(57)【要約】【課題】トロイダル型変速機１のバリエータ部６０の構成に工夫を加えることにより、全長、質量及びコストの増大を極力抑えながら、トロイダル面２０が損傷するのを防止する。【解決手段】ディスク付勢用スプリング２７によって、入力ディスク２１を出力ディスク２２と反対側に移動させることで、両ディスク２１，２２間の間隔を拡大させる。さらに、リターンスプリングによって、パワーローラ２３を出力ディスク２２側へ押し付けることで、パワーローラ２３と入力ディスク２１とを切断する。一方、油圧室５０によって、ディスク付勢用スプリング２７を押し戻して、入力ディスク２１を出力ディスク２２側に移動させることで両ディスク２１，２２間の間隔を縮小し、パワーローラ２３と入力ディスク２１とを接続する。【選択図】図３
2006132661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、該入力軸上に対向して配置された入力ディスク及び出力ディスクと、該両ディスク間に配置されたパワーローラと、該パワーローラを回転自在かつ傾転自在に支持するトラニオンとを備え、該パワーローラの傾転角度に応じて変速比を無段階に変速するトロイダル型変速機であって、
上記入力ディスクを上記入力軸の軸方向に移動させる入力ディスク移動制御手段と、
上記パワーローラを上記入力ディスク又は出力ディスクの一方側へ押し付けるパワーローラ付勢手段とを備え、
上記入力ディスク移動制御手段によって、上記入力ディスクを出力ディスクと反対側に移動させることで、両ディスク間の間隔を拡大し、上記パワーローラと上記入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを切断する一方、
上記入力ディスク移動制御手段によって、上記入力ディスクを出力ディスク側に移動させることで両ディスク間の間隔を縮小し、上記パワーローラと上記入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを接続するように構成されていることを特徴とするトロイダル型変速機。
【請求項２】
請求項１に記載のトロイダル型変速機において、
上記入力ディスク移動制御手段は、上記入力軸と上記入力ディスクとの間に設定された上記入力ディスクを出力ディスクと反対側へ付勢するディスク付勢用スプリングと、上記入力ディスクの出力ディスクと反対側に設定され、上記入力ディスクを出力ディスク側へ油圧に応じて押圧する油圧室とを備えていることを特徴とするトロイダル型変速機。
【請求項３】
請求項１に記載のトロイダル型変速機において、
上記トラニオンには、互いにオフセットした２つの軸を有するピポッド軸の第１軸が挿通されて該第１軸が揺動自在に支持され、第２軸に上記パワーローラが回転自在に支持され、第１軸には、上記トラニオンのパワーローラの反対側へ突き出されたピボット軸突出部が設けられており、
上記パワーローラ付勢手段は、上記ピボット軸突出部と上記トラニオンのパワーローラと反対側の端面との間に設定された上記ピボット軸を回転方向に付勢するピボット軸付勢用スプリングを備えていることを特徴とするトロイダル型変速機。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のトロイダル型変速機において、
上記出力ディスクによって動力が伝達される側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを備えたものであって、
上記パワーローラ付勢手段は、上記パワーローラを上記出力ディスクへ押し付け方向に作用するように構成されていることを特徴とするトロイダル型変速機。
【請求項５】
請求項２又は３に記載のトロイダル型変速機において、
上記入力ディスクに動力を伝達する側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを備えたものであって、
上記パワーローラ付勢手段は、上記パワーローラを上記入力ディスクへ押し付け方向に作用するように構成されていることを特徴とするトロイダル型変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロイダル型変速機に関し、特にその動力を切り離す機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力軸と、この入力軸上に対向して配置された入力ディスク及び出力ディスクと、この両ディスク間に配置されたパワーローラと、このパワーローラを回転自在かつ傾転自在に支持するトラニオンとを備え、このパワーローラの傾転角度に応じて変速比を無段階に変速するトロイダル型変速機が知られている。
【０００３】
上記トロイダル型変速機は、エンジン始動時にバリエータ部（無段変速要素、すなわち、入力ディスク、出力ディスク、パワーローラ、ローディングカム部など）の駆動輪側（被駆動側）をエンジンから切り離しておかないと、その回転抵抗のためエンジンの回転上昇が遅くなってエンジンの始動不良が発生する懸念や、エンジンで駆動されるオイルポンプから潤滑油が供給される前に無潤滑状態でバリエータ部が回されることによるダメージ、すなわち、転動面（トロイダル面）の傷の懸念がある。
