(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニット入力軸にそれぞれ連結された無段変速機及び一定変速機と、
ユニット出力軸に配設されるとともに、無段変速機の出力軸、一定変速機の出力軸及びユニット出力軸のいずれかひとつにそれぞれ連結されるサンギア、キャリア及びリングギアと、からなる遊星歯車機構と、
前記ユニット入力軸から変速機出力部に至る伝達経路の途中に介装された動力循環モードクラッチと、
前記遊星歯車機構のサンギア、キャリア、リングギアのうちの２つの要素の間に介装された直結モードクラッチと、
前記無段変速機から前記遊星歯車機構の要素のひとつに駆動力を伝達する無段変速機出力経路とを備えた変速比無限大無段変速機において、
前記動力循環モードクラッチと直結モードクラッチのうち、少なくとも一方が電磁式ツーウェイクラッチで構成されたことを特徴とする変速比無限大無段変速機。
【請求項２】
前記電磁式ツーウェイクラッチは、駆動力の伝達を規制する２方向ローラクラッチと、磁力を発生する電磁コイルと、磁力の有無によって互いの接続を制御される摩擦材とアマーチャで構成され、２方向ローラクラッチのアウターレースが一定変速機側に結合し、インナーレースが遊星歯車機構のキャリアに連結して、電磁コイルがアウターレースの外周部にかつ同心状に隙間を持って配設され、摩擦材がインナーレースもしくはアウターレースのいずれか一方と一体に回転し、アマーチャが他方と一体に回転することを特徴とする請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
【請求項３】
前記電磁式ツーウェイクラッチは、円筒状のアウターレース、複数のローラ、前記複数のローラに対応した平面を有する多角形状インナーレース、複数のローラを円周方向にガイドする保持器、前記保持器と連結し電磁力発生時に生じる吸引力によりアウターレース間で摩擦力を発生させ前記ローラの噛み込み方向を切り換えるアマーチャ、および電磁力を発生する電磁コイルからなり、
前記電磁コイルをアウターレースの外周部に同心状に配置するとともに、アマーチャおよびアウターレースに取付けられる摩擦材を前記電磁コイル側面まで大径化し、電磁コイルの外周部に磁気シールド部材を介して磁性体を設けたことを特徴とする請求項２に記載の変速比無限大無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される変速比無限大無段変速機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両の変速機として、トロイダル型の無段変速機が知られており、このような無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段変速機に一定変速機と遊星歯車機構を組み合わせて変速比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機が知られており、例えば、特開平１０−２６７１１７号公報などが知られている。
【０００３】
これは、エンジンに連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸に変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機と、一定変速機（減速機）を並列的に連結するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構で選択的に結合したもので、図１０に示すように、動力循環モードクラッチを接続する一方、直結モードクラッチを遮断することにより、無段変速機と一定変速機の変速比の差に応じて、ユニット変速比ｉｉ（図中ＩＶＴ比ｉｉでユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数、以下、ＩＶＴ比ｉｉとする）を負の値から正の値まで変速比無限大（＝ギアードニュートラルポイントＧＮＰ）を含んで連続的に変速制御を行う動力循環モードと、動力循環モードクラッチを遮断する一方、直結モードクラッチを接続して無段変速機の変速比ｉｃ（以下、ＣＶＴ比ｉｃとする）に応じて変速制御を行う直結モードを選択的に使用することができる。
【０００４】
上記変速比無限大無段変速機では、動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０を油圧式多板クラッチで構成しており、動力循環モードと直結モードを切り換える回転同期点ＲＳＰでは、解放中のクラッチへ供給する油圧を徐々に増大すると同時に、締結中のクラッチへ供給する油圧を徐々に減少して、締結するクラッチの切り換えを行って、動力循環モードと直結モードの切り換えを行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の変速比無限大無段変速機では、回転同期点ＲＳＰにおいてクラッチを切り換える際に、締結中の一方のクラッチを解放しながら、解放中の他方を徐々に締結し、半クラッチ状態を経由してから完全に締結するまで時間を要してしまう。
【０００６】
このクラッチの切り換えの期間中、ＩＶＴ比は回転同期点ＲＳＰに固定しておく必要があるが、運転状態の変化によっては、ＩＶＴ比が回転同期点ＲＳＰからずれてしまう場合もあり、このようなときには、クラッチの締結時にショックを生じて運転性を低下させてしまうという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、回転同期点ＲＳＰでのクラッチの切り換えを迅速に行って変速ショックが発生するのを抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ユニット入力軸にそれぞれ連結された無段変速機及び一定変速機と、ユニット出力軸に配設されるとともに、無段変速機の出力軸、一定変速機の出力軸及びユニット出力軸のいずれかひとつにそれぞれ連結されるサンギア、キャリア及びリングギアと、からなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力軸から変速機出力部に至る伝達経路の途中に介装された動力循環モードクラッチと、前記遊星歯車機構のサンギア、キャリア、リングギアのうちの２つの要素の間に介装された直結モードクラッチと、前記無段変速機から前記遊星歯車機構の要素のひとつに駆動力を伝達する無段変速機出力経路とを備えた変速比無限大無段変速機において、
前記動力循環モードクラッチと直結モードクラッチのうち、少なくとも一方が電磁式ツーウェイクラッチで構成される。
【０００９】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記電磁式ツーウェイクラッチは、駆動力の伝達を規制する２方向ローラクラッチと、磁力を発生する電磁コイルと、磁力の有無によって互いの接続を制御される摩擦材とアマーチャで構成され、２方向ローラクラッチのアウターレースが一定変速機側に結合し、インナーレースが遊星歯車機構のキャリアに連結して、電磁コイルがアウターレースの外周部にかつ同心状に隙間を持って配設され、摩擦材がインナーレースもしくはアウターレースのいずれか一方と一体に回転し、アマーチャが他方と一体に回転する。
【００１０】
また、第３の発明は、前記第２の発明において、前記電磁式ツーウェイクラッチは、円筒状のアウターレース、複数のローラ、前記複数のローラに対応した平面を有する多角形状インナーレース、複数のローラを円周方向にガイドする保持器、前記保持器と連結し電磁力発生時に生じる吸引力によりアウターレース間で摩擦力を発生させ前記ローラの噛み込み方向を切り換えるアマーチャ、および電磁力を発生する電磁コイルからなり、前記電磁コイルをアウターレースの外周部に同心状に配置するとともに、アマーチャおよびアウターレースに取付けられる摩擦材を前記電磁コイル側面まで大径化し、電磁コイルの外周部に磁気シールド部材を介して磁性体を設ける。
【００１１】
【発明の効果】
