(57)【要約】【課題】部品点数を減少させるとともに、組み立て作業の作業性を向上できる無段変速装置を提供する。【解決手段】無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と遊星歯車式変速機２０とを備える。遊星歯車式変速機２０には、伝達軸により同軸上で一体に回転可能とされた第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７が備えられている。これら太陽歯車と伝達軸とは、第３太陽歯車２６に噛み合う第３遊星歯車３０を支持する固定の第３キャリアに設けられた軸受支持部２９ｄとその前後に配置されたスラストニードル軸受４１，４２とにより、軸方向移動が規制されている。軸受支持部２９ｄと第２太陽歯車２５との間にスラストニードル軸受４１が配置され、軸受支持部２９ｄと第３太陽歯車２６との間にスラストニードル軸受４２が配置されている。【選択図】図２
2011112091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラとを有するトロイダル型無段変速機が備えられ、
かつ、前記出力側ディスクと一体に回転する第１太陽歯車と、前記入力側ディスクと一体に回転する第１キャリアと、当該第１キャリアに支持されるとともに第１太陽歯車に噛み合う第１遊星歯車と、当該第１遊星歯車と同軸上で一体に回転するとともに第１キャリアに支持される第２遊星歯車と、当該第２遊星歯車と噛み合うとともに第１太陽歯車と同軸上に配置される第２太陽歯車と、当該第２太陽歯車と伝達軸により一体に回転可能に同軸上に配置される第３太陽歯車および第４太陽歯車と、固定された第３キャリアと、当該第３キャリアに支持されるとともに第３太陽歯車に噛み合う第３遊星歯車と、第３遊星歯車と噛み合うとともに高速用クラッチを介して出力軸と一体に回転可能な第３リング歯車と、第４太陽歯車と噛み合う第４遊星歯車と、第４遊星歯車と噛み合うとともに前記入力軸と一体に回転する第４リング歯車と、第４遊星歯車を支持するとともに低速用クラッチを介して前記出力軸と一体に回転可能な第４キャリアとを有する遊星歯車式変速機が備えられた無段変速装置において、
第３キャリアには、第２太陽歯車と第３太陽歯車との間となる位置に軸受支持部が設けられ、第２太陽歯車と前記軸受支持部との間と、第３太陽歯車と前記軸受支持部との間とのそれぞれにスラスト軸受が設けられていることを特徴とする無段変速装置。
【請求項２】
前記遊星歯車式変速機に備えられる各歯車がはすば歯車とされ、第１太陽歯車、第２太陽歯車、第３太陽歯車および第４太陽歯車のねじれ方向が全て同じとなっていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速装置。
【請求項３】
前記第２太陽歯車が前記伝達軸に対して別体に設けられるとともに当該伝達軸の軸方向に僅かに移動可能に取り付けられ、
前記第２太陽歯車が前記第３太陽歯車に最も近づいた状態における第２太陽歯車と第３太陽歯車との距離が、前記第２太陽歯車と第３太陽歯車との間に配置される前記軸受支持部および２つのスラスト軸受の前記伝達軸の軸方向に沿った厚さを合わせた値より大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能で、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用自動変速装置としてトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせて無段変速装置を構成する事が、従来から提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
例えば、図４の無段変速装置の概略断面図に示すように無段変速装置には、トロイダル型無段変速機１と遊星歯車式変速機２０とを備える。
【０００３】
このうちのトロイダル型無段変速機１は、回転トルクが入力される入力軸２と、前記入力軸２に支持され入力軸２と一体で回転する一対の入力側ディスク３，３と、前記入力側ディスク３，３との間に挟持されるパワーローラ４，４を介して入力側ディスク３，３から変更可能な変速比で回転トルクが伝達される出力側ディスク５と、前記パワーローラ４，４を挟持した状態の入力側ディスク３，３および出力側ディスク５に軸方向への押圧力を付与する押圧装置（図示略）とを備えている。すなわち、トロイダル型無段変速機１は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスク３，３および出力側ディスク５と、これらの両ディスク３，５間に挟持される複数のパワーローラ４，４とを有する。
【０００４】
また、入力側ディスク３，３および出力側ディスク５の回転中心に配置される入力軸２に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、各パワーローラ４，４を軸受６を介して回転自在に支持する複数のトラニオン７，７を備える。また、入力側ディスク３，３および出力側ディスク５には、それぞれパワーローラ４，４の周面４ａ、４ａと油膜を介して接触する凹面３ａ，５ａを備える。