【０００４】
上記トロイダル型変速機は、軸方向の長さが長いため、前後進クラッチ及びバリエータ部をエンジンクランクと同軸上に配置すると、トランスミッション全長が長くなり、全長の制約が厳しい小型前輪駆動車に搭載できない。また、エンジン始動専用クラッチを設定した場合でも、全長が長くなる。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１のように、油圧ピストンで与圧スプリング力をアシストする構造とし、エンジン始動時は油圧による押圧力を下げることにより、抵抗を低減して始動性を向上しようとしているものがある。
【特許文献１】特開平２００１−１２４１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のトロイダル型変速機では、完全にエンジンとバリエータ部の駆動輪側とを切り離していないため、エンジンの始動不良の解消及び転動面の傷の防止の効果は不十分である。
【０００７】
一方、後輪駆動車用トロイダル型変速機のようにバリエータ部の入力側（エンジン側）に前後進クラッチを設けることができる場合は、バリエータ部の出力側（駆動輪側）にはクラッチを設けていないことが多い。これは、スペース上の問題、コスト及び重量の増大を避けるためである。車両の牽引の際はエンジン停止状態であり、潤滑油が供給されていないため、長時間無潤滑の状態でバリエータ部が回されることになる。このため、転動面が損傷するのを避けるために、車両故障時は駆動輪を持ち上げて牽引する必要があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トロイダル型変速機のバリエータ部の構成に工夫を加えることにより、全長、質量及びコストの増大を極力抑えながら、転動面が損傷するのを避けることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクとを切り離すことができるようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、入力軸と、この入力軸上に対向して配置された入力ディスク及び出力ディスクと、この両ディスク間に配置されたパワーローラと、このパワーローラを回転自在かつ傾転自在に支持するトラニオンとを備え、このパワーローラの傾転角度に応じて変速比を無段階に変速するトロイダル型変速機を対象とする。
【００１１】
そして、上記入力ディスクを上記入力軸の軸方向に移動させる入力ディスク移動制御手段と、上記パワーローラを上記入力ディスク又は出力ディスクの一方側へ押し付けるパワーローラ付勢手段とを備え、上記入力ディスク移動制御手段によって、上記入力ディスクを出力ディスクと反対側に移動させることで、両ディスク間の間隔を拡大し、上記パワーローラと上記入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを切断する一方、上記入力ディスク移動制御手段によって、上記入力ディスクを出力ディスク側に移動させることで両ディスク間の間隔を縮小し、上記パワーローラと上記入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを接続するように構成されている。
【００１２】
上記の構成によると、エンジン始動時におけるエンジンの駆動軸からの動力をバリエータ部（無段変速要素）の駆動輪側に伝えないとき、又は、車両牽引時における駆動輪からの動力をバリエータ部からエンジン側に伝えないときには、入力ディスク移動制御手段によって、入力ディスクが出力ディスクと反対側に移動され、両ディスク間の間隔が拡大されると共に、パワーローラ付勢手段によって、パワーローラが入力ディスク又は出力ディスクの一方側へ引き離される。このようにして、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの他方側とが切断される。
【００１３】
一方、走行中のようにエンジンの駆動軸からの動力をバリエータ部の駆動輪側に伝えるときには、入力ディスク移動制御手段によって、入力ディスクを出力ディスク側に移動させると、両ディスク間の間隔が縮小し、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの他方側とが接続される。
【００１４】
したがって、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクとが随時切断されたり、接続されたりする。
【００１５】
第２の発明では、上記入力ディスク移動制御手段は、上記入力軸と上記入力ディスクとの間に設定された上記入力ディスクを出力ディスクと反対側へ付勢するディスク付勢用スプリングと、上記入力ディスクの出力ディスクと反対側に設定され、上記入力ディスクを出力ディスク側へ油圧に応じて押圧する油圧室とを備えるものとする。
【００１６】