第１の発明は、動力循環モードと直結モードの間で変速を行う際には、回転同期点を越えてユニット変速比を変更する必要があり、このとき、ユニット変速比（総変速比）が回転同期点のときに動力循環モードクラッチと直結モードクラッチの締結状態を変更することで、変速ショックを抑制でき、さらに、電磁式ツーウェイクラッチは励磁、非励磁を切り換えるだけで、瞬時にクラッチの締結状態を切り換えることが可能となって、運転状態の変化が大きいときであっても、ユニット変速比が回転同期点からずれないうちに、締結するクラッチを切り換えることが可能となって、変速ショックが発生するのを抑制することができ、変速比無限大無段変速機の変速応答性を向上させるとともに、運転性を確保することが可能となる。
【００１２】
また、第２の発明は、電磁コイルをアウターレースの外周部にかつ同心状に隙間を持って配設することで、変速比無限大無段変速機の軸方向寸法を縮小することができる。
【００１３】
また、第３の発明は、前記電磁コイルをアウターレースの外周部に同心状に配置するとともに、アマーチャおよびアウターレースに取付けられる摩擦材を前記電磁コイル側面まで大径化し、電磁コイルの外周部に磁気シールド部材を介して磁性体を設けることで、電磁式ツーウェイクラッチの軸方向寸法を縮小することができるとともに、磁気回路を確実に形成できるので電磁式ツーウェイクラッチとしての性能を確保することができる。
【００１４】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図７は、トロイダル型無段変速機により変速比無限大無段変速機を構成した場合に、本発明を適用した一例を示す。
【００１６】
図１、図２に示すように、エンジンのクランクシャフト１３に連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸１ａに、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機２と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機３（減速機）を並列的に連結し、これらの出力軸４、３ｃをユニット出力軸６上に配設するとともに遊星歯車機構５で連結したもので、無段変速機２の出力軸４は遊星歯車機構５のサンギア５ａに、一定変速機３の出力軸３ｃは動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結される。
【００１７】
一端にサンギア５ａを形成した無段変速機出力軸４は、スプロケット４ａ及びチェーン４ｂ（無段変速機出力経路）を介して無段変速機２の駆動力を受けるとともに、ユニット出力軸６に対して相対回転自在に軸支され、この無段変速機出力軸４の他端には、電磁式の２方向ローラクラッチで構成された直結モードクラッチ１０が配設され、この直結モードクラッチ１０が締結、解放に応じて無段変速機出力軸４は、変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸６へ選択的に結合される。
【００１８】
一方、一定変速機３のギア３ｂは、ユニット出力軸６と同軸的かつ相対回転自在に支持された一定変速機出力軸３ｃと結合しており、一定変速機出力軸３ｃは、電磁式の２方向ローラクラッチで構成された動力循環モードクラッチ９を介して、遊星歯車機構５のリングギア５ｃと選択的に結合される。
【００１９】
図１、図２において、ユニット出力軸６の図中右側には、変速機出力ギア７（変速機出力部）が設けられ、この変速機出力ギア７はディファレンシャルギア８のファイナルギア１２と噛合し、ディファレンシャルギア８に結合した駆動軸１１には、所定の総減速比（ユニット変速比ｉｉ）で駆動力が伝達される。
【００２０】
無段変速機２は、図１に示すように、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディスク２２、２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェーン４ｂを介してユニット入力軸１ａ及びＣＶＴシャフト１ｂと平行して配置されたユニット出力軸６の無段変速機出力軸４に形成したスプロケット４ａと連結する。
【００２１】
また、図２に示すように、ユニット入力軸１ａとＣＶＴシャフト１ｂは、同軸的に配設されるとともに、無段変速機２のローディングカム装置２３を介して、回転方向で結合しており、ユニット入力軸１ａはエンジンのクランクシャフト１３に結合されるとともに、一定変速機３のギア３ａを形成しており、ＣＶＴシャフト１ｂは２組の入力ディスク２１、２１に連結されて、ユニット入力軸１ａからの入力トルクに応じてローディングカム装置２３が発生した軸方向の押圧力によって、図１に示したパワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間で挟持、押圧することで、出力スプロケット２ａに駆動力を伝達する。
【００２２】
この変速比無限大無段変速機では、動力循環モードクラッチ９を解放する一方、直結モードクラッチ１０を締結して無段変速機２の変速比に応じて駆動力を伝達する直結モードと、動力循環モードクラッチ９を締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放することにより、無段変速機２と一定変速機３の変速比の差に応じて、図９に示すように、変速比無限大無段変速機全体のユニット変速比ｉｉ（ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６の変速比）を負の値から正の値まで無限大を含んでほぼ連続的に制御を行う動力循環モードとを選択的に使用することができる。
【００２３】
図２に示すように、ユニット出力軸６は両端に設けた軸受を介してケーシング１４、前部ケーシング１５で軸支されており、図中右側の端部が、軸受１７を介して前部ケーシング１５に軸支される一方、図中左側の端部はテーパーローラベアリングで構成された軸受１８を介して、ケーシング１４の図中左側に設けた支持穴１６で軸支される。
【００２４】
なお、前部ケーシング１５は、図中右側を開口したケーシング１４を封止する部材である。
【００２５】
ここで、ユニット出力軸６には、図中左側の端部から軸受１８、リテーナ３０、直結モードクラッチ１０、スプロケット４ａ及び無段変速機出力軸４、遊星歯車機構５、動力循環モードクラッチ９、一定変速機３の出力軸３ｃ、ギア３ｂ、そして変速機出力ギア７が順次配設される。
【００２６】
次に、図２、図３を参照しながら、電磁式の２方向ローラクラッチ（以下、電磁式ツーウェイクラッチという）で構成された動力循環モードクラッチ９について説明する。なお、この電磁式ツーウェイクラッチは、特開平１１−１５９５４４号公報に開示されるものと同種のものである。
【００２７】
動力循環モードクラッチ９は、筒状に形成された一定変速機出力軸３ｃの内周に配設される。
【００２８】
図２、図３において、一定変速機出力軸３ｃの図中右側の端部には、フランジ部３ｄが形成されるとともに、このフランジ部３ｄにはギア３ｂが締結され、その内周には軸受１９が介装されて、ユニット出力軸６に対して相対回転自在に軸支されている。
【００２９】
そして、一定変速機出力軸３ｃは、図中左側の遊星歯車機構５に向けた端部を開口しており、この開口部は円筒状に形成されて、内周には円環状の摩擦材としてのロータ５３を固設する。
【００３０】
ロータ５３は、図３に示すように、遊星歯車機構５側に向けて開口した「コ」の字状の断面を備え、このロータ５３の内周には、同じく円環状の電磁コイル５５を収装する。
【００３１】
電磁コイル５５は、支持部材５５Ａを介してケーシング１４に固定されて、ロータ５３の内周との間に所定の間隙を形成する。
【００３２】
そして、一定変速機出力軸３ｃの中間、すなわち、ロータ５３と軸受１９の間には、ローラ５０と選択的に係合する円形断面の内周９１が形成され、この内周９１が電磁式ツーウェイラッチのアウターを構成する。以下、この内周をアウターレース９１とする。
【００３３】
このアウターレース９１とユニット出力軸６の間には、図５（Ｂ）にも示すように、外周を多角形で構成され、内周にユニット出力軸６を挿通した筒状部材のインナーレース９２が配設される。
【００３４】
インナーレース９２の内周とユニット出力軸６の間には、ニードルベアリング９５が介装されて、インナーレース９２はユニット出力軸６と相対回転自在に支持される。