【０００５】
また、この例では、一対の入力側ディスク３，３の間に出力側ディスク５が配置されるとともに、出力側ディスク５は、一対の出力側ディスクをそれらの背面同士を重ねるように接合して一体化した状態となっており、１つの出力側ディスク５の両側面にそれぞれ入力側ディスク３，３に対向する凹面５ａ，５ａが設けられている。
また、出力側ディスク５の内周側には、その入力軸２との間にトロイダル型無段変速機１の出力軸となる円筒状の筒状軸８が設けられており、当該筒状軸８内を入力軸２が貫通した状態となっている。そして、筒状軸８と出力側ディスク５とが入力軸２に対して一体に回転自在に構成され、入力軸２に入力された回転トルクは、入力側ディスク３，３からパワーローラ４，４を介して出力側ディスク５，５に伝動されて筒状軸８から出力される。なお、同軸上に配置される入力軸２および筒状軸８は、トロイダル型無段変速機１のリア側（図中右側）に延出し、後述のように遊星歯車式変速機２０に接続されている。
【０００６】
そして、この際に、例えば、パワーローラ４，４の周面４ａ、４ａが入力側ディスク３，３の外周側に接触するとともに出力側ディスク５，５の内周側に接触した増速状態から中立位置を経て入力側ディスク３，３の内周側に接触するとともに出力側ディスク５，５の外周側に接触した減速状態まで変速比を変更することが可能となっている。
【０００７】
また、遊星歯車式変速機２０は、入力軸２およびリア側（後側、図中右側）の入力側ディスク３に結合固定された第１キャリア２１を備えている。この第１キャリア２１は、伝達軸２２ａを介して同軸上に前後に一体に回転可能に配置された２つの第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３を自転自在および公転自在に支持するようになっている。なお、一体に回転する第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３は、第１キャリア２１に複数組が支持されている。
また、上述の筒状軸８は、前後に一体に回転可能に配置された２つの第１および第２遊星歯車２２，２３のうちの前側の第１遊星歯車２２に対応する軸方向位置まで延出して配置され、当該筒状軸８の端部に第１太陽歯車２４が一体に回転可能に設けられている。
【０００８】
そして、トロイダル型無段変速機１の筒状軸８と一体に回転する第１太陽歯車２４と、第１太陽歯車２４に噛み合うとともに第２遊星歯車２３と一体に回転する第１遊星歯車２２と、トロイダル型無段変速機１の入力軸２と一体に回転するとともに第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３を自転自在および公転自在に支持する第１キャリア２１とから第１遊星歯車機構ユニットが構成されている。なお、第１遊星歯車機構ユニットおよび後述の第２遊星歯車機構ユニットには、リング歯車が無い構成となっている。
【０００９】
そして、入力軸２の筒状軸８よりもリア側となる部分の外周には、後述の３つの第２から第４太陽歯車２５，２６，２７を前後に間隔をあけて並べた状態で一体に回転可能に支持する円筒状の伝達軸２８が設けられている。当該伝達軸２８には、前側から順に同軸上で一体に回転可能に第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７が備えられている。なお、これら第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７は、第１太陽歯車２４と同軸上に配置される。
【００１０】
そして、第２遊星歯車２３は、第２太陽歯車２５と噛み合っており、第２太陽歯車２５と第２遊星歯車２３と、第２遊星歯車２３を支持する第１キャリア２１（第１遊星歯車機構ユニットのキャリアと第２遊星歯車機構ユニットのキャリアとを兼ねる）とから、第２遊星歯車機構ユニットが形成されている。
【００１１】
また、第３太陽歯車２６には、無段変速装置のケーシング４０に固定された状態の第３キャリア２９に支持された複数の第３遊星歯車３０が噛み合っている。また、第３遊星歯車３０には、第３リング歯車３１が噛み合っている。そして、これら第３太陽歯車２６、第３キャリア２９、第３遊星歯車３０および第３リング歯車３１とにより、第３遊星歯車機構ユニットが構成されている。
【００１２】
また、第３リング歯車３１は、高速用クラッチ３２を介して遊星歯車式変速機２０の出力軸３３、すなわち、無段変速装置の出力軸３３に接続され、高速用クラッチ３２が接続状態となっていると（なお、後述の低速用クラッチ３７は切断状態）、第３リング歯車３１と出力軸３３とが一体に回転可能となる。
【００１３】
また、第４太陽歯車２７には、第４キャリア３４に自転自在および公転自在に支持された第４遊星歯車３５が噛み合っている。また、第４遊星歯車３５には、トロイダル型無段変速機１の入力軸２と一体に回転可能な第４リング歯車３６が噛み合っている。そして、これら第４太陽歯車２７、第４キャリア３４、第４遊星歯車３５および第４リング歯車３６により、第４遊星歯車機構ユニットが構成されている。