上記の構成によると、入力ディスク移動制御手段を構成するディスク付勢用スプリングによって、入力ディスクが常に出力ディスクと反対側へ付勢される。一方、入力ディスク移動制御手段を構成する油圧室が、油圧のかかったときに入力ディスクを出力ディスク側へ油圧に応じて押圧する。すなわち、油圧室内が低圧のときには、ディスク付勢用スプリングが油圧室による押圧力に打ち勝って、入力ディスクが出力ディスクから引き離される方向に移動し、エンジン始動時におけるエンジンの駆動軸からの動力は、バリエータ部の駆動輪側に伝わらず、又は、車両牽引時における駆動輪からの動力はバリエータ部からエンジン側に伝わらない。一方、油圧室内が高圧のときには、ディスク付勢用スプリングが油圧室による押圧力に押し戻されることで、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの他方側とが接続され、車両走行時のエンジンの動力がパワーローラを介して出力ディスクに伝えられる。
【００１７】
第３の発明では、上記トラニオンには、互いにオフセットした２つの軸を有するピポッド軸の第１軸が挿通されて該第１軸が揺動自在に支持され、第２軸に上記パワーローラが回転自在に支持され、第１軸には、上記トラニオンのパワーローラの反対側へ突き出されたピボット軸突出部が設けられている。そして、上記パワーローラ付勢手段は、上記ピボット軸突出部と上記トラニオンのパワーローラと反対側の端面との間に設定された上記ピボット軸を回転方向に付勢するピボット軸付勢用スプリングを備えるものとする。
【００１８】
上記の構成によると、第１軸がトラニオンに揺動可能に支持されたピボット軸は、ピボット軸突出部とトラニオンのパワーローラと反対側の端面との間に設定されたピボット軸付勢用スプリングによって、回転方向に付勢されるので、パワーローラは常に入力ディスク又は出力ディスクの一方側へ押し付けられる。また、ピボット軸の第２軸にパワーローラが回転自在に支持され、その結果として、ピボット軸がトラニオンに回転自在かつ傾転自在に支持される。
【００１９】
第４の発明では、上記出力ディスクによって動力が伝達される側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを備えたものであって、上記パワーローラ付勢手段は、上記パワーローラを上記出力ディスクへ押し付け方向に作用するように構成されるものとする。
【００２０】
上記の構成によると、出力ディスクによって動力が伝達される側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを備えているので、車両牽引時にクラッチをニュートラル状態にすれば、駆動輪を持ち上げなくても、駆動輪からの動力は、パワーローラには伝達されない。一方、エンジン始動時には、入力ディスク移動制御手段とパワーローラ付勢手段とによって、パワーローラと入力ディスクとが切断されるので、パワーローラは駆動されない。
【００２１】
第５の発明では、上記入力ディスクに動力を伝達する側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを備えたものであって、上記パワーローラ付勢手段は、上記パワーローラを上記入力ディスクへ押し付け方向に作用するように構成されるものとする。
【００２２】
上記の構成によると、入力ディスクに動力を伝達する側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを備えているので、エンジン始動時には、クラッチをニュートラル状態にすれば、パワーローラは駆動されない。一方、車両牽引時には、入力ディスク移動制御手段とパワーローラ付勢手段とによって、パワーローラと出力ディスクとが切断されるので、パワーローラは駆動されない。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、上記第１の発明によれば、入力ディスク移動制御手段によって、入力ディスクを出力ディスクと反対側に移動させ、両ディスク間の間隔を拡大させると共に、パワーローラ付勢手段によって、パワーローラを入力ディスク又は出力ディスクの一方側へ引き離すことにより、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを切断するようにしている。一方、入力ディスク移動制御手段によって、入力ディスクを出力ディスク側に移動させ、両ディスク間の間隔を縮小させ、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを接続するようにしている。このため、別途動力断続用のクラッチを設けなくても、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの被駆動側とが断続的に接続されるので、全長、質量及びコストの増大を極力抑えながら、無潤滑状態となるエンジン始動時や車両牽引時に転動面が損傷するのを避けることができる。
【００２４】
上記第２の発明によれば、油圧室内が低圧のときに、ディスク付勢用スプリングが油圧室による押圧力に打ち勝ち、入力ディスクを出力ディスクから引き離す方向に移動させ、エンジン始動時の動力又は車両牽引時の動力を被駆動側に伝えないようにしている。一方、油圧室内が高圧のときに、ディスク付勢用スプリングを油圧室による押圧力によって押し戻し、入力ディスクをパワーローラと接続し、車両走行時のエンジンの動力をパワーローラを介して駆動輪側に伝えるようにしている。このため、全長、質量及びコストの増大を極力抑えながら、エンジン始動時や車両牽引時に転動面が損傷するのを避けることができる。
