギヤ比Ｓ１／Ｐ１とＳ２／Ｐ２を変えて、出力速度とバリエータ出力ラインとが重ならないものを示しているが、上記ギヤ比（Ｓ１／Ｐ１）（Ｓ２／Ｐ２）を同じにして、出力速度とバリエータ出力ラインとが重なるようにしてもよいことは勿論である。
【００３０】
ロークラッチＬを係合してハイクラッチＨを解放したローモードにあっては、図２（ａ）に示すように、エンジン出力軸に連結している入力軸１２の回転は、プラネタリギヤ機構６のフロントキャリヤＣ及びリングギヤＲ３に直接伝達されると共に、バリエータ５を介して反転した変速回転が第１のサンギヤ（入力ギヤ）Ｓ１に伝達される。上記フロントキャリヤＣ及びリングギヤＲ３の定速回転及び第１のサンギヤＳ１の変速回転（バリエータギヤ比）がプラネタリギヤ機構６にてトルク循環しつつ合成され、ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１の出力キャリヤＣ０に出力する。なおこの際、ハイクラッチＨが解放していることに基づき第２のサンギヤＳ２及び第３のサンギヤＳ３は空転する。ここで、バリエータ５がＯＤ側からＵＤ側に変速することにより、出力キャリヤＣ０は、反転回転からギヤニュートラル位置（ＧＮポイント）、即ち出力速度が０となり、更にＵＤ側に変速することにより正転側（入力軸回転と同じ方向）に増速する。
【００３１】
そして、該出力キャリヤＣ０の回転は、共通キャリヤである反転ギヤ機構７のキャリヤＣ０に直接伝達され、リングギヤＲ０の停止に基づき反転されてサンギヤＳ０から出力する。これにより、上記出力キャリヤＣ０の回転は反転され、出力キャリヤＣ０の逆回転は、サンギヤＳ０に後進出力速度として出力し、出力キャリヤＣ０の正回転は、サンギヤＳ０に前進出力速度として出力する。
【００３２】
ロークラッチＬを解放すると共に、ハイクラッチＨを係合すると、ハイモードに切換えられる。この状態では、入力軸１２の回転が、プラネタリギヤ機構６のフロントキャリヤＣに直接伝達されると共に、バリエータ５により反転した変速回転が第１のサンギヤＳ１に伝達されて、該プラネタリギヤ機構６にて合成されて、ハイモード用出力ギヤである第２のサンギヤＳ２から出力する。なおこの際、ロークラッチＬが解放していることに基づき、反転ギヤ機構７のサンギヤＳ０及びキャリヤＣ０が空転し、従ってプラネタリギヤ機構６のリングギヤＲ３も空転する。また、ギヤ比Ｓ１／Ｐ１とＳ２／Ｐ２とが近い値か又は同じであるため、バリエータ５からの変速出力回転（バリエータギヤ比）と近い又は同じ回転が上記第２のサンギヤＳ２から出力し、該バリエータギヤ比がハイクラッチＨの接続により出力軸１３からハイモード前進出力速度として出力する。
【００３３】
以上のことを図３のグラフで説明すると、ローモードにあっては、バリエータ５の速度比（出力速度／入力速度）がＯＤ端（約−２．５）にある場合、無段変速機（ＩＶＴ）１は、正転方向（プラス方向）に所定速度比（約０．２５）で回転し、バリエータ５がＵＤ側に連続して変速することにより、上記ＩＶＴ１の速度比は連続して減速し、バリエータ５の−１．８付近の速度比においてＩＶＴ１の速度比は、０、即ちギヤニュートラル（ＧＮポイント）になる。更にバリエータ５をＵＤ方向に連続して変速することにより、ＩＶＴ１の速度比は逆転方向（マイナス方向）に連続して増速し、バリエータ５がＵＤ端（約−０．４）に至ると、ＩＶＴ１の速度比が約−０．５になる。
【００３４】
そしてこの状態で、ハイモードに切換えられる。ハイモードにあっては、バリエータ５の速度比が上記ＵＤ端にある場合、ＩＶＴ１の速度比が上記ローモードの場合と同じ値（約−０．５）になり、今度は、バリエータの速度比を、上記ＵＤ端から連続してＯＤ方向に変速すると、ＩＶＴ１の速度比は、上記ローモードから連続して逆転方向（マイナス方向）に増速する。該逆転方向の増速は、バリエータ５がＯＤ方向に変速することにより連続し、バリエータ５の速度比がＯＤ端（約−２．５）に至ると、ＩＶＴ１の速度比は、最大変速比である約−２．７５となる。
【００３５】
なお、上記グラフは、入力軸１２の回転方向（即ちエンジンの回転方向）を正回転として、速度比をプラスに表記し、従ってバリエータ５はトロイダル式に起因して反転するため、その速度比はマイナスとなる。本無段変速機（ＩＶＴ）１は、自動車に用いられ、ディファレンシャル装置において再度反転ギヤにより反転されるため、ＩＶＴ１の速度比がプラスである場合、車輌の進行方向は後進となり、該速度比がマイナスの場合、車輌の進行方向は前進となる。従って、ローモードにおいてバリエータ５をＯＤ端からＵＤ方向に変速することにより、自動車は、後進からギヤニュートラル（ＧＮ）を経て前進となって、徐々に増速し、そしてバリエータ５のＵＤ端においてハイモードに切換えられ、バリエータ５がＵＤ端からＯＤ方向に変速することにより、自動車は、連続して前進方向に増速する。
【００３６】