【００３５】
一方、インナーレース９２の外周は、図５に示すように、例えば、八角形で構成されて、各平面にそれぞれローラ５０が配設され、各ローラ５０は、保持器５１によって、各平面上の所定位置となるように、周方向の位置を規制される。
【００３６】
なお、図５（Ｂ）のように、ローラ５０がインナーレース９２外周の平面中央にある中立位置のときには、ローラ５０はアウターレース９１と接触せず、後述するように、インナーレース９２とアウターレース９１の相対回転が許容されるように設定される。
【００３７】
ここで、インナーレース９２は、図２、図３に示すように、ローラ５０と当接する位置よりもロータ５３側（図中左側）に、外径の小さい円筒部９３を突設しており、この円筒部９３の内周にはスプライン９４が形成されて、遊星歯車機構５のキャリア５ｂと連結した中間軸９３と結合する。
【００３８】
この中間軸５９は、図３に示すように、動力循環モードクラッチ９のロータ５３内周に挿通されて、上記インナーレース９２と結合する円筒状の軸部と、遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結された支持部材５ｄと結合するフランジ部５９Ａから構成される。
【００３９】
さらに、中間軸５９の軸部内周には、ユニット出力軸６との間にニードルベアリング９６を介装して相対回転自在に軸支され、また、ロータ５３との間にはニードルベアリング５８を介装して、動力循環モードクラッチ９のアウターレース９１側、換言すれば、一定変速機出力軸３ｃの一端を、相対回転自在に軸支している。
【００４０】
次に、多数のローラ５０を収装した保持器５１は、図３、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、インナーレース９２の円筒部９３の外周と対向可能な位置まで、ロータ５３側へ向けて突出する。
【００４１】
そして、保持器５１とロータ５３との間には、電磁コイル５５の励磁に応じて、ロータ５３と接離可能なアマーチャ５４が配設される。このアマーチャ５４は、内周をインナーレース９２の円筒部９３に挿通した円盤状部材で構成され、インナーレース９２に対して軸方向へ変位可能かつ、円筒部９３回りに相対回転可能に支持される。
【００４２】
ここで、ロータ５３側に突出した保持器５１には、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、円周上の所定の位置に切り欠き５１Ａを形成して、後述するスイッチバネ５２と連結部材５７の凸部５２Ｂ、５７Ｂと係合する。
【００４３】
この保持器５１に形成された切り欠き５１Ａと係合するスイッチバネ５２及び連結部材５７は、図３に示すように、内周がインナーレース９２の円筒部９３に挿通されて、インナーレース９２に対して相対回転可能に支持され、多角形の外周を備えたインナーレース９２の端面９２Ａから、スイッチバネ５２、連結部材５７の順で配設される。
【００４４】
まず、スイッチバネ５２は、図５（Ａ）に示すように、円環の一部に切り欠き５２Ａを備えた可撓性部材で構成され、切り欠き５１Ａを挟んだ両側には、外周に向けて突出した凸部５２Ｂ、５２Ｂが形成され、いわゆる、スナップリング状に構成される。なお、スイッチバネ５２の付勢力は、切り欠き５２Ａが広がる方向へ作用する。
【００４５】
さらに、インナーレース９２の端面９２Ａからは、凸部５２Ｂ、５２Ｂの外側に当接する一対のピン９２Ｂ、９２Ｂが突設されて、スイッチバネ５２はこれらピン９２Ｂ、９２Ｂの内側から外側へ向けて付勢されている。
【００４６】
そして、ピン９２Ｂ、９２Ｂの間から外周へ突出したスイッチバネ５２の凸部５２Ｂ、５２Ｂが、保持器５１の切り欠き５１Ａ、５１Ａと係合する。
【００４７】
なお、ピン９２Ｂ、９２Ｂは、後述するように電磁コイル５５が非励磁かつ無負荷のときに、図５（Ｂ）に示すように、ローラ５０がインナーレース９２の平面の中央に位置する中立位置（ローラ５０がアウターレース９１と接触しない位置で、動力循環モードクラッチ９の解放位置）となるように、スイッチバネ５２の付勢力によって保持器５１を案内する。
【００４８】
次に、図３において、スイッチバネ５２のアマーチャ５４側に配置された連結部材５７は、図６（Ａ）に示すように、内周を円筒部９３へ挿通した環状部材に、切り欠き５１Ａの位置に応じて外周へ突出した凸部５７Ｂ、５７Ｂを形成したもので、さらに、凸部５７Ｂからは、図３に示すように、ロータ５３側へ突出した爪部５７Ａが形成される。
【００４９】
この爪部５７Ａは、図３に示すように、アマーチャ５４に形成された孔部５４Ａに係合し、アマーチャ５４がロータ５３へ吸着したときには、ロータ５３の回転、換言すればアウターレース９１の回転に応じて爪部５７Ａが駆動され、連結部材５７はロータ５３の回転を、切り欠き５１Ａを介して保持器５１へ伝達する。
【００５０】
以上のように構成された動力循環モードクラッチ９の動作について、図３、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００５１】
図３において、電磁コイル５５が非励磁のときには、アマーチャ５４はロータ５３から離れており、連結部材５７は図６（Ａ）のように、保持器５１の切り欠き５１Ａ、５１Ａの間に位置する。
【００５２】
このとき、図５（Ａ）に示すように、スイッチバネ５２は、その付勢力によって凸部５２Ｂ、５２Ｂがインナーレース９２のピン９２Ｂ、９２Ｂに係止された位置を保持し、凸部５２Ｂ、５２Ｂと係合する保持器５１は、ローラ５０がインナーレース９２の平面の中央に位置する中立位置へ案内される。
【００５３】
この中立位置では、ローラ５０はアウターレース９１と接触しておらず、アウターレース９１とインナーレース９２は相対回転可能となり、これが動力循環モードクラッチ９の解放状態となる。
【００５４】
一方、電磁コイル５５が励磁されると、アマーチャ５４がロータ５３に吸着されて、アウターレース９１の回転が連結部材５７を介して保持器５１へ伝達される。
【００５５】
例えば、図６に示すように、アウターレース９１が図中反時計回りに回転している場合、電磁コイル５５の励磁によって連結部材５７も反時計回りに回動して、図６（Ｂ）のように、凸部５７Ｂが保持器５１の切り欠き５１Ａを反時計回りに押圧する。
【００５６】
保持器５１の反時計回りへの回動によって、ローラ５０は、図７（Ｂ）に示すように、インナーレース９２外周の平面上で、中央部から隣の平面へ向けて転動し、ローラ５０がアウターレース９１と接触すると、アウターレース９１の回転によってローラ５０は、インナーレース９２とアウターレース９１に挟まれて、アウターレース９１からのトルクをインナーレース９２へ伝達し、動力循環モードクラッチ９は締結状態となる。
【００５７】
このとき、スイッチバネ５２は、図７（Ａ）に示すように、保持器５１の反時計回りへの回動に応じて撓み、図中左側の凸部５２Ｂがピン９２Ｂに係止される一方、図中右側の凸部５２Ｂは、保持器５１の切り欠き５１Ａに押圧されてスイッチバネ５２の切り欠き５２Ａを縮小した状態を維持する。
【００５８】
この締結状態で、電磁コイル５５の励磁を中止しても、アウターレース９１からインナーレース９２へ向けてトルクが伝達されている間は、アウターレース９１のトルクによって、ローラ５０がインナーレース９２の平面とアウターレース９１との間に食い込んでいるため、動力循環モードクラッチ９は締結状態を継続することができる。
【００５９】
そして、アウターレース９１からのトルクが無くなった時点、または、インナーレース９２側からアウターレース９１へ向けてトルクを伝達しようとした時点で、スイッチバネ５２の付勢力によってローラ５０は、上記図５の中立位置へ戻り、動力循環モードクラッチ９は解放状態となる。
【００６０】
なお、上記図５〜図７においては、アウターレース９１からインナーレース９２へトルクを伝達する場合について述べたが、インナーレース９２からアウターレース９１へトルクの伝達を行うこともでき、上記と同様に、電磁コイル５５を励磁すると、図６（Ｂ）、図７とは逆に連結部材５７、保持器５１が回動し、ローラ５０が図中右側へ移動してインナーレース９２の平面とアウターレース９１との間に挟まれて、インナーレース９２からアウターレース９１へトルクを伝達することができる。
【００６１】
