(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中立状態にし得る主伝動機の前段に、入力回転を減速して出力する低速段と高速段とを有する副変速機を設け、
前記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入力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低速段選択ブレーキにより回転不能にすることで前記低速段選択状態となり、
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低速段選択ブレーキの解放により回転可能にすることで前記高速段選択状態となるよう構成し、
前記低速段選択ブレーキをワンウェイクラッチで構成し、該ワンウェイクラッチを、前記低速段選択時に前記低速段選択ブレーキで回転不能にすべき要素が前記入力回転と逆の方向へ回転し得なくなる向きに配置し、
前記副変速機の低速段選択状態で、前記主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可能にしたことを特徴とする自動変速機の伝動機構。
【請求項２】
中立状態にし得る主伝動機の前段に、入力回転を減速して出力する低速段と高速段とを有する副変速機を設け、
前記副変速機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変速機の入力軸に接続し、サンギヤおよびキャリアの一方に前記入力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低速段選択ブレーキにより回転不能にすることで前記低速段選択状態となり、
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低速段選択ブレーキの解放により回転可能にすることで前記高速段選択状態となるよう構成し、
前記低速段選択ブレーキをワンウェイクラッチで構成し、該ワンウェイクラッチを、前記低速段選択時に前記低速段選択ブレーキで回転不能にすべき要素が前記入力回転と逆の方向へ回転し得なくなる向きに配置し、
前記副変速機の低速段選択状態で、前記主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可能にしたことを特徴とする自動変速機の伝動機構。
【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変速機ケースに固定し、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ことを特徴とする自動変速機の伝動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を含む自動変速機の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が運転中にトルク変動を生ずることからこれを吸収して緩和するため、そしてトルク増大を目的として伝動系にトルクコンバータを設けるのが普通である。
【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伝動機構を説明すると、これは図９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、同軸背中合わせに設ける。
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、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、高回転時に入出力要素２ａ，２ｂ間を直結して伝動効率を高めるためにロックアップクラッチ２ｄを具え、かかるトルクコンバータ２のロックアップ状態で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を挿置する。
【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ころで、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た自動変速機の伝動機構を提案することを目的とする。
【００１５】
特に第１発明は、上記構成において、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伝動機構を提案することを目的とする。
【００１６】
請求項２に記載の第２発明は、第１発明における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伝動機構を提案することを目的とする。
【００１７】
特に第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伝動機構を提案することを目的とすると共に、かかる構成において、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、先ず第１発明による自動変速機の伝動機構は、
中立状態にし得る主伝動機の前段に、入力回転を減速して出力する低速段と高速段とを有する副変速機を設け、
前記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入力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低速段選択ブレーキにより回転不能にすることで前記低速段選択状態となり、
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低速段選択ブレーキの解放により回転可能にすることで前記高速段選択状態となるよう構成し、
前記低速段選択ブレーキをワンウェイクラッチで構成し、該ワンウェイクラッチを、前記低速段選択時に前記低速段選択ブレーキで回転不能にすべき要素が前記入力回転と逆の方向へ回転し得なくなる向きに配置し、
前記副変速機の低速段選択状態で、前記主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可能に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伝動機構は、
中立状態にし得る主伝動機の前段に、入力回転を減速して出力する低速段と高速段とを有する副変速機を設け、
前記副変速機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変速機の入力軸に接続し、サンギヤおよびキャリアの一方に前記入力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低速段選択ブレーキにより回転不能にすることで前記低速段選択状態となり、
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低速段選択ブレーキの解放により回転可能にすることで前記高速段選択状態となるよう構成し、
前記低速段選択ブレーキをワンウェイクラッチで構成し、該ワンウェイクラッチを、前記低速段選択時に前記低速段選択ブレーキで回転不能にすべき要素が前記入力回転と逆の方向へ回転し得なくなる向きに配置し、
前記副変速機の低速段選択状態で、前記主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可能に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伝動機構は、上記第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変速機ケースに固定し、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ことを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の効果】
第１発明において、発進に際しては副変速機を減速段である低速段選択状態にしておき、副変速機の後段における主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可能にする。
よって第１発明においては、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、従ってトルクコンバータ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。
【００２５】
また第１発明においては、発進時に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から、副変速機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。
なお発進時に上記の通り副変速機を減速段である低速段選択状態にしておくということは、主変速機を中立状態から動力伝達状態にする上記摩擦要素を当該発進時に締結進行制御するに際して、当該摩擦要素の入力回転を低下させることができることを意味し、その耐久性を向上させ得ると共に上記発進時の締結進行制御を容易にし得ることにもなって大いに有利である。
【００２６】