そして、第４キャリア３４は、低速用クラッチ３７を介して出力軸３３に接続され、低速用クラッチ３７が接続状態で、高速用クラッチ３２が切断状態となっていると、第４キャリア３４と出力軸３３とが一体に回転可能となる。
【００１４】
このような構成の無段変速装置においては、低速用クラッチ３７を接続するとともに高速用クラッチ３２の接続を断った、所謂低速モード状態では、トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比、すなわち、入力軸２と出力軸３３との間の変速比が変化する。このような低速モード状態では、無段変速装置全体としての変速比は、無限大に変化する。すなわち、トロイダル型無段変速機１の変速比を調節する事により、入力軸２を一方向に回転させた状態のまま出力軸３３の回転状態を、停止状態を挟んで、正転、逆転の変換自在となる。
【００１５】
これに対して、低速用クラッチ３７の接続を断ち、高速用クラッチ３２を接続した、所謂高速モード状態では、トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比が変化するが、この場合には、トロイダル型無段変速機１の変速比を大きくする程、無段変速装置全体としての変速比が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許５６０７３７２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、上記特許文献１には、一体に回転する第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６および第４太陽歯車２７の軸方向位置を規制するスラスト軸受が設けられていることが記載されている。
特許文献１において、第２太陽歯車２５の軸方向移動を規制するスラスト軸受は、第１キャリア２１に設けられており、第２太陽歯車２５の前後にそれぞれ第１キャリア２１の一部が第２太陽歯車２５の端面に対向するように配置され、第２太陽歯車２５の前後の端面と、第１キャリア２１の一部との間にそれぞれスラスト軸受が配置されている。
【００１８】
また、第３太陽歯車２６の前側端面と、第３キャリア２９との間にスラスト軸受が配置され、第４太陽歯車２７の後側端面と、第４キャリア３４との間にスラスト軸受が配置されている。なお、図４には示されていないが、スラスト軸受が配置される部分では、太陽歯車の端面とキャリアの一部とが対向配置され、これらの間にスラスト軸受が配置されている。
【００１９】
これら４つの部分の軸受により、伝達軸２８で一体に回転可能に接続される第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７の軸方向位置が規制されるが、このような構造では、スラスト軸受が多く配置され、部品点数が多くなり、組み立ても煩雑なものとなる。また、これらのことがコスト増の要因となるといった問題があった。
さらに、第１キャリア２１と第２太陽歯車２５とは、回転方向が逆となるため軸受部分が高速で回転することになり、軸受の耐久性が問題となる。
【００２０】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、３つの太陽歯車が同軸上に一体に回転可能に並んだ遊星歯車式変速機を備える場合に、当該３つの太陽歯車の軸方向移動を規制するスラスト軸受の部品点数を減少できるとともに、スラスト軸受が高速で回転するのを防止できる無段変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の無段変速装置は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラとを有するトロイダル型無段変速機が備えられ、
かつ、前記出力側ディスクと一体に回転する第１太陽歯車と、前記入力側ディスクと一体に回転する第１キャリアと、当該第１キャリアに支持されるとともに第１太陽歯車に噛み合う第１遊星歯車と、当該第１遊星歯車と同軸上で一体に回転するとともに第１キャリアに支持される第２遊星歯車と、当該第２遊星歯車と噛み合うとともに第１太陽歯車と同軸上に配置される第２太陽歯車と、当該第２太陽歯車と伝達軸により一体に回転可能に同軸上に配置される第３太陽歯車および第４太陽歯車と、固定された第３キャリアと、当該第３キャリアに支持されるとともに第３太陽歯車に噛み合う第３遊星歯車と、第３遊星歯車と噛み合うとともに高速用クラッチを介して出力軸と一体に回転可能な第３リング歯車と、第４太陽歯車と噛み合う第４遊星歯車と、第４遊星歯車と噛み合うとともに前記入力軸と一体に回転する第４リング歯車と、第４遊星歯車を支持するとともに低速用クラッチを介して前記出力軸と一体に回転可能な第４キャリアとを有する遊星歯車式変速機が備えられた無段変速装置において、