なお、プラネタリギヤ機構６と反転ギヤ機構７との連結関係を、ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤと反転プラネタリギヤ１４のサンギヤＳ０が連結し、かつ該反転プラネタリギヤ１４のキャリヤがロークラッチＬを介して出力軸１３に連結するようにしてもよい。また、上記反転ギヤ機構７において、ロークラッチの代りに、リングギヤＲ０を係止し得るローブレーキを用いてもよい。
【００３７】
図４は、図１に概略図で示した無段変速機（ＩＶＴ）１の全体断面図であり、図５は、図４の概ねＡ−Ａ線前側（エンジン側）を示す拡大断面図であり、図６は、図４の概ねＡ−Ａ船の後側を示す拡大断面図である。無段変速機１は、ミッションケース２０内に収納されており、該ケース２０は、筒状のメインケース２０ａ、該メインケースの前側に固定されるハウジング２０ｂ及びメインケースの後側に固定されるエンドケース２０ｃからなる。ハウジング２０ｂ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ＩＶＴ１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２０ｂ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。
【００３８】
メインケース２０ａには、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）５と、プラネタリギヤ機構６及び反転ギヤ機構７のギヤ機構とが配置されており、エンドケース２０ｃにはロー・ハイ切換え機構１０が配置され、メインケース２０ａと後端面とエンドケース２０ｃ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２０ａの下方は、開口されており、かつ該開口はオイルパン２１により閉塞されている。該オイルパン２１部分に、オイルポンプとバルブボディとが一体となったポンプ・バルブブロック２２と、フォルクラムブロック２３とが収納される状態で、これら両ブロック２２，２３は一体に固着されると共に、前記メインケース２０ａの開口部分に固定されている。
【００３９】
ハウジング２０ｂとメインケース２０ａとに挟まれるように前隔壁板２５が固定されており、該隔壁板２５の中心ボス部２５ａには、図５に詳示するように、ニードルベアリング２６を介して入力軸（主軸）１２の前側部分が回転自在に支持されている。該入力軸１２の先端部１２ａ（前方端部）は、ハウジング２０ｂ内に延び、該ハウジング内のダンパ装置を介してエンジン出力軸と連結している。入力軸１２には、皿状の支持板２７が一体に固定されており、該支持板に隣接して前側（第１の）入力ディスク２１が支持されている。該入力ディスク２１は、支持板２７とその外周部分にてスプライン係合ａをしていると共に、該入力ディスク２１の背面と支持板２７との間に押圧装置２９が配置されており、入力ディスク２１は、入力軸１２と一体に回転すると共に、バリエータ５に必要とする押圧力が付与される。
【００４０】
入力軸１２には出力ディスク３がニードルベアリング３０を介して回転自在に支持されており、該出力ディスク３のボス部３ｂはスリーブ軸（中空軸）１６が一体に連結し、かつ該スリーブ軸１６は、入力軸１２にニードルベアリング２８を介して回転自在に支持されていると共に、該入力軸に被嵌して後方に延び、その後端部分に第１のサンギヤＳ１が形成されている（図４，図６参照）。前記スリーブ軸１６に被嵌して（第２の）後側入力ディスク２２が配置されており、該後側入力ディスク２２は、後述するようにフォルクラムブロック２３にて支持され、スリーブ軸１６とは非接触又は無負荷状態に保持される。
【００４１】
前記前側入力ディスク２１に形成された環状円弧面２ａと、出力ディスク３の前方に形成された環状円弧面３ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ４が挟持されており、同様に後側入力ディスク２２に形成された環状円弧面２ａと、出力ディスク３の後方に形成された環状円弧面３ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ４が挟持されている。前記互いに対向する円弧面２ａ，３ａにより断面円形状の２個のキャビティ３１１，３１２が形成され、前記パワーローラ４は、その中心が前記各円形キャビティ３１１，３１２の中心にあってかつ該中心を通るセンタ軸ｄを中心に回転する。即ち、バリエータ５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４の２個の接触点がキャビティ３１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。
【００４２】