【００２５】
上記第３の発明によれば、ピボット軸突出部とトラニオンのパワーローラと反対側の端面との間に設定したピボット軸付勢用スプリングによって、第１軸がトラニオンに揺動可能に支持されたピボット軸を回転方向に付勢させ、パワーローラを常に入力ディスク又は出力ディスクの一方側へ押し付けている。このため、簡単な構成によって、パワーローラと入力ディスク又は出力ディスクの他方側とを切り離して、転動面が損傷するのを避けることができる。
【００２６】
上記第４の発明によれば、出力ディスクによって動力が伝達される側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを設けている。このため、車両牽引時にクラッチを切断することにより、駆動輪からの動力をパワーローラに伝達しないようにして、転動面が損傷するのを避けることができる。また、エンジン始動時に入力ディスク移動制御手段とパワーローラ付勢手段とによって、パワーローラと入力ディスクとを切断するようにしている。このため、エンジン始動時にパワーローラを駆動する必要はなく、回転抵抗が抑えられるので、始動不良の発生及び転動面の損傷を防止することができる。
【００２７】
上記第５の発明によれば、入力ディスクに動力を伝達する側に変速機をニュートラル状態にするためのクラッチを設けている。このため、エンジン始動時にクラッチを切断することにより、パワーローラを駆動する必要はなく、回転抵抗が小さくなり、始動不良の発生及び転動面の損傷を防止することができる。また、車両牽引時に入力ディスク移動制御手段とパワーローラ付勢手段とによって、パワーローラと出力ディスクとを切断するようにしている。このため、駆動輪からの動力はパワーローラに伝達されないので、転動面が損傷するのを避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２９】
（実施形態１）
以下の実施形態１乃至４は、エンジンと後述するバリエータ部６０とを切り離す発明の具体構造を示し、前輪駆動車を対象としている。本実施形態では、ローディングカム部４０を用いる場合を示す。
【００３０】
−トロイダル型変速機の構成−
図１及び図２に本発明の実施形態１にかかるトロイダル型変速機１を示す。このトロイダル型変速機１は、エンジンの出力軸（図示せず）、トルクコンバータ２などを介して連結される入力軸３を有している。この入力軸３には、各部材に潤滑油を供給するための潤滑油路４が設けられている。この入力軸３と平行に車幅方向に延びるように、トロイダル型変速機１の出力軸１７が設けられている。
【００３１】
図３にも示すように、上記入力軸３上には、それぞれ対称なトロイダル面２０（転動面）を有する入力ディスク２１及び出力ディスク２２が、これらのトロイダル面２０が対向するように配置されている。これら両ディスク２１，２２間には、複数のパワーローラ２３が配置されている。また、図４及び図５に示すように、トロイダル型変速機１は、これらパワーローラ２３を回転自在かつ傾転自在に支持するトラニオン２４を備えている。このように、トロイダル型変速機１は、パワーローラ２３の傾転角度に応じて変速比が無段階に変速されるようになっている。
【００３２】
図２に示すように、上記出力ディスク２２の入力ディスク２１と反対側には、出力ギア２５が該出力ディスク２２に対して回転不能に嵌合されている。上記出力ディスク２２とトルクコンバータ２との間には、２つのサポート軸受５が設けられている。上記トルクコンバータ２のサポート軸受５側には、オイルポンプ６が設けられている。
【００３３】
上記出力ギア２５には、上記入力軸３と平行なアイドルギア軸７に回転可能に支持されたアイドルギア８が噛み合っている。さらに、上記入力軸３と平行なセカンダリー軸９には、プラネタリギア１０と、フォワードクラッチ１１と、リバースブレーキ１２とを備えた前後進切換機構１３が設けられている。上記アイドルギア８がプラネタリギア１０に連結されたセカンダリードリブンギア１８に噛み合って動力が前後進切換機構１３に伝達され、この前後進切換機構１３によって、セカンダリー軸９が、車両が前進又は後進するように駆動される。
【００３４】
上記セカンダリー軸９に回転不能に嵌合するセカンダリードライブギア１４には、上記出力軸１７に連結されたディファレンシャル機構１５のリングギア１６が噛み合っている。このディファレンシャル機構１５に連結された左右の駆動軸（図示せず）にエンジンの動力が伝達され、適切な変速比で車両が駆動されるようになっている。
【００３５】
そして、図３に示すように、本発明の特徴として、上記入力ディスク２１と出力ディスク２２との間には、入力ディスク２１を出力ディスク２２と反対側に付勢する入力ディスク移動制御手段としてのディスク付勢用スプリング２７が配置されている。このディスク付勢用スプリング２７は、円環状のいわゆる皿バネを複数重ねて構成され、そのスプリング力は、エンジン始動時の急激な回転上昇時に入力ディスク２１のイナーシャによる後述するローディングカム部４０の作動力をキャンセルするため、数百Ｎ程度に設定されている。