また第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入力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低速段選択ブレーキにより回転不能にすることで上記低速段選択状態となり、
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低速段選択ブレーキの解放により回転可能にすることで上記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。
【００２７】
更に第１発明においては、上記低速段選択ブレーキをワンウェイクラッチで構成し、これを、低速段選択時に低速段選択ブレーキで回転不能にすべき要素が入力回転と逆の方向へ回転し得なくなる向きに配置したから、
第１発明の構成を採用した場合において、副変速機における低速段選択ブレーキの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て経済的である。
【００２８】
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、ダブルピニオン型遊星歯車組のリングギヤを変速機の入力軸に接続し、サンギヤおよびキャリアの一方に入力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低速段選択ブレーキにより回転不能にすることで上記低速段選択状態となり、
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低速段選択ブレーキの解放により回転可能にすることで上記高速段選択状態となるような構成としたため、
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作用効果を達成することができる。
また、第２発明においては、上記低速段選択ブレーキをワンウェイクラッチで構成し、これを、低速段選択時に低速段選択ブレーキで回転不能にすべき要素が入力回転と逆の方向へ回転し得なくなる向きに配置したから、
上記の構成を採用した場合において、副変速機における低速段選択ブレーキの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て経済的である。
【００２９】
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変速機ケースに固定し、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。
【００３０】
【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９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９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。
【００３１】
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すると共に、該ハウジング２１内に以下の部品を組み込んで副変速機２０を構成する。
つまり、トロイダル伝動ユニット５，６とで主伝動機を構成する前後進切り換え機構４の入力軸（主伝動機の入力軸）３をハウジング２１内に挿入し、該入力軸３の挿入端部上に単純遊星歯車組２３を装着し、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。
【００３２】
単純遊星歯車組２３のリングギヤ２３ｒは低速段選択ブレーキとしてのワンウェイクラッチ２５を介し固定軸２６上に乗せ、このワンウェイクラッチ２５は図９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、つまりワンウェイクラッチ２５のインナレースを中空固定軸２６（変速機ケース）に固定すると共にアウタレースをリングギヤ２３ｒに接続して、リングギヤ２３ｒをエンジン１の回転と逆方向に回転し得ないようにするものとする。
【００３３】
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。
【００３４】
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圧およびロックアップ制御油路をそのまま流用し得る）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に示す如く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（高速段選択状態で）伝達される。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、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。
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間を結合させて入力軸３からの回転をそのままサンギヤ４ｄより後段のトロイダル伝動ユニット５，６（図１参照）へ伝達し、Ｄレンジでの前進走行を可能にし、
後進ブレーキ４ｂを油圧γにより締結する時は単純遊星歯車組４ｃのキャリア４ｆを固定して入力軸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へ伝達し、Ｒレンジでの後進走行を可能にする。
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からの回転が後段のトロイダル伝動ユニット５，６へ伝達させない。
【００３８】
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を上記のように締結、解放する制御、トロイダル伝動ユニット５，６の前記した変速制御、および副変速機２０における高速段選択クラッチ２４の締結、解放制御はそれぞれ、図１に示すようにコントロールバルブボディー３１を介して変速機コントローラ３２によりこれらを実行し、
変速機コントローラ３２には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ３３からの信号と、
エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度Ｔセンサ３４からの信号と、
アクセルペダルの釈放時にＯＮとなってアイドル運転状態を検知するアイドルスイッチ３５からの信号と、
ブレーキペダルの踏み込み時にＯＮとなって制動状態を検知するブレーキスイッチ３６からの信号と、
車速ＶＳＰを検出する車速センサ３７からの信号とを入力する。
【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。
発進に際して変速機コントローラ３２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】
発進用摩擦要素の締結進行制御は図４に示すごとくにこれを行うが、以下、前発進時における前進クラッチ４ａの締結進行制御について代表的に説明する。
Ｄレンジでも未だアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってアイドルスイッチ３５がＯＮであり、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動状態のためにブレーキスイッチ３６もＯＮである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態なら前進クラッチ４ａを完全に解放してトロイダル型無段変速機を依然として中立状態に保ち、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ４ａを、図２に示すリターンスプリング４ｇが収縮し終えてクラッチのロスストロークが完了した状態、つまり締結開始直前状態にし（イニシャル制御）、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら前進クラッチ４ａを完全に締結し、副変速機２０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【００４５】
Ｄレンジで未だアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってアイドルスイッチ３５がＯＮであるが、ブレーキペダルを釈放した制動解除状態のためブレーキスイッチ３６がＯＦＦである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態から前進クラッチ４ａを、図２に示すリターンスプリング４ｇが収縮し終えてクラッチのロスストロークが完了した状態（締結開始直前状態）にするイニシャル制御を行い、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ４ａを、上記の締結開始直前状態から締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら前進クラッチ４ａを完全に締結し、副変速機２０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【００４６】