フォルクラムブロック２３は、正面断面図（図５）Ｌ型からなり、底部のバリエータ制御ブロック部２３１と、該底部の後端側から立上る支持ブロック部２３２とを有する。そして、制御ブロック部（底部）２３１が、図７に示すように、メインケース２０ａの開口部分ｅに、複数のノックピン３３及び多数のボルト３５により正確に位置決めされて固定されている。制御ブロック部２３１は、図７に概略して示すように、各キャビティ３１１，３１２に位置する３個の各ローラ４に、それぞれリンクを介して連結している油圧アクチュエータ４０を有している。詳しくは、フォルクラムブロックの制御ブロック部２３１には、ローラ４の数と同じ油圧アクチュエータ４０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４０は、ポンプ・バルブブロック２２（図４・図６参照）からの制御された所定油圧が作用する。
【００４３】
なお、支持板２７の押圧装置２９（図５参照）は、予め定められた予圧を作用するスプリング（板ばね）と、前記ポンプ・バルブブロック２２からの油圧が作用する油圧アクチュエータを有しており、各ローラ４が入力ディスク２１，２２及び出力ディスク３の各円弧面２ａ，３ａ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、各ローラと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５は、トラクションドライブにより入力ディスク２１，２２と出力ディスク３との間に動力が伝達される。
【００４４】
前記各ローラ４は、キャリッジ４１により軸ｄを中心に回転自在に支持されており、かつ該キャリッジ４１はその一端部にて球面軸受４２により支持されている。各球面軸受４２は、支軸４３により揺動自在に支持されるレバー４５の先端部に設けられており、かつこれらレバー４５は、それぞれ前記油圧アクチュエータ４０のピストンロッド４６に連結している。これにより、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と前記油圧シリンダ４０の押付け力（リアクション力）との関係に基づき、ローラ４の傾きが自律的に制御される。即ち、油圧アクチュエータ４０によりバリエータ５は、変速制御される。
【００４５】
一方、フォルクラムブロック２３の立上り支持ブロック部２３２は、図５に詳示するように、円筒状の支持孔５０が穿設されている。また、後側入力ディスク２２の背面は、環状突部５４が一体に形成されており、更に該突部の中央部分に突出してボス部５５が一体に形成されている。そして、前記支持孔５０には軸方向に隣接してボールベアリング５１及びワンウェイクラッチ５２が配置されている。ボールベアリング５１は、そのアウタレース５１ａが支持ブロック部２３２にスナップリング５３により抜止め支持されており、そのインナレース５１ｂが後側入力ディスク２２の前記ボス部５５に装着されており、かつこれらレースは深溝のボール案内溝を有して、ラジアル方向及びスラスト方向の荷重を支持する。
【００４６】
ワンウェイクラッチ５２は、後側入力ディスク２２の背面ｔと上記ボールベアリング５１との間に挟持されて、特別な抜止め手段を必要とすることなく配置されており、かつそのアウタレース５２ａが支持部２３２にキー又はスプラインにより回転止めされているが、スプラグ（逆転阻止用転がり体）５２ｂは、入力ディスク２２の前記環状突部５４の外周面ｊに直接支持されており、通常必要とするインナレースが不要となっている。更に、前記ワンウェイクラッチ５２及びボールベアリング５１の両アウタレース５２ａ，５１ａは、一体的に構成され、これらワンウェイクラッチ５２及びボールベアリング５１は、一体化又はサブアッシー化されており、従来必要であるワンウェイクラッチのリテーナをも省略することができる。
【００４７】
フルトロイダルバリエータ５は、ローラにスラスト力が作用せず、上述したようにローラ４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４の挟持力が緩んでしまう。このため、万一、エンジンの逆転又は車輪から逆駆動により、バリエータ５に逆方向のトルクが作用しても、上記ワンウェイクラッチ５２によりバリエータ５が逆回転することを阻止している。なお、図５中の符号５６は、入力ディスクボス部５５と一体のキャリヤＣのボス部に固定されたスプロケットであり、チェーン５７を介してポンプ・バルブブロック２２のオイルポンプを駆動する。
【００４８】