【００３６】
上記ディスク付勢用スプリング２７の出力ディスク２２側には、スプリング反力を受ける略環状のリテーナ２８が上記入力軸３上に設けられている。このリテーナ２８により、出力ディスク２２で反力を受けたときに必要となる、反対方向に回る入力ディスク２１と出力ディスク２２との間の差回転を吸収する軸受が不要となり、多大な軸受損失の発生が防止されるようになっている。
【００３７】
上記ディスク付勢用スプリング２７と入力ディスク２１と間には、入力ディスク２１と入力軸３との間の差回転を吸収するスラストベアリング２９が設けられている。ただし、この回転差は、ローディングカム部４０の作動時のわずかな差回転を吸収するだけであり、動力損失は生じない。
【００３８】
図４及び図５に示すように、パワーローラ２３は、互いにオフセットした第１及び第２軸３０ａ，３０ｂを有するピボット軸３０の第１軸３０ａを中心にトラニオン２４に揺動可能に支持されている。第１軸３０ａはトラニオン２４の貫通孔２４ａに挿入されている。この貫通孔２４ａの周囲のトラニオン２４外側の端面２４ｂにおけるトラニオン２４とピボット軸３０との間には、パワーローラ付勢手段（ピボット軸付勢用スプリング）としてのリターンスプリング３１が設けられている。従来、この位置にはパワーローラ２３とピボット軸３０とがトラニオン２４から抜け落ちないようにスナップリングが付いている。この部品をつる巻きバネよりなるリターンスプリング３１に変更している。
【００３９】
具体的な装着方法は、まず、リターンスプリング３１をトラニオン２４側の端面２４ｂから突き出た第１軸３０ａのピボット軸突出部３０ｃに差込む。次いで、リターンスプリング３１の固定端３１ａをピボット軸３０に開けた係止穴３０ｄに挿入する。次に、直線状の他端３１ｂを端面２４ｂに設けた作用ピン３２に引っ掛ける。このことで、リターンスプリング３１のコイル部３１ｃがねじられて締まり、取付時には軽く差し込めた固定端３１ａは食い込んで外れなくなる。このことで、ピボット軸３０が、トラニオン２４に揺動自在に固定されている。なお、作用ピン３２には係止溝３２ａが設けられており、リターンスプリング３１が作用ピン３２から外れないようになっている。
【００４０】
これにより、直線状の他端３１ｂが力点となり、ピボット軸３０の第１軸３０ａにパワーローラ２３を出力ディスク２２に押し付ける方向に付勢する回転モーメント（図５に円弧状の矢印で示す）が発生する。このリターンスプリング３１のバネ力は、エンジン始動時の急激な回転上昇の影響を受けないため数十Ｎ程度にするとよい。
【００４１】
図３に示すように、上記入力軸３上の入力ディスク２１の出力ディスク２２と反対側には、ローディングカム部４０が設けられている。ローディングカム部４０は、入力ディスク２１に接する複数のローディングカムローラ４１を有している。このローディングカム部４０の背面４０ａ側に、従来の与圧スプリングではなく、ローディングカム部４０と直列に入力ディスク移動制御手段としての油圧室５０が設けられている。
【００４２】
具体的には、この油圧室５０は、入力軸３に固定されたシリンダ５２とローディングカム部４０の背面４０ａとによって覆われ、上記オイルポンプ６から加圧された油が高圧油供給路５５を通して供給される。このことで、油圧室５０が上記ローディングカム部４０の背面４０ａを出力ディスク２２側へ油圧に応じて押圧することで、ローディングカム部４０に押された入力ディスク２１が出力ディスク２２側に押し戻されるように構成されている。すなわち、ローディングカム部４０（入力ディスク２１）が油圧ピストンとして機能している。
【００４３】
上記バリエータ部６０は、上記入力ディスク２１、出力ディスク２２、パワーローラ２３、ローディングカム部４０などからなる無段変速要素のことを指している。
【００４４】
−運転動作−
次に、本実施形態にかかるトロイダル型変速機１の作動について説明する。
【００４５】
図３に示すように、エンジン停止時及びエンジン始動後、油圧室５０に油圧をかけない状態では、ディスク付勢用スプリング２７が油圧室５０による押圧力に打ち勝ち、入力ディスク２１を出力ディスク２２と反対側へ移動させると共に、リターンスプリング３１がパワーローラ２３を出力ディスク２２に押し付ける方向に付勢することで、入力ディスク２１とパワーローラ２３との間の接触点が切り離されている。
【００４６】
図６に示すように、エンジン始動後、オイルポンプ６により油圧が発生すると、油圧室５０にバリエータ部６０を無負荷駆動するために必要な油圧が加えられる。入力ディスク２１をパワーローラ２３に押し付ける力がディスク付勢用スプリング２７のスプリング力を上回ると、ローディングカム部４０と入力ディスク２１とがパワーローラ２３側に移動し、入力ディスク２１とパワーローラ２３とが接触して動力が伝達される。従来のような与圧用のスプリングがないため、無負荷時の推力は油圧室５０による入力ディスク２１の推力でコントロールされる。
【００４７】