第３キャリアには、第２太陽歯車と第３太陽歯車との間となる位置に軸受支持部が設けられ、第２太陽歯車と前記軸受支持部との間と、第３太陽歯車と前記軸受支持部との間とのそれぞれにスラスト軸受が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１に記載の発明においては、伝達軸で一体に回転する第２太陽歯車、第３太陽歯車、第４太陽歯車の伝達軸の軸方向移動を規制するスラスト軸受が２つとなることで、従来に比較して部品点数の削減を図ることができる。
また、スラスト軸受が２つだけとなる点と、２つのスラスト軸受が両方とも第２太陽歯車と第３太陽歯車との間に配置されることから、組み立て作業の作業性を向上することができる。
さらに、スラスト軸受を支持している第３キャリアが固定されていて回転しないので、スラスト軸受を挟んで配置される部材が互いに逆方向に回転することで、スラスト軸受の回転速度が速くなるようなことがない。したがって、スラスト軸受の長寿命化を図ることができる。
【００２３】
請求項２に記載の無段変速装置は、請求項１に記載の発明において、前記遊星歯車式変速機に備えられる各歯車がはすば歯車とされ、第１太陽歯車、第２太陽歯車、第３太陽歯車および第４太陽歯車のねじれ方向が全て同じとなっていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発明においては、はすば歯車としての第１太陽歯車と第２太陽歯車のねじれ方向が同じとされることで、第１太陽歯車に噛み合う第１遊星歯車と、第２太陽歯車に噛み合う第２遊星歯車とでねじれ方向が同じとなる。ここで第１遊星歯車は、第１太陽歯車から回転トルクが入力し、第１遊星歯車と一体に回転する第２遊星歯車から回転トルクが第２太陽歯車に出力する状態となっているので、はすば歯車として第１遊星歯車に作用するスラスト力と、第２遊星歯車に作用するスラスト力が逆方向となる。したがって、これらスラスト力の一部が相殺されて、スラスト力を低減することができる。これにより、第１キャリアと、第１遊星歯車および第２遊星歯車との間で前記スラスト力に基づいて発生する摩擦力を低減することができる。
【００２５】
また、第２太陽歯車、第３太陽歯車、第４太陽歯車のねじれ方向を同じにすることにより、これら一体に回転するはすば歯車で発生するスラスト力も低減することができる。
すなわち、高速用クラッチを接続状態とし、低速用クラッチを切断状態とした高速モードでは、第４太陽歯車を有する遊星歯車機構部分では、出力軸に回転トルクの出力が行われず、空転した状態となり大きなスラスト力が発生しない。
【００２６】
そして、第２太陽歯車と第３太陽歯車とにそれぞれスラスト力が発生するが、この場合も上述の場合と同様にスラスト力の方向が第２太陽歯車と第３太陽歯車とで逆となり、これらスラスト力の一部が相殺され、スラスト力が低減される。
また、高速用クラッチを切断状態とし、低速用クラッチを接続状態とした低速用モードでは、第３太陽歯車を有する遊星歯車機構部分では、出力軸に回転トルクの出力が行われず、空転した状態となり大きなスラスト力が発生しない。
【００２７】
そして、第２太陽歯車と第４太陽歯車とにそれぞれスラスト力が発生するが、この場合も上述の場合と同様にスラスト力の方向が第２太陽歯車と第４太陽歯車とで逆となり、これらスラスト力の一部が相殺され、スラスト力が低減される。
以上のことから、スラスト軸受にかかるスラスト力を低減することが可能となり、スラスト軸受の長寿命化を図ることができる。
また、軸受支持部を挟んで２つのスラスト軸受が配置されており、スラスト力の方向により、どちらか一方のスラスト軸受だけにスラスト力が作用するので、スラスト力の作用しない方のスラスト軸受はさらに長寿命化される。
【００２８】
また、第１太陽歯車から第４太陽歯車までのはすば歯車においてねじれ方向は、同じとする必要があるが、ねじれ角を同一とする必要はなく、ねじれ角を変更することで、各はすば歯車に発生するスラスト力を調整可能であり、互いに反対方向のスラスト力が発生するとともに一体に回転するはすば歯車においてねじれ角を単体方向のスラスト力が略同じとなるように設定可能であり、上述の第１遊星歯車および第２遊星歯車や、第２太陽歯車、第３太陽歯車および第４太陽歯車において、スラスト力を略０として、スラスト力による摩擦力を極めて小さくしたり、スラスト軸受に対する負荷を極めて小さなものとすることも可能である。
【００２９】
請求項３に記載の無段変速装置は、請求項１または請求項２に記載の無段変速装置において、前記第２太陽歯車が前記伝達軸に対して別体に設けられるとともに当該伝達軸の軸方向に僅かに移動可能に取り付けられ、
前記第２太陽歯車が前記第３太陽歯車に最も近づいた状態における第２太陽歯車と第３太陽歯車との距離が、前記第２太陽歯車と第３太陽歯車との間に配置される前記軸受支持部および２つのスラスト軸受の前記伝達軸の軸方向に沿った厚さを合わせた値より大きいことを特徴とする。
【００３０】
請求項３に記載の無段変速装置においては、第３太陽歯車との間に軸受支持部と２つのスラスト軸受が配置される第２太陽歯車を伝達軸とは別体に構成したので、例えば、無段変速装置の組み立て作業時に、第２太陽歯車と伝達軸とを接合することが可能となり、組み立て作業の作業性が向上する。
【００３１】