図４及び図６に示すように、前記プラネタリギヤ機構６のフロントキャリヤＣは、キャリヤ本体６１と該本体に固定されるキャリヤカバー６２とからなり、前記入力軸１２の後端側には、キャリヤ本体６１がスプライン嵌合していると共にナット６３が螺合して、該入力軸１２に一体にキャリヤＣが固定されている。キャリヤ本体６２は、図４及び図５に示すように、その前端がドックｍになっているボス部５８を有しており、また後側入力ディスク２２の背面ボス部５５の先（後）もドックｎになっており、両ボス部５８，５５は上記ドックｍ，ｎが係合することにより回転方向一体に連結していると共に、キャリヤ本体６１は、上記スプロケット５６を介して入力ディスク背面ｄにボールベアリング５１を押付けている。これにより、ボールベアリング５１のインナレース５１ｂは（更にはワンウェイクラッチＳ２も）、特別な抜止め具を必要とすることなく、一体の入力ディスク２２及びキャリヤＣに抜止め支持され、かつスラスト方向に対して、これら入力ディスク２２及びキャリヤＣと共に正確に位置決めされる。
【００４９】
上記キャリヤ本体６１とキャリヤカバー６２に亘って、ピニオンシャフト６７が支持されており、該ピニオンシャフト６７には、軸方向に並設して第１のピニオンＰ１と第２のピニオンＰ２とが支持されている。第１のピニオンＰ１及び第２のピニオンＰ２は一体に形成されており、同じ歯数でもよいが、本実施の形態では僅かに異なる歯数からなり、これら共通ピニオンＰ１，Ｐ２がニードルベアリング６９（又はブシュ）を介して上記ピニオンシャフト６７に回転自在に支持されている。第１のピニオンＰ１には第１のサンギヤＳ１が噛合しており、第２のピニオンＰ２には第２のサンギヤＳ２が噛合している。
【００５０】
前記第１のサンギヤＳ１は、中空軸１６の先端部分に形成されており、該中空軸１６は、ニードルベアリング２８を介して入力軸１２に被嵌して回転自在に支持されていると共に、その基端部分にて上述したようにバリエータ５の出力ディスク３に連結されている（図５参照）。第２のサンギヤＳ２は中間軸７０の基端部に形成されており、該中間軸７０はその基端部分を入力軸１２（に一体のキャリヤＣ）に被嵌してニードルベアリング７１を介して回転自在に支持されていると共に、その先端（後方）側にてロー・ハイ切換え機構１０のハイクラッチＨのクラッチハブ７２にスプライン７４により接続している。中間軸７０には第３のサンギヤＳ３がスプライン係合しかつスナップリング７３により抜止めされて結合されており、またフロントキャリヤＣのキャリヤカバー６２にはリングギヤＲ３がスナップリグ７５により一体に係合されている。これら第３のサンギヤＳ３、リングギヤＲ３及び反転ギヤ機構７と一体のリヤキャリヤＣ０により、上記プラネタリギヤ機構６のシンプルプラネタリギヤ１１が構成されている。
【００５１】
上記出力（共通）キャリヤＣ０は、中央に位置しかつその内径側にボス部７６ａを有するキャリヤ本体７６と、左右の側板を構成する前後キャリヤカバー７７，７８とからなる。キャリヤ本体７６のボス部７６ａは中間軸７０にブッシュを介して回転自在に支持されており、該キャリヤ本体７６と前キャリヤカバー７７との間にピニオンシャフト８０が回転不能に支持されており、該ピニオンシャフト８０にピニオンＰ３が回転自在に支持されている。該ピニオンＰ３は、前記第３のサンギヤＳ３及びリングギヤＲ３に噛合して、上記シンプルプラネタリギヤ１１を構成している。
【００５２】
キャリヤ本体７６と後キャリヤカバー７８との間には第１のピニオンシャフト８１及び第２のピニオンシャフト８２が回転不能に支持されており、第１のピニオンシャフト８１には第４のピニオンＰ４が回転自在に支持され、第２のピニオンシャフト８２には第５のピニオンＰ５が回転自在に支持されている。これら両ピニオンＰ４，Ｐ５は互いに噛合していると共に、一方のピニオンＰ４がサンギヤＳ０に噛合し、他方のピニオンＰ５がリングギヤＲ０に噛合して、反転ギヤ機構７用のデュアルプラネタリギヤ１４を構成している。また、リングギヤＲ０はミッションケース２０ａに形成されたスプラインｂに係合して、固定リングギヤとなっており、サンギヤＳ０にはロークラッチ用ハブ８３が溶接等により一体に形成されている。前記クラッチハブ７２及び８３は、出力軸１３に一体のドラム８５との間に、それぞれ湿式多板クラッチからなるロークラッチＬ及びハイクラッチＨが介在して、ロー・ハイ切換え機構１０を構成している。
【００５３】
エンドケース２０ｃにスラストベアリング８９により軸方向に位置決めされた出力軸１３の端面と、サンギヤＳ０の端面との間において、ハイクラッチ用ハブ７２を挟むように、スラストベアリング８７，８８が介在しており、また中間軸７０の段部ｆとキャリヤ本体７６との間にスラストベアリング９０が介在しており、更にリヤキャリヤ本体７６と第４のサンギヤＳ０との間にスラストベアリング９４が介在しており、これらスラストベアリングにより、反転ギヤ機構７及びロー・ハイ切換え機構１０が軸方向に位置決めされている。また、入力軸１２にナット６３により位置決めされているフロントキャリヤＣの本体６１と出力ディスクから延びかつ第１のサンギヤＳ１が形成されている中空軸１６の先端（車輌後側）との間にスラストベアリング９１が介在しており、また該中空軸１６の鍔部１６ａと入力ディスク２２の背面との間にスラストベアリング９２が介在している（図５参照）。更に、サンギヤＳ３とフロントキャリヤＣの後端部（キャリヤカバー６２の後側面）との間にはスラストベアリング９３が介在している。