そして、図７に示すように、有負荷時には、ローディングカム部４０が作動し、ローディングカムローラ４１がローディングカム部４０のカム斜面（図示せず）に乗り上げると、ローディングカム部４０の推力が、油圧室５０によるローディングカム部４０の背面４０ａに対する押圧力を上回る。すると、ローディングカム部４０が押し戻される。この状態で、安定して入力ディスク２１とパワーローラ２３とを接触させ、エンジンからの動力を伝達する。
【００４８】
次いで、パワーローラ２３に伝達された動力は、出力ディスク２２に伝達され、出力ギア２５が回転される。
【００４９】
次に、出力ギア２５に噛み合うアイドルギア８が回転して、その動力が前後進切換機構１３に伝えられる。この前後進切換機構１３において、前進又は後進が切り換えられ、その動力がディファレンシャル機構１５に伝えられる。このことで、車両の左右の駆動軸が回転され、車両が駆動される。
【００５０】
−本実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかるトロイダル型変速機１によると、リターンスプリング３１のバネ力によってパワーローラ２３を出力ディスク２２に押し付けると共に、油圧室５０内が低圧のときに、ディスク付勢用スプリング２７が油圧室５０による押圧力に打ち勝ち、入力ディスク２１をパワーローラ２３から引き離す方向に移動させて、入力ディスク２１とパワーローラ２３との間の接触点を切り離し、エンジン始動時の動力をパワーローラ２３に伝えないようにしている。このため、別途動力断続用のクラッチを設けなくても、パワーローラ２３とエンジン側とが断続的に接続されるので、全長、質量及びコストの増大を極力抑えながら、無潤滑状態となるエンジン始動時にトロイダル面２０が損傷するのを避けることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、出力ディスク２２によって動力が伝達される側にトロイダル型変速機１をニュートラル状態にするための前後進切換機構１３を設けている。このため、前後進切換機構１３を切断することで、車両牽引時の駆動輪からの動力をパワーローラ２３に伝達しないようにして、トロイダル面２０が損傷するのを避けることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、第１軸３０ａがトラニオン２４に揺動可能に支持されたピボット軸３０をリターンスプリング３１によって回転方向に付勢させ、パワーローラ２３を常に出力ディスク２２側へ押し付けている。このため、簡単な構成によって、パワーローラ２３と入力ディスク２１とを切り離して、トロイダル面２０が損傷するのを避けることができる。
【００５３】
（実施形態２）
図８及び図９は本発明の実施形態２を示し、油圧のみで推力を発生する場合について示す。なお、以下の各実施形態では、図１乃至図７と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５４】
−トロイダル型変速機の構成−
本実施形態では、入力軸３と入力ディスク２１の相対回転がないため、スラストベアリング２９は設けられていない。その代わりに、スラストベアリング２９の位置に入力ディスク２１を回転方向に拘束し、軸方向に自由に移動可能なボールスプライン１２９が設けられている。
【００５５】
上記実施形態１と同様に与圧スプリングは設けられていない。本実施形態は油圧低減のため２つの油圧室１５０，１５１（入力ディスク移動制御手段）よりなるダブルピストン構造とされている。
【００５６】
具体的には、上記入力軸３に固定された第１シリンダ１５２と、第１ピストン１５３の背面との間に第１油圧室１５０が設けられている。また、第１シリンダ１５２の外周の先端側に固定された第２シリンダ１５４と、入力ディスク２１の背面２１ａとの間に第２油圧室１５１が設けられている。第１油圧室１５０によって、第１ピストン１５３が押圧され、この第１ピストン１５３の先端部１５３ａによって入力ディスク２１が押圧されると共に、第２油圧室１５１によって入力ディスク２１の背面２１ａが押圧される。このようにして、入力ディスク２１は、第１油圧室１５０の押圧力と第２油圧室１５１の押圧力との合力によって、出力ディスク２２側に押し戻されるように構成されている。入力ディスク２１の推力発生を第１及び第２油圧室１５０，１５１による押圧力のみとすることで動力の切断と接続とが可能となっている。
【００５７】
−運転動作−
次に、本実施形態にかかるトロイダル型変速機１の作動について説明する。
【００５８】
図８に示すように、エンジン停止時及びエンジン始動後、第１及び第２油圧室１５０，１５１に油圧をかけない状態では、上述したディスク付勢用スプリング２７とリターンスプリング３１との働きにより、入力ディスク２１とパワーローラ２３との間の接触点が切り離されている。
【００５９】
図９に示すように、エンジン始動後、オイルポンプ６により油圧が発生すると、第１及び第２油圧室１５０，１５１に同時に油が供給され、入力ディスク２１をパワーローラ２３に押し付けるために必要な油圧が加えられる。発生した押圧力がディスク付勢用スプリング２７のスプリング力を上回ると、入力ディスク２１がパワーローラ２３側に移動し、入力ディスク２１とパワーローラ２３とが接触し、動力が伝達される。無負荷時及び有負荷時の推力は２つの油圧室１５０，１５１内の油圧による押圧力でコントロールされる。