以上のように、電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチ９は、電磁コイル５５の励磁によって、アウターレース９１とインナーレース９２との間でトルクの伝達を行うことができるのである。
【００６２】
次に、無段変速機出力軸４とユニット出力軸６との間に介装された直結モードクラッチ１０について、図４を参照しながら説明する。
【００６３】
直結モードクラッチ１０は、動力循環モードクラッチ９と同様の電磁式ツーウェイラッチで構成されており、配設位置と入出力の部材が異なる。
【００６４】
直結モードクラッチ１０は、筒状に形成されたアウターレース１９１の内周に収装される。
【００６５】
アウターレース１９１は、その一端が無段変速機出力ギア４ａを介して無段変速機出力軸４と結合するとともに、図中左側のリテーナ３０に面した端部を開口しており、この端部内周には円環状のロータ１５３を固設している。
【００６６】
ロータ１５３は、図４に示すように、リテーナ３０側に向けて開口した「コ」の字状の断面を備え、このロータ１５３の内周には、同じく円環状の電磁コイル１５５を収装する。
【００６７】
電磁コイル１５５は、支持部材１５５Ａを介してケーシング１４に固定され、ロータ１５３の内周との間に所定の間隙を形成する。
【００６８】
なお、ロータ１５３の内周とリテーナ３０との間には、ニードルベアリング１５８が介装されて、ロータ１５３及びアウターレース１９１は、ケーシング１４に固定されたリテーナ３０に対して相対回転自在に支持される。
【００６９】
そして、アウターレース１９１の中間、すなわち、ロータ１５３と無段変速機出力ギア４ａ側の間には、ローラ１５０と選択的に係合する円形断面の内周が形成される。
【００７０】
このアウターレース１９１とユニット出力軸６の間には、上記動力循環モードクラッチ９と同様に、外周を多角形で構成され、内周にユニット出力軸６を挿通した筒状部材のインナーレース１９２が配設される。
【００７１】
インナーレース１９２の内周とユニット出力軸６は、スプライン１９４を介して結合され、インナーレース１９２はユニット出力軸６と一体となって回転する。
【００７２】
インナーレース１９２の外周は、上記動力循環モードクラッチ９のインナーレース９２と同じく、図５に示すように、例えば、八角形で構成されて、各平面にそれぞれローラ１５０が配設され、各ローラ１５０は、保持器１５１によって、各平面上の所定位置となるように、周方向の位置を規制される。
【００７３】
ここで、インナーレース１９２は、図２、図４に示すように、ローラ５０と当接する位置よりもロータ１５３側（図中左側）に、外径の小さい円筒部１９３を突設する。
【００７４】
次に、多数のローラ１５０を収装した保持器１５１は、インナーレース１９２の円筒部１９３の外周と対向可能な位置まで、ロータ１５３側へ向けて突出する。
【００７５】
そして、保持器１５１とロータ１５３との間には、電磁コイル１５５の励磁に応じて、ロータ１５３と接離可能なアマーチャ１５４が配設される。
【００７６】
このアマーチャ１５４は、内周をインナーレース１９２の円筒部１９３に挿通した環状部材で構成され、インナーレース１９２に対して軸方向へ変位可能かつ、円筒部１９３回りに相対回転可能に支持される。
【００７７】
ここで、ロータ１５３側に突出した保持器１５１には、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示したように、円周上の所定の位置に切り欠き１５１Ａを形成して、上記動力循環モードクラッチ９と同様のスイッチバネ５２及び連結部材５７の凸部と係合する。
【００７８】
この保持器１５１に形成された切り欠き５１Ａと係合するスイッチバネ５２及び連結部材５７は、内周がインナーレース１９２の円筒部１９３に挿通されて、インナーレース１９２に対して相対回転可能に支持され、多角形の外周を備えたインナーレース１９２の端面１９２Ａから、スイッチバネ５２、連結部材５７の順で配設される。
【００７９】
なお、スイッチバネ５２及び連結部材５７は、上記動力循環モードクラッチ９と同様に構成される。
【００８０】
次に、図４において、スイッチバネ５２のアマーチャ１５４側に配置された連結部材５７も、動力循環モードクラッチ９と同様に、ロータ１５３側へ突出した爪部５７Ａが形成される。
【００８１】
この爪部５７Ａは、アマーチャ１５４に形成された孔部１５４Ａに係合し、アマーチャ１５４がロータ１５３へ吸着したときには、ロータ１５３の回転、換言すればアウターレース１９１の回転に応じて爪部５７Ａが駆動され、連結部材５７はロータ１５３の回転を、切り欠き５１Ａを介して保持器１５１へ伝達する。
【００８２】
この直結モードクラッチ１０も、動力循環モードクラッチ９と同様に作動し、電磁コイル１５５を励磁することにより、アマーチャ１５４がロータ１５３に吸着され、連結部材５７を介してスイッチバネ５２を撓ませながら保持器１５１を、インナーレース１９２に対して相対的に回動させることで、ローラ１５０をインナーレース１９２外周の平面と、アウターレース１９１の内周で挟み込むことで、アウターレース１９１からインナーレース１９２へトルクを伝達して、直結モードクラッチ１０を締結状態にする。
【００８３】
一方、電磁コイル１５５が非励磁かつほぼ無負荷のときには、上記動力循環モードクラッチ９と同様に、スイッチバネ５２が中立位置へ戻って、直結モードクラッチ１０を解放することができる。
【００８４】
以上のように、動力循環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０を電磁式ツーウェイクラッチで構成することにより、電磁コイル５５を励磁する一方、電磁コイル１５５を非励磁とすることで、動力循環モードクラッチ９のみを締結状態として動力循環モードとすることができ、逆に、電磁コイル１５５を励磁する一方、電磁コイル５５を非励磁とすることで、直結モードクラッチ１０のみを締結状態として直結モードとすることができ、特に、動力循環モードと直結モードを切り換える回転同期点ＲＳＰでのクラッチの切り換えを、前記従来例のような油圧式多板クラッチに比して、迅速に行うことが可能となるのである。
【００８５】
次に、図１０に示したように、回転同期点ＲＳＰにおける動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０の切り換えについて説明する。
【００８６】
図１０は、ユニット変速比ｉｉの逆数と、ＣＶＴ比ｉｃの関係を示し、例えば、動力循環モードのギアードニュートラルポイントＧＮＰから発進して、オートアップ変速（アクセル踏み込み量をほぼ一定にして増速）により回転同期点ＲＳＰを越えて、直結モードのｄ点までアップシフト（ＩＶＴ比がＨｉ側への変速）する場合について考える。
【００８７】
ここでは、無段変速機２としてトロイダル型を採用しており、ＣＶＴ比ｉｃの制御を、本願出願人が提案した特願平１０−３５６２７６号などと同様に、ステップモータによって制御する場合、トロイダル型無段変速機に特有のトルクシフト（入力トルクの大きさに応じて変速比が変動する現象）の影響によって、ステップモータのステップ数と、ＩＶＴ比ｉｉの逆数の関係は図１１のようになる。
【００８８】
図１１において、実線は無負荷時の変速特性を示し、破線が最大負荷時の変速特性を示しており、最大負荷時では、動力循環モードで回転同期点ＲＳＰとなるステップ数は図１１のｂ点となり、直結モードで回転同期点ＲＳＰとなるステップ数はｃ点となる。
【００８９】
いま、ギアードニュートラルポイントＧＮＰからオートアップ変速によって走行する場合には、無段変速機２に負荷が加わるため、図中波線をトレースしながら変速することになり、回転同期点ＲＳＰ（ＩＶＴ比＝ｉｉｒ）では、図中ｂ点からｃ点へ向けてステップモータのステップ数を変更しながら、動力循環モードクラッチ９の解放と直結モードクラッチ１０の締結を行い、その後、直結モードのｄ点へ向けて変速することになる。
【００９０】
発進の際には、図１１のａ点（図１２の時間ｔａ）で電磁コイル５５を励磁して、動力循環モードクラッチ９を締結状態とし、車両の走行を開始する。
【００９１】
図１１のａ点からｂ点の区間では、図１２の時間ｔａからｔｂのように、図示しない変速マップに基づいて、ＩＶＴ比ｉｉが小側（Ｈｉ側）となるように変速を行う。