【００５４】
前記エンドケース２０ｃのエンドプレートにはボス部材９５がボルトにより一体に固定されており、出力軸１３は、ボールベアリング９６及びニードルベアリング９７を介して上記一体のエンドケース２０ｃに支持されている。該出力軸１３は、その先（前）端部分にて、上記ボス９５に被嵌しているスリーブ軸９９を一体に連結しており、該スリーブ軸９９と前記クラッチドラム８５が一体に連結されている。該クラッチドラム８５及びスリーブ軸９９をシリンダとしてピストン１００が油密状に嵌合しており、該ピストン１００は、前記ハイクラッチＨの外摩擦板に形成された孔を通ってロークラッチＬに当接して、ロークラッチ用油圧アクチュエータ１０１を構成している。また、スリーブ軸９９にシリンダ板１０２が固定されており、該シリンダ板１０２及びスリーブ軸９９をシリンダとしてピストン１０３が油密状に嵌合しており、該ピストン１０３は、ハイクラッチＨに当接してハイクラッチ用油圧アクチュエータ１０５を構成している。
【００５５】
ついで、本無段変速機１、特にバリエータ５の組立てについて説明する。入力軸１２に一体に設けられている支持板２７の環状凹溝部に油圧ピストン、板バネ等の押圧装置２９を組込んだ状態で、入力軸１２の後端側から順次、前側入力ディスク２１，出力ディスク３、スリーブ軸（中空軸）１６、そして後側入力ディスク２２を組付ける。この際、ブロックに各油圧ピストン４０及び球面軸受、リンク４１，４２，４３，４５，４６からなる変速制御系及びパワーローラ４を組込んだバリエータ制御ブロック部２３１を、そのパワーローラ４が各ディスク２１，３，２２のキャビティ３１１，３１２内に受けられるようにすると共に、支持ブロック部２３２の支持孔５０に入力軸１２、スリーブ軸１６及び後側入力ディスクボス部５５が位置するように、フォルクラムブロック２３を添える。
【００５６】
この状態で、支持ブロック２３２の円筒孔５０と入力ディスクボス部５５との間に、ワンウェイクラッチ５２及びボールベアリング５１を挿入して、スナップリング５３によりボールベアリング５１を支持ブロック部２３２に固定する。これにより、入力ディスクボス部５５、スリーブ軸１６及び入力軸１２が、上記支持ブロック２３２に支持され、バリエータ５とフォルクラムブロック２３とが仮組付けされる。一方、第１及び第２のピニオンＰ１，Ｐ２を支持してキャリヤ本体６１にキャリヤカバー６２を固定したフロントキャリヤＣ、（場合によってはキャリヤカバー６２にリングギヤＲを組込んで一体としたフロントキャリヤ組立体）を組立てる。そして、入力ディスクボス部５５との間にインナーレース５１ｂ及びスプロケット５６を挟み込んで、上記フロントキャリヤＣを、第１のサンギヤＳ１に第１のピニオンＰ１が噛合するように入力軸１２に挿入して、そのキャリヤ本体６１を該入力軸１２にナット６３を締付けることにより組付ける。
【００５７】
これにより、フォルクラムブロック２３に、バリエータ５及びフロントキャリヤＣが一体に組込まれたアッシーが構成される。この状態で、上記バリエータアッシーを、図７に示すように、メインケース２０ａに、下部開口ｅから挿入して、フォルクラムブロック２３をノックピン３３により位置決めして、該メインケース２０ａにボルト３５により固定することにより、上記バリエータアッシーがケース２０に組付けられる。
【００５８】
そして、前隔壁板２５をメインケース２０ａに固定して、入力軸１２の前端部分を支持し、また中間軸７０を入力軸１２の後端側に嵌挿して、第３のサンギヤＳ３及び各ピニオンＰ３，Ｐ４，Ｐ５を組込んでかつクラッチハブ３３を一体に固定したリヤキャリヤＣ０及びハイクラッチ用ハブ７２をそれぞれスラストベアリング９３，９０，９４，８８，８７を介して組込む。そして、エンドケース２０ｃに、ドラム８５、ロークラッチ用油圧アクチュエータ１０１、ハイクラッチ用アクチュエータ１０５、ハイクラッチＨ及びロークラッチＬを組込んでアッシーとし、該エンドケースアッシーを、前記各部品を収納したメインケース２０ａの後端部に連結することにより、無段変速機１が組立てられる。
【００５９】
従って、変速制御ブロック部２３１と支持ブロック部２３２とを一体に構成したフォルクラムブロック２３に、バリエータ５が入力軸（主軸）１２と共に組込まれてアッシーとなるので、該アッシーをメインケース２０ａに組付けることにより、組立て性が向上する。バリエータ５において、入力ディスク２１，２２及び出力ディスク３の軸支持精度並びにパワーローラ４及びその変速制御系の位置精度が、１個のフォルクラムブロック２３により規定されるので、お互いの位置精度が向上して、バリエータによる高い精度の変速が長期に亘って維持される。更に、バリエータ５とプラネタリギヤ機構６とでボールベアリング５１を挟持するので、該ボールベアリングを支持するフォルクラムブロック２３により主軸（入力軸）１２の軸支持精度を向上すると共に、スラスト方向に対しても高い精度で位置決めされる。また、フォルクラムブロック２３は、ケース２３の強度メンバーとしても機能する。