また、この際に、前記第２太陽歯車が前記第３太陽歯車に最も近づいた状態における第２太陽歯車と第３太陽歯車との距離が、前記第２太陽歯車と第３太陽歯車との間に配置される前記軸受支持部および２つのスラスト軸受の前記伝達軸の軸方向に沿った厚さを合わせた値より大きいので、容易に作業を行うことができる。
また、上述のように一方のスラスト軸受にはスラスト力が作用しない状態となるが、この際に、スラスト力が作用していないスラスト軸受と第２太陽歯車もしくは第３太陽歯車がほとんど接触しない状態とすることが可能となり、さらにスラスト軸受への負荷を減少させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の無段変速装置によれば、スラスト軸受の数を減らして部品点数の削減を図るとともに、組み立て作業の作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態の無段変速機を示すスケルトン図である。
【図２】前記無段変速装置を示す要部断面図である。
【図３】前記無段変速装置を示す要部断面図である。
【図４】従来の無段変速装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態の無段変速機の特徴は、無段変速装置の３つの太陽歯車２５，２６，２７が一体に回転可能に伝達軸２８に前後に並んで設けられた状態で、これら太陽歯車２５，２６，２７の軸方向移動を規制する構造とはすば歯車のねじれ方向の構造とにあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、この実施の形態の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図４と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３５】
図１は本発明の実施の形態の無段変速装置を示すスケルトン図、図２および図３は前記無段変速装置を示す要部断面図である。
図１に示すように、この例のトロイダル型無段変速機１および遊星歯車式変速機２０を有する無段変速装置は、図４に示される従来の無段変速装置と基本構成が同じとなっているが、図２および図３に示すように伝達軸２８に一体に回転可能に設けられた第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６および第４太陽歯車２７の軸方向移動を規制するスラスト軸受の配置と、はすば歯車のねじれ方向等が異なるものとなっている。
【００３６】
ここで、第１キャリア２１は、前後の支持板２１ａ，２１ｂを備え、当該支持板２１ａ，２１ｂの間に第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３を回転自在に支持する支持軸２１ｃが架け渡されている。
そして、伝達軸２２ａの前後に一体的に第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３が設けられているとともに、前記支持軸２１ｃが貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔に支持軸２１ｃが挿入されるとともに、貫通孔の内周側と支持軸２１ｃとの間にラジアルニードル軸受２２ｂが設けられている。
【００３７】
同様に第３キャリア２９は、前後の支持板２９ａ，２９ｂを備え、当該支持板２９ａ，２９ｂの間に第３遊星歯車３０を支持する支持軸２９ｃが架け渡されている。
そして、第３遊星歯車３０には、支持軸２９ｃが貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔に支持軸２９ｃが挿入されるとともに、貫通孔の内周側と支持軸２９ｃとの間にラジアルニードル軸受３０ａが設けられている。
【００３８】
また、第４キャリア３４は、前後の支持板３４ａ，３４ｂを備え、当該支持板３４ａ，３４ｂの間に第４遊星歯車３５を支持する支持軸３４ｃが架け渡されている。
そして、第４遊星歯車３５には、支持軸３４ｃが貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔に支持軸３４ｃが挿入されるととともに、貫通孔の内周側と支持軸３４ｃとの間にラジアルニードル軸受３５ａが配置されている。
また、第１遊星歯車２２、第２遊星歯車２３、第３遊星歯車３０、第４遊星歯車３５は、それぞれ、第１キャリア２１、第３キャリア２９、第４キャリア３４の周方向に沿って並んで複数配置されている。
【００３９】
また、第２から第４太陽歯車２５，２６，２７の３つの太陽歯車が設けられる伝達軸２８は、円筒状に形成され、その内部に入力軸２が貫通するようになっている。
また、入力軸２の外周面と、伝達軸２８の内周面との間の前部および後部とには、それぞれラジアルニードル軸受２８ｇ，２８ｈが配置されており、入力軸２に対して伝達軸２８が回転自在に支持された状態となっている。
【００４０】
また、伝達軸２８には、その中央部分に第３太陽歯車２６が一体に形成され、後端部に第４太陽歯車２７が一体に形成されているが、前端部に設けられる第２太陽歯車２５は伝達軸２８に対して別体に設けられており、伝達軸２８の前端部に第２太陽歯車２５が伝達軸２８と一体に回転可能に取り付けられた状態となっている。