【００９２】
そして、ＩＶＴ比が回転同期点ＲＳＰに対応するｉｉｒとなった時間ｔｂからは、一旦、ステップモータの駆動を停止すると同時に、電磁コイル５５の通電を停止して非励磁とする一方、電磁コイル１５５に通電を開始して直結モードクラッチ１０の締結を行い、クラッチの切り換えを行う。
【００９３】
図１２の時間ｔｂからｔｃの間に、ステップモータのステップ数をｂ点からｃ点まで駆動した後、時間ｔｃから直結モードのｄ点へ向けたアップシフトを再開することで、オートアップ変速が行われる。
【００９４】
ここで、図１２の時間ｔｂでは、電磁コイル５５の通電遮断により、図３に示したアマーチャ５４が、ロータ５３から離れるが、アウターレース９１からインナーレース９２へのトルクの伝達が継続しているため、電磁コイル５５が非励磁となっても、図６（Ｂ）及び図７に示したように、ローラ５０はアウターレース９１とインナーレース９２に挟まれているため、変速速度が低い場合では、インナーレース９２側の回転速度が上昇するまでは解放状態にならない。ただし、急変速中であれば、電磁コイル５５通電遮断、電磁コイル１５５の通電開始により、瞬時にクラッチの切り換えが行われることになる。
【００９５】
そして、直結モードクラッチ１０の締結により、ユニット入力軸１ａからのトルクの伝達経路は、無段変速機出力軸４から、アウターレース１９１、ローラ１５０、インナーレース１９２を介してユニット出力軸６となる。
【００９６】
ステップモータのステップ数が、図１１、図１２のｃ点からＩＶＴ比ｉｉのＨｉ側であるｄ点へ変化を開始すると、無段変速機出力軸４及びユニット出力軸６の回転速度も上昇し、無段変速機出力軸４に形成されたサンギア５ａに噛合したキャリア５ｂの回転速度も上昇する。
【００９７】
キャリア５ｂの回転速度の上昇に応じて、動力循環モードクラッチ９のインナーレース９２の回転速度も上昇し、アウターレース９１の回転速度を超えると、図７（Ａ）に示したように、撓んでいたスイッチバネ５２の付勢力により、保持器５１が図５に示すように中立位置へ復帰して、動力循環モードクラッチ９は解放状態となって、直結モードへ円滑に移行することができる。
【００９８】
逆に、直結モードから動力循環モードへダウンシフト（ＩＶＴ比のＬｏ側への変速）を行う場合では、上記アップシフトとは逆に、図１２において、ステップモータのステップ数がｃ点に達した時点で、電磁コイル１５５の通電を遮断する一方、電磁コイル５５の通電を開始して、ステップ数をｃ点から動力循環モードの有負荷時に対応したｂ点まで送った後に、ギアードニュートラルポイントＧＮＰへ向けて変速を行えばよい。
【００９９】
こうして、電磁式ツーウェイクラッチを、動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０に採用することで、クラッチの締結、解放を前記従来例の油圧式クラッチに比して、油圧の上昇、低下を待つ必要が無くなるため、クラッチの切り換えに要する時間（図１２の時間ｔｂからｔｃ）を大幅に短縮することができる。
【０１００】
したがって、回転同期点ＲＳＰを挟んで変速を行う際には、電磁コイル５５、１５５の通電制御によって瞬時にクラッチを切り換えることが可能となり、変速応答性を大幅に向上させることができ、また、運転状態の変化が大きい場合でクラッチの切り換えを行う場合では、切り換えに要する時間を、前記従来例に比して大幅に短縮できるため、回転同期点ＲＳＰから大きくずれたところでクラッチを締結するようなことが無くなり、変速ショックの発生を低減することができるのである。
【０１０１】
また、前記従来例の油圧式クラッチのように、油室や油路を形成する必要が無くなるため、クラッチ外径の縮小と、軸方向寸法の縮小が可能となって、変速比無限大無段変速機の小型軽量化と製造コストの低減を同時に推進することが可能となる。
【０１０２】
加えて、動力循環モードクラッチ９では、ギア３ｂを締結した一定変速機出力軸３ｃの内周にローラ５０やインナーレース９２等を収装することで、一定変速機出力軸３ｃとユニット出力軸６を相対回転自在に軸支する軸受１９の近傍に、動力循環モードクラッチ９のローラ５０を配設することが可能となり、動力循環モードクラッチ９の剛性を向上させることができる。
【０１０３】
さらに、前記従来例の油圧式クラッチでは、ＩＶＴ比ｉｉの変化速度を大きくすると、油圧の変化が追従できずに回転同期点ＲＳＰから外れたところでクラッチの締結が行われ、変速ショックを発生する場合があったが、電磁式ツーウェイクラッチを用いることで、回転同期点ＲＳＰからずれてクラッチの締結が行われるのを確実に防ぎ、回転同期点ＲＳＰにおける変速ショックを解消して、運転性を確保することができるのである。
【０１０４】
また、動力循環モードで運転中に、急制動等によりステップモータの応答速度を超えるような変速が生じた場合には、電磁コイル５５への通電を遮断するとともに、ステップモータのステップ数をＣＶＴ比ｉｃのＨｉ側（小側＝ＩＶＴ比ｉｉのＬｏ側）へ数ステップだけ送ると、動力循環モードクラッチ９が解放状態となって、ローラ５３がアウターレース９１とインナーレース９２の間に挟まれたまま停車するのを回避できる。
【０１０５】
なお、上記実施形態では、図１２の時間ｔｂで、動力循環モードクラッチ９側の電磁コイル５５の通電遮断と、直結モードクラッチ１０側の電磁コイル１５５の通電開始を同時に行ったが、電磁式ツーウェイクラッチを、２方向ローラクラッチで構成することにより、電磁コイル５５、１５５の通電を遮断しても、トルクの伝達方向が逆転するまでは、締結状態を維持できるため、電磁コイル１５５の通電開始を、時間ｔｂからｔｃの間で任意に行ってもよい。
【０１０６】
図８は第２の実施形態を示し、直結モードクラッチ１０’を、前記第１実施形態の電磁式ツーウェイクラッチに代わって、従来からの油圧式多板クラッチで置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【０１０７】
図８において、ケーシング１４に結合したリテーナ３０に面して、直結モードクラッチ１０’の内周を形成する筒状のスリーブ１０１が配設され、このスリーブ１０１は、ユニット出力軸６とスプライン結合する。
【０１０８】
このスリーブ１０１の図中左側の端部からは、無段変速機出力軸４に結合したスプロケット４ａへ向けて延設された筒状のアウターレース１００が結合する。
【０１０９】
このアウターレース１００の内周と、スリーブ１０１の外周の間には軸方向へ変位可能なピストン１０２が収装されて、図中左側のスリーブ１０１の底部とピストン１０２の間には油室１０３が画成される。
【０１１０】
また、ピストン１０２の外周は、アウターレース１００内周に支持されたプレート１０８と接離可能な凸部が、ユニット出力軸６と平行して形成される。
【０１１１】
これらプレート１０８の間には、それぞれディスク１０７が介装され、各ディスク１０７を支持した筒状のインナーレース１１０がスプロケット４ａと結合する。
【０１１２】
また、ピストン１０２の凸部内周と、スリーブ１０１の間には遠心油圧キャンセルピストン１０が配設されて、ピストン１０２との間に遠心油圧キャンセル室１０４を画成するとともに、ピストン１０２を図中左側へ向けて付勢するリターンスプリング１０６が介装される。
【０１１３】
上記油室１０３及び遠心油圧キャンセル室１０４には、リテーナ３０内に形成された油路を介してケーシング１４側からそれぞれ油圧が供給される。
【０１１４】
油室１０３の油圧が増大すると、リターンスプリング１０６に抗してピストン１０２が変位し、プレート１０８とディスク１０７を挟持して、インナーレース１１０からアウターレース１００へスプロケット４ａからのトルクを伝達し、スリーブ１０１を介してユニット出力軸６を駆動する。
【０１１５】
このように、直結モードクラッチ１０’を油圧式多板クラッチで構成し、動力循環モードクラッチ９を電磁式ツーウェイクラッチで構成した場合、回転同期点ＲＳＰにおけるクラッチの切り換えは、次のようになる。
【０１１６】