【００６０】
（実施形態３）
図１０乃至図１２は本発明の実施形態３を示し、本実施形態では、ローディングカム部４０と油圧室５０とを併用する場合について説明する。
【００６１】
−トロイダル型変速機の構成−
すなわち、ローディングカム部４０の外周をロード側シリンダ７０で覆って、このロード側シリンダ７０を入力ディスク２１に嵌合し、ローディングカム部４０の外周にシール（図示せず）を設けることで、ローディングカム部４０の前面４０ｂと入力ディスク２１の背面２１ａとの間に油圧ロードピストン室７１を設ける。この油圧ロードピストン室７１に油圧を導入することにより、入力ディスク２１の推力をコントロールするように構成されている。
【００６２】
このとき、油圧ロードピストン室７１が押圧する入力ディスク２１の背面２１ａの入力軸３に平行な面から見た面積（受圧面積）は、油圧室５０が押圧するローディングカム部４０の背面４０ａの入力軸３に平行な面から見た面積（受圧面積）よりも小さくなっている。油圧ロードピストン室７１と油圧室５０とは高圧油供給路５５で連通されており、同じ油圧がかかるようになっている。
【００６３】
さらに、油圧室５０を覆うシリンダ５２の背面における、ロード側シリンダ７０後端に遠心油圧キャンセルシールプレート７２を設ける。このシリンダ５２の背面と遠心油圧キャンセルシールプレート７２の前面との間に遠心油圧キャンセル室７３を設ける。図示しないが、この遠心油圧キャンセル室７３には、低圧の潤滑油が導入されている。
【００６４】
−運転動作−
次に、本実施形態にかかるトロイダル型変速機１の作動について説明する。
【００６５】
図１０に示すように、エンジン停止時及びエンジン始動後、油圧室５０に油圧をかけない状態では、上述したディスク付勢用スプリング２７とリターンスプリング３１の働きにより、入力ディスク２１とパワーローラ２３との間の接触点が切り離されている。
【００６６】
図１１に示すように、エンジン始動後、オイルポンプ６により油圧が発生すると、油圧室５０に油が供給され、入力ディスク２１をパワーローラ２３に押し付け、バリエータ部６０を無負荷駆動するために必要な油圧が加えられる。無負荷時には、油圧ロードピストン室７１の受圧面積は、油圧室５０の受圧面積よりも小さいため、パスカルの原理により、油圧室５０の推力の方が大となる。このため、油圧ロードピストン室７１は圧縮され、ローディングカム部４０にはガタが生じない。発生した押圧力がディスク付勢用スプリング２７力を上回ると、ローディングカム部４０と入力ディスク２１とがパワーローラ２３側に移動し、入力ディスク２１とパワーローラ２３が接触して動力が伝達される。与圧用のスプリングがないため、無負荷時の推力は油圧室５０の推力でコントロールされる。
【００６７】
図１２に示すように、有負荷時には、ローディングカム部４０が作動し、ローディングカムローラ４１がローディングカム部４０のカム斜面（図示せず）に乗り上げると、ローディングカム部４０の推力と油圧ロードピストン室７１による押圧力との和が油圧室５０の推力を上回る。すると、油圧室５０が押し戻される。
【００６８】
−本実施形態の効果−
本実施形態では、主な推力発生はローディングカム部４０で行い、油圧ロードピストン室７１で推力を補うようにすることで、推力の最適化と油圧損失増加の抑制を達成し、損失を低減することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、与圧を油圧で最適にコントロールできるとともに、油圧付加後はローディングカム部４０により瞬時に推力が立ち上がり、動力を伝達することができる。これにより、Ｄ-レンジ停止時のＮアイドル、Ｎレンジ時のバリエータ部６０の切り離し、Ｎアイドル禁止条件下での与圧の最適化などによる無負荷駆動トルクの低減が可能である。
【００７０】
さらに、有負荷時の高回転時に油圧推力発生部には、入力ディスク側への遠心油圧が発生するが、本実施形態では、遠心油圧キャンセル室７３において、遠心油圧により発生する入力ディスクと反対側への力により、上記遠心油圧がキャンセルされる。この状態で、安定して入力ディスク２１とパワーローラ２３とを接触させ動力を伝達することができる。
【００７１】
（実施形態４）
図１３は本発明の実施形態４を示す。本実施形態では、上記実施形態３をいわゆるダブルキャビティ式に適用したレイアウトについて説明する。
【００７２】
−トロイダル型変速機の構成−
本実施形態では、入力ディスク２１が２つあり、出力ディスク２２の形状が異なっている。また、ローディングカム部４０、油圧室５０、ロード側シリンダ７０などは、トルクコンバータ２側の入力ディスク２１の背面２１ａ側にのみ設けられている。そして、上記実施形態１のディスク付勢用スプリング２７は、入力ディスク２１の軸方向へのスライド機能があるローディングカム部４０側の入力ディスク２１側にのみ配置されている。つまり、このディスク付勢用スプリング２７は、ローディングカム部４０の反対側の入力ディスク２１には、設けられていない。
【００７３】