Ｄレンジでアクセルペダルの踏み込みを行い、従ってアイドルスイッチ３５がＯＦＦであり、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動状態のためにブレーキスイッチ３６がＯＮである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態でも前進クラッチ４ａの締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら、前進クラッチ４ａの上記滑り締結制御を継続させて前進クラッチ４ａの締結を更に進行させ、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら前進クラッチ４ａを完全に締結し、副変速機２０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【００４７】
Ｄレンジでアクセルペダルの踏み込みを行い、従ってアイドルスイッチ３５がＯＦＦであり、且つ、ブレーキペダルを釈放した制動解除状態のためブレーキスイッチ３６もＯＦＦである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態から前進クラッチ４ａの締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ４ａを完全に締結し、副変速機２０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にし、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら、前進クラッチ４ａを引き続き完全締結状態にしてトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態に保持する。
【００４８】
なおＮ，Ｐレンジでは、アクセルペダルの操作状態に関係なく、つまりアイドルスイッチ３５のＯＮ，ＯＦＦに関係なく、またブレーキペダルの操作状態に関係なく、つまりブレーキスイッチ３６のＯＮ，ＯＦＦに関係なく、発進用摩擦要素（今はＤレンジ故に、前進クラッチ４ａ）を完全解放状態にし、他方の摩擦要素（今はＤレンジ故に、後進ブレーキ４ｂ）の解放状態と相まってトロイダル型無段変速機を中立状態に保つ。
【００４９】
トロイダル型無段変速機を上記のごとく、Ｄレンジでの通常の動力伝達が可能な状態にした後の変速制御を説明するに、変速機コントローラ３２は図５に例示する予定の変速マップをもとに車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯから目標入力回転数Ｎｅ* を検索し、センサ３３で検出したエンジン回転数Ｎｅがこの目標入力回転数Ｎｅ* に一致するようトロイダル伝動ユニット５，６を変速制御する。
そして変速機コントローラ３２は、図５のマップをもとに車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯ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。
【００５０】
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図４に沿った変速制御を可能にする。
【００５１】
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の後段における主変速機であ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）を図４につき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９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。
【００５２】
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の締結進行制御を容易にし得る。
【００５３】
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６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、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。
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。
【００５４】
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にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【００５５】
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、
リングギヤおよびサンギヤ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およびサンギヤ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。
【００５６】
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７または図８のような構成にすることもできる。
図７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を主変速機の入力軸３に接続し、サンギヤ４２ｓに兼用ダンパー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をインターロック可能とする。
【００５７】
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。
【００５８】
図８に示す実施の形態においては、図７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を主変速機の入力軸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をインターロック可能とする。
【００５９】
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。
【００６０】
図７または図８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を主変速機の入力軸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６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。
【００６１】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態になる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】  同実施の形態における発進制御に際し締結させるべき発進用摩擦要素の締結進行制御態様を示す説明図である。
【図５】  同実施の形態における伝動機構の変速制御に当たって用いる変速パターンを例示する線図である。
【図６】  本発明の他の実施の形態になる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７】  本発明の更に他の実施の形態になる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】  本発明の更に別の実施の形態になる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９】  従来のトロイダル型無段変速機の伝動機構を示す模式図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  トルクコンバータ
３  主伝動機の入力軸
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（低速段選択ブレーキ）
26  中空固定軸
27  高速段用ダンパー
28  低速段用ダンパー
31  コントロールバルブボディー
32  変速機コントローラ
33  エンジン回転センサ
34  スロットル開度センサ
35  アイドルスイッチ
36  ブレーキスイッチ
37  車速センサ
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】
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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】
0003736386.tif 000007
【図７】
0003736386.tif 000008
【図８】
0003736386.tif 000009
【図９】
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