【００６０】
そして、バリエータ５は、押圧装置２９による押圧力により、各ローラ４が入力側ディスク２１，２２の各円弧面２ａ，３ａに強い力で押付けられて、トラクションオイル介在の基で動力伝達されるが、上記押付け力は、前側入力ディスク２１及び支持板２７を介して入力軸１２を前方に引張るように作用し、また後側入力ディスク２２、ボス部５５，５８、フロントキャリヤＣ、そしてナット６３を介して入力軸１２を後方に引張るように作用し、従って入力軸１２によりクローズに支持されている。
【００６１】
また、本無段変速機１は、自動車に用いられ、該自動車にあっては、発進及び後進時にあっては、ローモード状態となるが、その他の走行状態にあっては、ハイモード状態となる。即ち、本無段変速機１は、ローモードに比して、ハイモードの使用時間が圧倒的に長い。ローモード時にあっては、プラネタリギヤ機構６のシンプルプラネタリギヤ１１及び反転ギヤ機構７を介して動力伝達されるため、各ギヤに発生するスラスト力は、それぞれスラストベアリング９３，９０，９４，８８，８７にて支持され、結局は、ボールベアリング５１及びフォルクラムブロック２３を介して、又はスラストベアリング８９及びボス部材９５を介してケース２０にて受けられる。
【００６２】
一方、使用時間の長いハイモード時にあっては、プラネタリギヤ機構６の第２のサンギヤＳ２から、中間軸７０及びハイクラッチＨを介して直接出力軸１３に伝達され、シンプルプラネタリギヤ１１及び反転ギヤ機構７は空転する。この際、第２のサンギヤＳ２に発生するスラスト力は、該サンギヤと一体の中間軸７０、該中間軸の段部ｋ、ハイクラッチ用ハブ７２、スラストベアリング８７，８９を介してエンドケース２０ｃのボス部材９５に受けられる。従って、該ハイモード時にあっては上記空転するシンプルプラネタリギヤ１１及び反転ギヤ機構７を迂回した状態でスラスト力が伝達され、スラストベアリング９０，９４，８８は、無負荷状態で空転する。これにより、これらベアリングの寿命を向上すると共に、位置決め精度も向上し、更にこれらベアリングに小容量のものを用いることが可能となって、無段変速機１のコンパクト化、特に軸方向のコンパクト化を図ることができる。
【００６３】
また、プラネタリギヤ機構６における前記互いに噛合するピニオン及びサンギヤ（Ｓ１／Ｐ１）（Ｓ２／Ｐ２）は、ハスバ歯車からなり、動力伝達時に互いに打ち消す方向のスラスト力が作用する。即ち、第１のサンギヤＳ１に発生するスラスト力は、スラストベアリング９１を介してキャリヤＣに図中右方向（車輌後方向）に作用し、一方、第２のサンギヤＳ２のスラスト力は、中間軸７０及びスナップリング７３を介して第３のサンギヤＳ３に図中左方向（車輌前方向）に作用し、更にスラストベアリング９３を介してキャリヤＣに図中左方向（車輌前方向）に作用する。これにより、第１及び第２のサンギヤＳ１，Ｓ２のスラスト力は、互いに押し合う様に作用し、フロントキャリヤＣ内にてキャンセルされる。また、第２のサンギヤＳ２のスラスト力は、第３のサンギヤＳ３を位置決めるスナップリング７３及びスラストベアリング９３を介してキャリヤＣに作用するため、スラストベアリング９１に対向するように、第２のサンギヤＳ２とキャリヤ本体６１との間にスラストベアリングを配置しなくてもよく、スラストベアリングの数を減少して、軸方向にコンパクトに構成できる。また、バリエータ５において発生する両入力ディスク２１，２２間の大きなスラスト力（挟圧力）を互いに相殺するようにクローズして支持しており、バリエータ５及びプラネタリギヤ機構６は１個の系としてスラスト方向に対するクローズド支持構造となる。
【００６４】
ローモードの場合、第２及び第３のサンギヤＳ２，Ｓ３のスラスト力の差がスラストベアリング８７，８９に作用する。しかし、ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１のギヤ諸元を変更して、第２及び第３のサンギヤＳ２，Ｓ３のスラスト力をキャンセルすれば、上記スラストベアリング８７，８９には殆どスラスト力が作用せず、これらベアリングを小サイズにすることが可能となる。また、リングギヤＲ３のスラスト力は第３のサンギヤＳ３のスラスト力と同じであり、第１及び第２のサンギヤＳ１，Ｓ２のスラスト力とも同じであるから、第１のサンギヤＳ１とリングギヤＲ３のスラスト力は同じとなる。この結果、ローモード時にあっても、前進時及び後進時共に、フロントキャリヤＣに作用するスラスト力はキャンセルされる。従って、フロントキャリヤＣを含むプラネタリギヤ６の前部に作用するスラスト力は、略々０となり、フォルクラム支持ブロック部２３２のボールベアリング５１に作用するスラスト力は、後進時に作用する第４のサンギヤＳ０のスラスト力のみとすることができる。