本実施形態でも、上記実施形態３と同じ作用効果が発揮される。
【００７４】
（実施形態５）
図１４及び図１５は本発明の実施形態５を示す。本実施形態では、エンジンとバリエータ部６０とを切り離す発明の具体構造について説明する。本実施形態は、上記実施形態１乃至４と異なり、後輪駆動車を対象としている。
【００７５】
−トロイダル型変速機の構成−
本実施形態のトロイダル型変速機１の要部は、上記実施形態４と同様であるが、入力軸３と出力軸１７とが同軸上にあり、前後進切換機構１３の位置が異なっている。また、出力ディスク２２に嵌合する出力ギア２５にカウンタシャフト８０が噛み合い、その動力が出力軸１７に伝達されるようになっている。
【００７６】
そして、図１５に示すように、上記各実施形態とは異なり、パワーローラ２３を出力ディスク２２に押し付ける方向に付勢するリターンスプリング３１は、パワーローラ２３を入力ディスク２１に押し付ける方向に付勢するリターンスプリング３１となっている。
【００７７】
具体的には、リターンスプリング３１の掛け方が上記図５と異なり、反対側に回転トルク（図１５に円弧状の矢印で示す）が生じるようになっている。
【００７８】
−運転動作−
次に、本実施形態にかかるトロイダル型変速機１の作動について説明する。
【００７９】
エンジン停止時及びエンジン始動後の油圧室５０に油圧をかけない状態では、ディスク付勢用スプリング２７が油圧室５０による押圧力に打ち勝ち、エンジン側の入力ディスク２１を出力ディスク２２と反対側に移動させると共に、リターンスプリング３１がパワーローラ２３を入力ディスク２１に押し付ける方向に付勢することで、出力ディスク２２とパワーローラ２３との間の接触点が切り離される。このことにより、油圧を加えない状態ではパワーローラ２３と出力ディスク２２とが切り離されるため、牽引及び手押しによる車両移動が可能である。
【００８０】
エンジン始動時には、前後進切換機構１３を切断することにより、パワーローラ２３は駆動されない。
【００８１】
エンジン始動後、油圧が立ち十分に制御できる状態になった後、油圧室５０に油圧を加え、出力ディスク２２とパワーローラ２３とを接触させ動力を伝達する。
【００８２】
−本実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかるトロイダル型変速機１によると、入力ディスク２１に動力を伝達する側にトロイダル型変速機１をニュートラル状態にするための前後進切換機構１３を設けているため、前後進切換機構１３を切断することにより、エンジン始動時にバリエータ部６０を駆動する必要はなく、回転抵抗が小さくなり、始動不良の発生及びトロイダル面２０の損傷を防止することができる。また、車両牽引時にパワーローラ２３と出力ディスク２２とが切断されることにより、駆動輪からの動力をバリエータ部６０に伝達しないようにしているので、トロイダル面２０が損傷するのを避けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本発明は、パワーローラの傾転角度に応じて変速比を無段階に変速するトロイダル型変速機について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態１にかかるトロイダル型変速機を示す側面図である。
【図２】図１の展開断面図である。
【図３】実施形態１にかかるトロイダル型変速機を示す側方断面図である。
【図４】パワーローラの押し付け構造を示す側方断面図である。
【図５】パワーローラの押し付け構造を示す側面図である。
【図６】無負荷時の作動を示す断面図である。
【図７】有負荷時の作動を示す断面図である。
【図８】実施形態２にかかる図３相当図である。
【図９】実施形態２にかかる図７相当図である。
【図１０】実施形態３にかかる図３相当図である。
【図１１】実施形態３にかかる図６相当図である。
【図１２】実施形態３にかかる図７相当図である。
【図１３】実施形態４にかかる図３相当図である。
【図１４】実施形態５にかかる図３相当図である。
【図１５】実施形態５にかかる図５相当図である。
【符号の説明】
【００８５】
１      トロイダル型変速機
３      入力軸
１３      前後進切換機構（クラッチ）
２１      入力ディスク
２２      出力ディスク
２２      入出力ディスク
２３      パワーローラ
２４      トラニオン
２４ｂ    端面
２７      ディスク付勢用スプリング（入力ディスク移動制御手段）
３０      ピボット軸
３０ａ    第１軸
３０ｂ    第２軸
３０ｃ    ピボット軸突出部
３１      リターンスプリング（パワーローラ付勢手段、ピボット軸付勢用スプリング）
４０      ローディングカム部
５０      油圧室（入力ディスク移動制御手段）
１５０    第１油圧室（入力ディスク移動制御手段）
１５１    第２油圧室（入力ディスク移動制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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