前記第１実施形態の図１０から図１２と同様にして、動力循環モードから回転同期点ＲＳＰを越えて、直結モードのｄ点までアップシフトする場合では、動力循環モードクラッチ９が電磁式であるため、応答速度が非常に高いのに対し、油圧式の直結モードクラッチ１０’の応答速度は低いため、動力循環モードで図１１のｂ点に達した時点で、直結モードクラッチ１０’の締結を開始するとともに、動力循環モードクラッチ９の電磁コイル５５を非励磁とし、直結モードクラッチ１０’が締結力を発生するまで、回転同期点ＲＳＰに対応したＩＶＴ比ｉｉｒに維持する必要がある。
【０１１７】
このため、図１２に示したように、回転同期点ＲＳＰを維持する時間ｔｂからｔｃは、前記第１実施形態に比して長くなるものの、油圧の制御によって、直結モードクラッチ１０’のクラッチ容量を制御することができ、直結モードクラッチ１０’を半クラッチ状態にしてから、動力循環モードクラッチ９の電磁コイル５５を非励磁にして、ステップモータのステップ数を図１１のｂ点からｃ点へ向けて駆動することで、滑らかにクラッチの切り換えを行って、直結モードへ移行することができ、アップシフト時の変速ショックを抑制できる。
【０１１８】
逆に、直結モードから動力循環モードへダウンシフトする場合には、図１１において、ｃ点に達した段階で徐々に油圧を減少させて半クラッチ状態としながら、電磁コイル５５を励磁して動力循環モードクラッチ９を締結する。
【０１１９】
そして、ｂ点へ達するまでに直結モードクラッチ１０’を解放することで、半クラッチ状態を利用しながら迅速に動力循環モードへ移行することができ、ダウンシフトのときも、変速ショックが発生するのを抑制することができる。
【０１２０】
図９は第３の実施形態を示し、動力循環モードクラッチ９’を、前記第１実施形態の電磁式ツーウェイクラッチに代わって、従来からの油圧式多板クラッチで置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【０１２１】
図９において、一定変速機出力軸３ｃは、動力循環モードクラッチ９’の内周に配設され、一定変速機出力軸３ｃのフランジ部３ｄには、多数のプレート７３を支持するアウターレース７１が結合する。
【０１２２】
そして、フランジ部３ｄ側のアウターレース７１内周には軸方向へ変位可能なピストン６０が収装されて、このピストン６０とフランジ部３ｄとの間に油室６１が画成される。
【０１２３】
このピストン６０の内周側には、スプリング７５によってピストン６０へ向けて付勢されるとともに、外周側でプレート７３と接離可能な押圧部材６４が、軸方向へ変位可能に収装される。
【０１２４】
この押圧部材６４とアウターレース７１内周の間には、遠心油圧キャンセルピストン６３が配設され、ピストン６０との間に遠心油圧キャンセル室６２を画成する。
【０１２５】
一方、多数のプレート７３の間にはディスク７４が介装されるとともに、このディスク７４を支持するインナーレース７２がアウターレース７１内周に配置される。
【０１２６】
このインナーレース７２は、基端側でキャリア５ｂの支持部材５ｄと結合する。
【０１２７】
ユニット出力軸６の内周には、筒状のセパレータ６ａを介して、２つの油路６ｂ、６ｃが画成されており、これら油路６ｂ、６ｃはリテーナ３０を介してケーシング１４側からの油圧の供給を受けており、油路６ｂは油室６１と連通する一方、セパレータ６ａの外周側に画成された油路６ｃは遠心油圧キャンセル室６２と連通する。
【０１２８】
油室６１の油圧が増大すると、スプリング７５に抗してピストン６０が変位し、押圧部材６４を駆動してプレート７３とディスク７４を挟持して、インナーレース７２へ一定変速機出力軸３ｃからのトルクを伝達し、キャリア５ｂを駆動する。
【０１２９】
このように、動力循環モードクラッチ９’を油圧式多板クラッチで構成し、直結モードクラッチ１０を電磁式ツーウェイクラッチで構成した場合の、回転同期点ＲＳＰにおけるクラッチの切り換えは、次のようになる。
【０１３０】
前記第１実施形態の図１０から図１２と同様にして、動力循環モードから回転同期点ＲＳＰを越えて、直結モードのｄ点までアップシフトする場合では、直結モードクラッチ１０’が電磁式であるため、応答速度が非常に高いのに対し、油圧式の動力循環モードクラッチ９’の応答速度は低いため、動力循環モードで図１１のｂ点に達した時点で、動力循環モードクラッチ９’の油圧を減じて徐々に解放しながら、直結モードクラッチ１０の電磁コイル１５５を励磁しておき、動力循環モードクラッチ９’が完全に解放するまで、回転同期点ＲＳＰに対応したＩＶＴ比ｉｉｒに維持する必要がある。
【０１３１】
このため、図１２に示したように、回転同期点ＲＳＰを維持する時間ｔｂからｔｃは、前記第１実施形態に比して長くなるものの、油圧の制御によって、動力循環モードクラッチ９’の締結容量を可変制御しながら、応答性の高い電磁式の直結モードクラッチ１０によって迅速にクラッチの切り換えを行うことができ、動力循環モードクラッチ９を半クラッチ状態にしてから、直結モードクラッチ１０の電磁コイル１５５を励磁し、ステップモータのステップ数を図１１のｂ点からｃ点へ向けて駆動することで、滑らかにクラッチの切り換えを行って、直結モードへ移行することができ、アップシフト時の変速ショックを抑制できる。
【０１３２】
逆に、直結モードから動力循環モードへダウンシフトする場合には、図１１において、ｃ点に達した段階で電磁コイル１５５を非励磁とすると同時に、動力循環モードクラッチ９’への油圧を徐々に増大させて半クラッチ状態とする。
【０１３３】
そして、ｂ点へ達するまでに動力循環モードクラッチ９’を完全に締結することで、半クラッチ状態を利用しながら迅速に動力循環モードへ移行することができ、このときにも、変速ショックが発生するのを抑制することができる。
【０１３４】
図１３、図１４は、本発明の第４の実施形態を示したもので、第１の実施形態で背中合わせに配置された２つの出力ディスク２２を一体的に形成し、その外周にＣＶＴ出力ギア２３０が設けられている。
【０１３５】
図１３を用いて本実施形態の主要な構成を説明すると、エンジンのクランクシャフトに連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸１ａには、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型無段変速機構２と、ギア２０３ａ、カウンタギア２０３ｄ及びギア２０３ｂから構成された一定変速機構２０３（減速機）が並列的に配設される。
【０１３６】
そして、ユニット入力軸１ａには、無段変速機構２のＣＶＴシャフト１ｂ（入力軸）が同軸的に連結され、これらユニット入力軸１ａ、ＣＶＴシャフト１ｂと平行して無段変速機構２の出力軸である無段変速機出力軸２０４が配設される。
【０１３７】
この無段変速機出力軸２０４には、変速比無限大無段変速機の出力軸となるユニット出力軸２０６と、一定変速機構２０３の出力軸２０３ｃがそれぞれ同軸的かつ、相対回転自在に支持され、変速機出力ギア２０７を設けたユニット出力軸２０６と無段変速機出力軸２０４の間には直結モードクラッチ２１０が介装される。
【０１３８】
そして、これらの出力軸２０３ｃ、２０４、２０６は遊星歯車機構２０５で連結されており、トロイダル型の無段変速機構２の無段変速機出力軸２０４には、遊星歯車機構２０５のサンギア２０５ａが形成され、無段変速機出力軸２０４と相対回転可能な一定変速機構２０３の出力軸２０３ｃは動力循環モードクラッチ２０９を介して遊星歯車機構２０５のキャリア２０５ｂに連結されており、また、無段変速機出力軸２０４と相対回転可能なユニット出力軸２０６は、遊星歯車機構２０５のリングギア２０５ｃに連結される。
【０１３９】
無段変速機出力軸２０４は、ギア２０４ａを介して無段変速機構２のＣＶＴ出力ギア２３０と連結されており、無段変速機出力軸２０４の途中に設けた遊星歯車機構２０５のサンギア２０５ａ、または直結モードクラッチ２１０のいずれか一方を介して、ユニット出力軸２０６との間で動力の伝達を行い、この直結モードクラッチ２１０を締結したときには、無段変速機出力軸２０４がユニット出力軸２０６に直結される。
【０１４０】
ギア２０３ｂと結合した一定変速機構２０３の出力軸２０３ｃも、無段変速機出力軸２０４と同軸的かつ、相対回転自在に支持され、動力循環モードクラッチ２０９を介して遊星歯車機構２０５のキャリア２０５ｂに連結されており、このキャリア２０５ｂのピニオンが遊星歯車機構２０５のリングギア２０５ｃと噛合しており、動力循環モードクラッチ２０９が締結されているときには、一定変速機構出力軸２０３ｃがキャリア２０５ｂを介してリングギア２０５ｃ及びサンギア２０５ａに連結される。