なお、伝達軸２８は、第４太陽歯車２７と第３太陽歯車２６との間の部分の径に対して、第４太陽歯車２７および第３太陽歯車２６の径が大きくなっている。
【００４１】
また、第３太陽歯車２６と、第２太陽歯車２５との間には、後述のように第３キャリア２９の前側の支持板２９ａの内周縁部となる軸受支持部２９ｄとその前後にスラストニードル軸受４１，４２が配置されるようになっている。そして、第３太陽歯車２６と第２太陽歯車２５の間の部分の径は、第３太陽歯車２６と第４太陽歯車２７との間の部分の径より小さくされている。
また、伝達軸２８の第２太陽歯車２５が取り付けられる取付部２８ａの前部２８ｂは、第３太陽歯車２６と第２太陽歯車２５との間の径よりも、さらに小さな径とされている。
【００４２】
すなわち、伝達軸２８の第２太陽歯車２５が取り付けられる取付部２８ａの前部２８ｂは、後部２８ｃより径が小さくされている。
そして、伝達軸２８の取付部２８ａの前部２８ｂは、その外周部分がスプライン構造を有するものとなっている。また、伝達軸２８の取付部２８ａの前部２８ｂとそれより径の大きな後部２８ｃとの間には段差２８ｄが形成されている。
【００４３】
一方、第２太陽歯車２５の内周側には、前記伝達軸２８の取付部２８ａのスプライン構造を有する前部２８ｂと嵌合するスプライン構造を有する前内周部２５ａと、取付部２８ａの後部２８ｃが挿入されとともに当該後部２８ｃの外周面に略当接する内周面を備えた後内周部２５ｂとがあり、取付部２８ａの前部２８ｂの径および後部２８ｃの径に対応して、第２太陽歯車２５の前内周部２５ａの内径より、後内周部２５ｂの内径が大きくされている。そして、前内周部２５ａと、後内周部２５ｂとの間に段差２５ｃが形成されている。
【００４４】
そして、取付部２８ａの段差２８ｄと、第２太陽歯車２５の内周側の段差２５ｃが対向することにより、第２太陽歯車２５の伝達軸２８の軸方向に沿った後側への移動が規制されている。
また、伝達軸２８の第２太陽歯車２５の前側には、止め輪２８ｆが嵌め込まれ、第２太陽歯車２５の前側への移動が規制されている。したがって、第２太陽歯車２５は、伝達軸２８の前側の止め輪２８ｆと後側の段差２８ｄとにより軸方向位置が規制されるが、当該止め輪２８ｆとの後側の段差２８ｄとの間の距離は、第２太陽歯車２７の前端から内周側の段差２５ｃとの間の距離よりも僅かに広くなっており、クリアランスを有するものとなっている。
したがって、第２太陽歯車２５は、伝達軸２８の軸方向に沿って前後に僅かに移動可能となっている。
【００４５】
そして、ケーシング４０に固定された状態の第３キャリア２９の前側の支持板２９ａの中央部には、入力軸２が貫通した状態の伝達軸２８を貫通させる貫通孔が形成されている。そして、この支持板２９ａの前側の側面の貫通孔周囲となる軸受支持部２９ｄの前側には、第２太陽歯車２５の後側の端面が対向した状態となっている。
また、軸受支持部２９ｄの後側の側面には、第３太陽歯車２６の前側端面が対向した状態となっている。
【００４６】
そして、第３キャリア２９の軸受支持部２９ｄの前側の側面と、第２太陽歯車２５の後側の端面との間に前側のスラストニードル軸受４１が配置されている。
また、軸受支持部２９ｄの後側の側面と、第３太陽歯車２６の前側の端面との間に後側のスラストニードル軸受４２が配置されている。
また、これらスラストニードル軸受４１，４２は、それぞれニードル４３の軌道面を有する一対のスラストレース４４，４５を備えている。
【００４７】
上述のように僅かに前後移動可能な第２太陽歯車２５の後側端面と、第３太陽歯車２６の前側端面間の最小距離Ａ、すなわち、第２太陽歯車２５が最も後側（最も第３太陽歯車２６に近い側）にある状態での第２太陽歯車２５の後側端面と、第３太陽歯車２６の前側端面間の距離Ａの方が、間に軸受支持部２９ｄを挟んだ２つのスラストニードル軸受４２の伝達軸２８の軸方向に沿った距離Ｂより広くなっている。なお、図２においては、距離Ａと距離Ｂとがほぼ等しく図示されているが、実際には僅かに距離Ａの方が長くなっている。また、距離Ｂは、軸受支持部２９ｄの伝達軸２８の軸方向に沿った厚さと、それぞれ一対のスラストレース４４，４５を備える２つのスラストニードル軸受４１，４２の軸方向に沿った厚さとを足し合わせた値となる。
【００４８】
また、遊星歯車式変速機２０における各歯車、すなわち、第１太陽歯車２４、第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７、第１遊星歯車２２、第２遊星歯車２３、第３遊星歯車３０、第４遊星歯車３５、第３リング歯車３１、第４リング歯車３６は、全てはすば歯車（ヘリカルギア）とされている。
【００４９】