【００６５】
なお、上述した実施の形態は、フルトロイダル式無段変速装置を用いているが、ハーフトロイダル式無段変速装置でもよいことは勿論である。また、プラネタリギヤ機構６及び反転ギヤ機構７は、他の構成でもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る無段変速機の構造を示す概略図。
【図２】その速度線図であり、（ａ）はローモード、（ｂ）はハイモードを示す。
【図３】その無段変速装置の速度比と無段変速機の速度比の関係を示すグラフ。
【図４】本発明に係る無段変速機を示す全体断面図。
【図５】図４の概ねＡ−Ａ線の前部を示す拡大断面図。
【図６】図４の概ねＡ−Ａ線の後部を示す拡大断面図。
【図７】トロイダル式無段変速装置部分の概略横断面図。
【符号の説明】
【００６７】
１      無段変速機（ＩＶＴ）
２１，２２      入力ディスク（第１の入力ディスク，第２の入力ディスク）
３      出力ディスク
４      （パワー）ローラ
５      トロイダル式無段変速装置
６      プラネタリギヤ機構
７      反転ギヤ機構
１０    ロー・ハイ切換え装置
１１    シンプルプラネタリギヤ
１２    入力軸
１４    デュアルプラネタリギヤ
２０    ケース
７０    中間軸
７２    クラッチハブ
７４    スプライン
８７，８８，８９，９０，９４    スラストベアリング
Ｃ      第１の要素（第１のキャリヤ）
Ｓ１    第２の要素（第１のサンギヤ）
Ｓ２    ハイモード時出力要素（第２のサンギヤ）
Ｃ０    ローモード時出力要素（キャリヤ）
Ｐ１    第１のピニオン
Ｐ２    第２のピニオン
Ｐ４    第４のピニオン
Ｐ５    第５のピニオン
Ｓ０    第４のサンギヤ
Ｒ３    第１のリングギヤ
Ｒ０    第２のリングギヤ
ｋ      段部
【図１】
2006292079.tif 000003
【図２】
2006292079.tif 000004
【図３】
2006292079.tif 000005
【図４】
2006292079.tif 000006
【図５】
2006292079.tif 000007
【図６】
2006292079.tif 000008
【図７】
2006292079.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月11日(2005.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
トロイダル式無段変速装置と、プラネタリギヤ機構と、反転ギヤ機構と、ロー・ハイ切換え機構と、を備え、
前記プラネタリギヤ機構は、入力軸及び前記トロイダル式無段変速装置の入力ディスクに連動する第１の要素と、前記トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに連動する第２の要素と、ローモード時出力要素と、ハイモード時出力要素と、を有し、
前記ロー・ハイ切換え機構によるローモードにあっては、前記ローモード時出力要素の回転を前記反転ギヤ機構を介して出力軸に伝達し、
前記ロー・ハイ切換え機構によるハイモードにあっては、前記ハイモード時出力要素の回転をハイクラッチを介して前記出力軸に伝達してなる、無段変速機において、
前記ハイモード時出力要素を中間軸に一体に設けると共に、該中間軸に形成したスプラインに前記ハイクラッチのクラッチハブを一体に結合し、
前記中間軸に、前記反転ギヤ機構を被嵌して回転自在にすると共にスラストベアリングを介在して軸方向に位置決めし、
前記ハイモード時出力要素からスラスト力を、前記中間軸、前記スプラインの段部及び前記クラッチハブを経由しスラストベアリングを介してケースにて支持してなる、
ことを特徴とする無段変速機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１に係る本発明は、トロイダル式無段変速装置（５）と、プラネタリギヤ機構（６）と、反転ギヤ機構（７）と、ロー・ハイ切換え機構（１０）と、を備え、
前記プラネタリギヤ機構（６）は、入力軸（１２）及び前記トロイダル式無段変速装置（５）の入力ディスク（２１，２２）に連動する第１の要素（Ｃ）と、前記トロイダル式無段変速装置（５）の出力ディスク（３）に連動する第２の要素（Ｓ１）と、ローモード時出力要素（Ｃ０）と、ハイモード時出力要素（Ｓ２）と、を有し、