【０１４１】
無段変速機出力軸２０４のギア２０４ａと、遊星歯車機構２０５との間に配設されたユニット出力軸２０６の図中中央には、変速機出力ギア２０７が設けられ、この変速機出力ギア２０７は、カウンタシャフト２１５のギア２１３と噛合しており、さらにこのカウンタシャフト２１５は、ギア２１４を介してディファレンシャルギア２０８のファイナルギア２１２と噛合しており、ディファレンシャルギア２０８に結合した駆動軸２１１は、変速機出力ギア２０７によって所定の総減速比で駆動力が伝達される。
【０１４２】
この変速比無限大無段変速機では、動力循環モードクラッチ２０９を解放する一方、直結モードクラッチ２１０を締結してトロイダル型無段変速機構２の変速比に応じて駆動力を伝達する直結モードと、動力循環モードクラッチ２０９を締結する一方、直結モードクラッチ２１０を解放することにより、トロイダル型無段変速機構２と一定変速機構２０３の変速比の差に応じて、変速比無限大無段変速機全体のユニット変速比（ユニット入力軸１ａとユニット出力軸２０６の変速比）を負の値（後進）から正の値（前進）まで無限大（停止状態＝ギアードニュートラルポイントＧＮＰ）を含んでほぼ連続的に制御を行う動力循環モードとを選択的に使用することができるのは第１の実施形態と同様である。
【０１４３】
トロイダル型無段変速機構２は、図１３、図１４に示すように、ＣＶＴシャフト１ｂ（入力軸）上で同軸的に配置した２組の入力ディスク２１、２１と、出力ディスク２２２で、パワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのハーフトロイダル型で構成されており、ユニット入力軸１ａと結合したローディングカム装置２３側に第１トロイダル変速部２Ａが、この反対側に第２トロイダル変速部２Ｂが配置される。
【０１４４】
第１トロイダル変速部２Ａ、第２トロイダル変速部２Ｂの出力ディスク２２２は、パワーローラ２０と接触する側には、トロイド状の曲面が形成される。
【０１４５】
図１４に示すように、無段変速機出力軸２０４は両端に設けた軸受２１８、２１８を介してケーシング２４０、前部ケーシング２４１に軸支されている。
【０１４６】
なお、前部ケーシング２４１は、図中右側を開口したケーシング２４０を封止する部材である。
【０１４７】
ここで、無段変速機出力軸２０４には、図中左側の端部から軸受２１８、リテーナ２４２、直結モードクラッチ２１０、変速機出力ギア２０７、遊星歯車機構２０５、動力循環モードクラッチ２０９、そして一定変速機構２０３の出力軸２０３ｃ、ギア２０３ｂが順次配設される。
【０１４８】
次に図１４、１５を参照しながら電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチ２０９について説明する。本実施形態の動力循環モードクラッチ２０９は第１実施形態の動力循環モードクラッチに対して電磁コイルを出力軸２０３ｃのアウターレース２９１と同軸に、かつその外周に配置したことを特徴とするものである。
【０１４９】
図１４、１５において、出力軸２０３ｃの図中右側の端部には、フランジ部２０３ｅが形成されるとともに、このフランジ部２０３ｅにはギア２０３ｂが締結され、その内周には軸受２１９が介装されて、無段変速機出力軸２０４に対して相対回転自在に軸支されている。
【０１５０】
そして、出力軸２０３ｃは、図中左側の遊星歯車機構２０５に向けた端部を開口しており、この開口部は円筒状に無段変速機出力軸２０４の軸方向に突設して形成されて（以下この開口部をアウターレース２９１と称す）、アウターレース２９１と無段変速機出力軸２０４との間には、外周を多角形で構成され、内周に無段変速機出力軸２０４を挿通した筒状部材のインナーレース２９２が配設される。なおインナーレースの形状は第１の実施形態と同様である。
【０１５１】
インナーレース２９２の内周と無段変速機出力軸２０４の間には、ニードルベアリング２９５が介装されて、インナーレース２９２は無段変速機出力軸２０４と相対回転自在に支持される。
【０１５２】
一方、インナーレース２９２の外周は、図５に示すように、例えば、八角形で構成されて、各平面にそれぞれローラ２５０が配設され、各ローラ５０は、保持器５１によって、各平面上の所定位置となるように周方向の位置を規制される。
【０１５３】
なお、図５（Ｂ）のように、ローラ５０がインナーレース２９２外周の平面中央にある中立位置のときには、ローラ５０はアウターレース２９１と接触せず、インナーレース２９２とアウターレース２９１の相対回転が許容されるのは第１実施形態と同様である。
【０１５４】
ここでインナーレース２９２は、ローラ５０と当接する位置よりも遊星歯車機構２０５側（図中左側）に、外径の小さい円筒部２９３を突設しており、この円筒部２９３の外周にはインナーレース２９２の端面２９２Ａより、スイッチバネ５２、連結部材５７、アマーチャ２５４が順次配設され、さらに円筒部２９３の先端外周にはスプラインが形成されて、遊星歯車機構２０５のキャリア２０５ｂと連結する。
【０１５５】
アウターレース２９１の外周にはロータ２５３が固定され、ロータ５３のアマーチャ２５４側の端部は無段変速機出力軸２０４に対し直角方向に放射状に広がり、ロータ２５３の断面形状はＬ字形状を有する。
【０１５６】
ロータ５３の外側には、径方向に所定の間隙を持って電磁コイル２５５が配設され、電磁コイル２５５は支持部材２５５Ａを介してケーシング２４０に固定される。さらに電磁コイル２５５の外周にはアルミニウム等で構成された磁気シールド部材２５５Ｂを介して磁性体２５５Ｃが固定される。
【０１５７】
このように動力循環モードクラッチ２０９は構成されて、電磁コイル２５５の励磁に応じて、ロータ２５３にアマーチャ２５４が接離する。したがってインナーレース２９２とアウターレース２９１間で駆動力が伝達される。
【０１５８】
本実施形態ではロータ２５３をアウターレース２９１に、アマーチャ２５４をインナーレース２９２にそれぞれ固定したが、ロータ２５３をインナーレース２９２に、アマーチャ２５４をアウターレース２９１に固定してもかまわない。
【０１５９】
なお、動力循環モードクラッチ２０９を構成するローラ５０、保持器５１、スイッチバネ５２、ロータ２５３、アマーチャ２５４、連結部材５７の作用および動力循環モードクラッチ２０９によるトルク伝達方法は第１実施形態で説明されたものと同様であるので、ここでは省略する。
【０１６０】
動力循環モードクラッチ２０９の図中左側には遊星歯車機構２０５が配設されており、前述したようにキャリア２０５ｂがスプラインによってインナーレース２９２と連結している。
【０１６１】
キャリア２０５ｂと噛み合うサンギア２０５ａは無段変速機出力軸２０４に設けられたスプラインを介して無段変速機出力軸２０４と結合し、一方、同様にキャリア２０５ｂと噛み合うリングギア２０５ｃはユニット出力軸２０６に固定される。ユニット出力軸２０６は無段変速機出力軸２０４に対して回転自在に支持されており、その外周にカウンタシャフト２１５のギア２１３と噛み合う変速機出力ギア２０７を備えている。
【０１６２】
次に図１５を参照しながら、無段変速機出力軸２０４とユニット出力軸２０６との間に介装された直結モードクラッチ２１０について説明する。
【０１６３】
本実施形態の直結モードクラッチ２１０は、第１実施形態の直結モードクラッチと同様の電磁式ツーウェイクラッチで構成されており、配設位置と入出力の部材が異なる。
【０１６４】
直結モードクラッチ２１０は、筒状に形成されたアウターレース３９１の内周に収装される。
【０１６５】
アウターレース３９１は、その一端がリテーナ２４２を介して無段変速機出力軸２０４と結合するとともに、図中右側の変速機出力ギア２０７に対面した他端を開口しており、この他端内周に磁気シールド部材３５５Ｂを介して、円環状のロータ１５３を固設している。
【０１６６】
さらに他端の外周にはＣＶＴ出力ギア２３０と噛み合う無段変速機構出力用のギア２０４ａが形成される。
【０１６７】
ロータ１５３は、変速機出力ギア２０７側に向けて開口した「コ」の字状の断面を備え、この断面の内側の環状凹部１５３ａに円環状の電磁コイル３５５を間隙を持って収装する。