また、伝達軸２２ａで一体に回転する第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３のねじれ方向が同じとなっている。また、伝達軸２８で一体に回転する第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７のねじれ方向も同じとなっている。さらに、第１太陽歯車２４のねじれ方向も、第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６および第４太陽歯車２７のねじれ方向と同じとなっている。
【００５０】
なお、第１太陽歯車２４と、第２太陽歯車２５とのねじれ方向を同じ向きとすることで、第１太陽歯車２４と噛み合う第１遊星歯車２２と、第２太陽歯車２５と噛み合う第２遊星歯車２３とのねじれ方向の向きは同じとなる。
また、各はすば歯車は、互いに噛み合う歯車同士以外については、ねじれ角を同じとする必要はなく、ねじれ方向が同じであっても、ねじれ角は必ずしも同じではない。
【００５１】
以上のような無段変速装置では、第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７を同軸上に前後に並べて一体に回転可能とする伝達軸２８の軸方向位置（前後位置）、すなわち、これら第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６および第４太陽歯車２７の軸方向位置が、上述のように第２太陽歯車２５と第３太陽歯車２６との間に配置された第３キャリア２９の前側支持板２９ａの軸受支持部２９ｄの前後に設けられたスラストニードル軸受４１，４２により規制されることになる。
【００５２】
すなわち、従来４つのスラスト軸受で支持していた構造を２つのスラスト軸受で支持する構造とすることができ、部品点数の削減を図ることができる。
なお、この例では、第２太陽歯車と第３太陽歯車との間に２つのスラストニードル軸受４１，４２が配置される。そして、伝達軸２８の前方向への移動と、後方向への移動の両方が規制されることになり、伝達軸２８の前後方向への移動が規制されることで、伝達軸２８に設けられた第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６および第４太陽歯車２７の全ての軸方向の前後への移動が規制されることになり、他にスラストニードル軸受４１，４２を設ける必要がない。
【００５３】
また、この例では、スラストニードル軸受４１，４２の一方のスラストレース４５がケーシング４０に固定されて回転しない第２キャリア２９に取り付けられた状態となるので、スラストニードル軸受４１，４２の回転は、第２太陽歯車２５および第３太陽歯車２６の回転、すなわち、伝達軸２８の回転に基づくものとなり、従来のように互いに逆に回転する部材間にスラスト軸受を配置する状態とならず、スラストニードル軸受４１，４２が高速に回転することがなく、スラストニードル軸受４１，４２の耐久性に問題が生じるのを防止することができる。
【００５４】
また、第２太陽歯車２５と第３太陽歯車２６との間に、上述の前後のスラストニードル軸受４１，４２を配置するように無段変速装置を組み立てるに当たって、伝達軸２８の前端部に取り付けられる第２太陽歯車２５と伝達軸２８とを別体として、組み立て時に第２太陽歯車２５に伝達軸２８を組み付ける構造となっているので、組み立ての作業性が向上する。特に、従来のように４つのスラスト軸受を有する場合に比較して、組み立て作業を簡便なものとすることができる。
【００５５】
なお、組み付け時には、例えば、トロイダル型無段変速機１の筒状軸８の第１太陽歯車２４に第１キャリア２１に支持された状態の第１遊星歯車２２および第２遊星歯車２３のうちの第１遊星歯車２２を噛み合わせるようにして、第１キャリア２１をリア側の入力側ディスク３に取り付けるとともに、入力軸２に取り付ける。そして、次に第２太陽歯車２５を、第２遊星歯車２３に噛み合わせた状態に組み付け、次に前側のスラストニードル軸受４１を組み付け、次に第３キャリア２９を組み付け、次に、後側のスラストニードル軸受４２を組み付ける。その後に、伝達軸２８の先端部を第２太陽歯車２５の貫通孔に挿入するようにして、伝達軸２８を組み付ける。
【００５６】
上述のように第１太陽歯車２４と第２太陽歯車２５とのねじれ方向を同じにしたことにより、第１遊星歯車２２と第２遊星歯車２３とのねじれ方向が同じとなる。ここで、第１遊星歯車２２には、第１太陽歯車２４側から回転トルクが入力されて第１遊星歯車２２と第２遊星歯車２３とが一体に回転し、第２遊星歯車２３から第２太陽歯車２５側に回転トルクが出力される状態となるので、噛み合ったはすば歯車どうしの回転により生じするスラスト力は、第１遊星歯車２２と第２遊星歯車２３とで逆方向となり、少なくとも一部のスラスト力が相殺されることになり、例えば、第１キャリア２１と一体の第１遊星歯車および第２遊星歯車との間に作用する前記スラスト力に基づく摩擦力を低減することができる。
【００５７】
また、第１遊星歯車２２のねじれ角と第２遊星歯車２３のねじれ角との少なくとも一方を調整することで、第１遊星歯車２２に作用するスラスト力と第２遊星歯車２３に作用するスラスト力とを互いに逆方向で略同じ大きさとすることが可能であり、これらスラスト力を略相殺する状態とすることが可能であり、前記摩擦力をほぼ０とすることも可能である。
【００５８】