前記ロー・ハイ切換え機構（１０）によるローモードにあっては、前記ローモード時出力要素（Ｃ０）の回転を前記反転ギヤ機構（７）を介して出力軸（１３）に伝達し、
前記ロー・ハイ切換え機構（１０）によるハイモードにあっては、前記ハイモード時出力要素（Ｓ２）の回転をハイクラッチ（Ｈ）を介して前記出力軸（１３）に伝達してなる、無段変速機（１）において、
前記ハイモード時出力要素（Ｓ２）を中間軸（７０）に一体に設けると共に、該中間軸に形成したスプライン（７４）に前記ハイクラッチ（Ｈ）のクラッチハブ（７２）を一体に結合し、
前記中間軸（７０）に、前記反転ギヤ機構（７）を被嵌して回転自在にすると共にスラストベアリング（９０，９４，８８，８７，８９）を介在して軸方向に位置決めし、
前記ハイモード時出力要素（Ｓ２）からスラスト力を、前記中間軸（７０）、前記スプライン（７４）の段部（ｋ）及び前記クラッチハブ（７２）を経由しスラストベアリング（８７，８９）を介してケース（９５）にて支持してなる、
ことを特徴とする無段変速機にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１に係る本発明によると、ハイモード状態にあっては、プラネタリギヤ機構で発生するスラスト力は、反転ギヤ機構を迂回して、中間軸、スプラインの段部及びクラッチハブを経由してスラストベアリングを介してケースにて受けられるので、反転ギヤ機構の軸方向位置決め用のスラストベアリング及び回転部分等は上記スラスト荷重が作用しない無負荷回転となり、各部材の位置決め精度が向上すると共に、組立て性も向上し、更に自動車に適用される場合、ローモードに比してハイモードの使用状態が圧倒的に長いので、上記スラストベアリングの寿命を向上すると共に、容量の小さいスラストベアリングの適用が可能となり、無段変速装置のコンパクト化、特に軸方向のコンパクト化を図ることができる。
【手続補正４】
【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】
ロークラッチＬを係合してハイクラッチＨを解放したローモードにあっては、図２（ａ）に示すように、エンジン出力軸に連結している入力軸１２の回転は、プラネタリギヤ機構６のフロントキャリヤＣ及びリングギヤＲ３に直接伝達されると共に、バリエータ５を介して反転した変速回転が第１のサンギヤ（入力ギヤ）Ｓ１に伝達される。上記フロントキャリヤＣ及びリングギヤＲ３の定速回転及び第１のサンギヤＳ１の変速回転（バリエータギヤ比）がプラネタリギヤ機構６にてトルク循環しつつ合成され、ローモード用シンプルプラネタリギヤ１１の出力キャリヤＣ０に出力する。ここで、バリエータ５がＯＤ側からＵＤ側に変速することにより、出力キャリヤＣ０は、反転回転からギヤニュートラル位置（ＧＮポイント）、即ち出力速度が０となり、更にＵＤ側に変速することにより正転側（入力軸回転と同じ方向）に増速する。
【手続補正５】
【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】
図４は、図１に概略図で示した無段変速機（ＩＶＴ）１の全体断面図であり、図５は、図４の概ねＡ−Ａ線前側（エンジン側）を示す拡大断面図であり、図６は、図４の概ねＡ−Ａ線の後側を示す拡大断面図である。無段変速機１は、ミッションケース２０内に収納されており、該ケース２０は、筒状のメインケース２０ａ、該メインケースの前側に固定されるハウジング２０ｂ及びメインケースの後側に固定されるエンドケース２０ｃからなる。ハウジング２０ｂ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ＩＶＴ１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２０ｂ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。
【手続補正６】
【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】
メインケース２０ａには、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）５と、プラネタリギヤ機構６及び反転ギヤ機構７のギヤ機構とが配置されており、エンドケース２０ｃにはロー・ハイ切換え機構１０が配置され、メインケース２０ａの後端面とエンドケース２０ｃ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２０ａの下方は、開口されており、かつ該開口はオイルパン２１により閉塞されている。該オイルパン２１部分に、オイルポンプとバルブボディとが一体となったポンプ・バルブブロック２２と、フォルクラムブロック２３とが収納される状態で、これら両ブロック２２，２３は一体に固着されると共に、前記メインケース２０ａの開口部分に固定されている。