【０１６８】
電磁コイル３５５は、支持部材３５５Ａを介してケーシング２４０に固定される。
【０１６９】
ユニット出力軸２０６の電磁コイル３５５と対面する部分の外径は細径化され、その外周にスプラインが設けられ、インナーレース３９２が固定される。
【０１７０】
インナーレース３９２の外周とロータ１５３との間にはニードルベアリング１５８が介装されて、ロータ１５３およびインナーレース３９２は、無段変速機出力軸２０４に対して相対回転自在に支持される。
【０１７１】
無段変速機出力軸２０４直角方向でアウターレース３９１とインナーレース３９２との間にローラ１５０が配置され、ローラ１５０は保持器１５１で保持され、インナーレース３９２外周の平面中央にある中立位置のときには、ローラ１５０はアウターレース３９１と接触せず、インナーレース３９２とアウターレース３９１の相対回転が許容されるのは第１実施形態と同様である。
【０１７２】
インナーレース３９１の外径は３段階に分かれており、最も小さい外径部にニードルベアリング３５８が介装され、最も大きい外径部にローラ１５０が配置され、その間に中間の外径を有する外径部が形成される。この外径部と最も大きい外径部との径の差から形成される段部３９２Ａより後述するスイッチバネ１５２、連結部材１５７、アマーチャ１５４が順次設置される。結果としてアマーチャ１５４はロータ１５３と隣接して設置されることになり、電磁コイル３５５の磁力によって、接離する。
【０１７３】
このような構成とすることで、インナーレース３９２とアウターレース３９１巻での駆動力の伝達が可能となる。
【０１７４】
なお、保持器１５１、スイッチバネ１５２、ロータ１５３、アマーチャ１５４、連結部材１５７の形状、作用および直結モードクラッチ２１０によるトルク伝達方法は第１実施形態で説明されたものと同様であるので、ここでは省略する。
【０１７５】
無段変速機出力軸４はエンジン側を開口した中空形状を有しており、さらに所定位置に径方向に無段変速機出力軸４を貫通する孔を形成することにより、図示しない潤滑油供給源から開口部を介して貫通孔へ潤滑油を導入し、貫通孔から、たとえばニードルベアリング２９５への潤滑油の供給を可能とする。
【０１７６】
以上説明したように第４の実施形態は、動力循環モードクラッチ２０９の構成に電磁式ツーウェイクラッチを用い、アウターレース２９１の外周に電磁コイル２５５、ロータ２５３とアマーチャ２５４との係合部等の電磁式ツーウェイクラッチの電磁クラッチ部を配置する構成としたので、動力循環モードクラッチ２０９の軸方向寸法を短縮することが可能となり、車載搭載性を向上することができる。
【０１７７】
また動力循環モードクラッチ２０９に適用した電磁式ツーウェイクラッチの外周にはアルミニウム等の磁気シールド２５５Ｂを挟んで磁性体２５５Ｃを固定する構造としたので、確実に磁気回路を形成でき、電磁式ツーウェイクラッチとしての性能を確保することができる。
【０１７８】
この電磁式ツーウェイクラッチのアウターレース２９１は片持ち構造を有しているので、比較的単純な形状で形成され、アウターレース２９１に固定される電磁コイル２５５部を回転軸から取り出すことが可能となり、結果的に動力循環モードクラッチ２０９の軸方向寸法短縮および構成部品の強度確保が容易になる。
【０１７９】
一方、直結モードクラッチ２１０の構成は、アウターレース３９１がギア２０４ａと一体に形成され、電磁式ツーウェイクラッチの電磁コイル３５５はアウターレース３９１の内周側、かつローラ３５０と変速機出力ギア２０７に挟まれて配置される。さらに電磁コイル３５５の支持部材３５５Ａはギア２０４ａの噛み合い部を避けてケーシング２４０に固定される。このような構成とすることで、直結モードクラッチ２１０に適用する電磁式ツーウェイクラッチの構造を合理化できるとともに、変速比無限大無段変速機ユニットとしての軸方向寸法を短縮することができる。
【０１８０】
動力循環クラッチ２０９と直結クラッチ２１０に電磁式ツーウェイクラッチを適用することで、無段変速機出力軸２０４の無段変速機構側の端部に、たとえばオイルポンプを接続する等の有効利用を図ることができる。
【０１８１】
変速比無限大無段変速機ユニットとしての全体構成では、エンジンのクランクシャフトに連結されるユニット入力軸１ａおよび無段変速機構２のＣＶＴシャフト１ｂには、エンジン側より構成された一定変速機構２０３のギア２０３ａ、トロイダル型無段変速機構２が配置され、ユニット入力軸１ａと並列に配設された無段変速機出力軸２０４には一定変速機構２０３のギア２０３ｂ、動力循環クラッチ２０９、遊星歯車機構２０５、変速機出力ギア２０７、直結クラッチ２１０が配置される。かつ出力ディスク２２２の外周に設けられたＣＶＴ出力ギア２３０からの出力は直結クラッチ２１０に伝達され、動力循環クラッチ２０９のアマーチャ５４は遊星歯車機構２０５のキャリア２０５ｂに結合され、遊星歯車機構２０５のリングギア２０５ｃと変速機出力ギア２０７が結合される。このような構成を有するので、ユニット入力軸１ａおよびＣＶＴシャフト１ｂの軸長短縮の妨げになっているオイルポンプ、変速機出力ギア２０７を、オイルポンプは別軸駆動化、変速機出力ギア２０７は一定変速機構２０３と無段変速機出力軸２０４のギア２０４ａとの間に配置できる構成となり、変速比無限大無段変速機ユニットの軸方向寸法を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図２】同じく変速比無限大無段変速機の要部断面図。
【図３】電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチの断面図。
【図４】電磁式ツーウェイクラッチで構成された直結モードクラッチの断面図。
【図５】解放中の動力循環モードクラッチの断面図で、（Ａ）は図３のＡ矢示断面図で、（Ｂ）は図３のＢ矢示断面図である。
【図６】締結状態に応じた連結部材、保持器及びローラとインナーレースの関係を示し、（Ａ）は解放中のときの図３のＣ矢示断面図図で、（Ｂ）は締結中のときの図３のＣ矢示断面図である。
【図７】締結中の動力循環モードクラッチの断面図で、（Ａ）は図３のＡ矢示断面図で、（Ｂ）は図３のＢ矢示断面図である。
【図８】第２の実施形態を示す変速比無限大無段変速機の要部断面図。
【図９】第３の実施形態を示す変速比無限大無段変速機の要部断面図。
【図１０】ＩＶＴ比の逆数とＣＶＴ比の関係を示すマップ。
【図１１】ＩＶＴ比の逆数とステップモータのステップ数の関係を示すマップで、実線が無負荷時を、破線が最大負荷時を示す。
【図１２】アップシフトにおける回転同期点ＲＳＰでのクラッチの切り換えを示し、ＩＶＴ比の逆数と、時間の関係を示す。
【図１３】第４の実施形態を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１４】同じく変速比無限大無段変速機の要部断面図。
【図１５】電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチおよび直結クラッチの断面図。
【符号の説明】
２  無段変速機
３  一定変速機
４  無段変速機出力軸
４ｂ  チェーン
５  遊星歯車機構
６  ユニット出力軸
９  動力循環モードクラッチ
１０  直結モードクラッチ
５０  ローラ
５１  保持器
５１Ａ  切り欠き
５２  スイッチバネ
５３  ロータ
５４  アマーチャ
５４Ａ  孔部
５５  電磁コイル
５７  連結部材
６０  ピストン
６１  油室
６４  押圧部材
７１  アウターレース
７２  インナーレース
９１  アウターレース
９２  インナーレース
９３  小径部
１００  アウターレース
１０１  スリーブ
１０２  ピストン
１０３  油室
１１０  インナーレース
１９１  アウターレース
１９２  インナーレース
１９３  小径部
【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】
0003747752.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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