また、伝達軸２８により一体に回転するとともに、はすば歯車としてのねじれ方向が互いに同じとなっている第２太陽歯車２５、第３太陽歯車２６、第４太陽歯車２７においては、高速用クラッチ３２を接続状態とし、低速用クラッチ３７を切断状態とした高速モード時に、第２遊星歯車２３から第２太陽歯車２５に入力した回転トルクが第３太陽歯車２６から第３遊星歯車３０を介して第３リング歯車３１に伝達されることになり、第２太陽歯車２５と第３太陽歯車２６とにはすば歯車に基づく互いに逆方向のスラスト力が作用することになる。これにより、スラスト力の一部が相殺され、伝達軸２８に作用するスラスト力が低減する。
なお、低速用クラッチ３７を切断した状態では、第４太陽歯車から出力軸３３側に回転トルクが伝達されず、第４太陽歯車２７は空転した状態となり、第４太陽歯車２７に大きなスラスト力が作用することがない。
【００５９】
また、スラスト力が一方向に働くことから、スラスト力は、間に固定の軸受支持部２９ｄが配置された前後のスラストニードル軸受４１，４２のうちの一方にだけ作用することになる。
また、上述のように伝達軸２８に対して第２太陽歯車２５が軸方向に僅かに移動可能となっている。
【００６０】
また、第２太陽歯車２５と第３太陽歯車２６との間の間隔となる距離のうちの第２太陽歯車２５の位置に基づいて最小となる距離Ａの方が、第２太陽歯車２５および第３太陽歯車２６との間に配置される軸受支持部２９ｄと、その前後に配置されるスラストニードル軸受４１，４２とを合わせた軸方向にそった厚みとなる距離Ｂより大きくなっている。
【００６１】
以上のことから、２つのスラストニードル軸受４１，４２のスラスト力の方向の手前側となる一方のスラストニードル軸受４１，４２がスラスト力を受け、スラスト力の方向の先側のスラストニードル軸受４１，４２がスラスト力を受けない状態となるとともに、スラスト力を受けない側のスラストニードル軸受４１，４２側の太陽歯車（第２太陽歯車２５および第３太陽歯車２６のうちの一方）との間に隙間が生じ、一方のスラストニードル軸受４１，４２が回転しない状態となる。
【００６２】
また、第２太陽歯車２５のねじれ角と第３太陽歯車２６のねじれ角とのうちの少なくとも一方を調整することで、それぞれのはすば歯車に発生する互いに逆方向のスラスト力を略同じとして、スラスト力を相殺し、両方のスラストニードル軸受４１，４２にスラスト力が作用しないようにすることができる。
【００６３】
また、高速用クラッチ３２を切断状態とし、低速用クラッチ３７を接続状態とした低速モードにおいては、第２遊星歯車２３から第２太陽歯車２５に入力した回転トルクが第４太陽歯車２７から第４遊星歯車３５を介して第４キャリア３４に伝達されることになり、第２太陽歯車２５と第４太陽歯車２７とにはすば歯車に基づく互いに逆方向のスラスト力が作用することになる。これにより、スラスト力の一部が相殺され、伝達軸２８に作用するスラスト力が低減する。なお、高速用クラッチ３２を切断した状態では、第３太陽歯車２６から出力軸３３側に回転トルクが伝達されず、第３太陽歯車２６は空転した状態となり、第３太陽歯車２６に大きなスラスト力が作用することがない。
【００６４】
これにより、高速モードの場合と同様にスラストニードル軸受４１，４２に対するスラスト力を低減することができる。
また、第２太陽歯車２５のねじれ角と第４太陽歯車２７のねじれ角とのうちの少なくとも一方を調整することで、それぞれのはすば歯車に発生する互いに逆方向のスラスト力を略同じとして、スラスト力を相殺し、両方のスラストニードル軸受４１，４２にスラスト力がほとんど作用しないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、遊星歯車式変速機とハーフトロイダル型無段変速機を用いた無段変速装置の他、遊星歯車式変速機とトラニオンが無いフルトロイダル型無段変速機を用いた無段変速装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１      トロイダル型無段変速機
２      入力軸
３      入力側ディスク
３ａ    凹面（内側面）
４      パワーローラ
５      出力側ディスク
５ａ    凹面（内側面）
２０    遊星歯車式変速機
２１    第１キャリア
２２    第１遊星歯車
２３    第２遊星歯車
２４    第１太陽歯車
２５    第２太陽歯車
２６    第３太陽歯車
２７    第４太陽歯車
２８    伝達軸
２９    第３キャリア
２９ｄ  軸受支持部
３０    第３遊星歯車
３１    第３リング歯車
３２    高速用クラッチ
３３    出力軸
３４    第４キャリア
３５    第４遊星歯車
３６    第４リング歯車
３７    低速用クラッチ
４１    スラストニードル軸受（スラスト軸受）
４２    スラストニードル軸受（スラスト軸受）
【図１】
2011112091.tif 000003
【図２】
2011112091.tif 000004
【図３】
2011112091.tif 000005
【図４】
2011112091.tif 000006