JP2000266154A

JP2000266154A - 変速比無限大無段変速機

Info

Publication number: JP2000266154A
Application number: JP11073426A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamada; 一浩山田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP3475843B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ユニット出力軸に生じるスラスト力を低減し
て、変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図る。【解決手段】ユニット出力軸６の一端にハスバ歯車の
変速機出力ギヤ７を設けるとともに、動力循環モードの
前進時には、この変速機出力ギヤ７側から見たユニット
出力軸６の回転方向を反時計回りとし、変速機出力ギヤ
７側から見たユニット出力軸６上の各ハスバ歯車の歯す
じを、サンギヤ５ａが右ねじれ、リングギヤ５ｃが左ね
じれ、一定変速機出力ギヤ３ｂが左ねじれ、変速機出力
ギヤ７が左ねじれに設定される。

Description

【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、ベルト式
や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、本願出願人が提案した特願平
８−１５４４０号や特願平９−２９０８０号などがあ
る。

【０００３】これらは、エンジンに連結されるユニット
入力軸に無段変速機と一定変速機（減速機）とを並列的
に連結するとともに、これらの出力をユニット出力軸に
配設した遊星歯車機構で結合したもので、無段変速機の
出力側は無段変速機出力ギヤ列を介して遊星歯車機構の
サンギヤに、一定変速機の出力軸は動力循環モードクラ
ッチを介して遊星歯車機構のキャリアにそれぞれ連結さ
れる。

【０００４】また、サンギヤと連結した無段変速機出力
軸は、直結モードクラッチを介して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に結合される一方、
遊星歯車機構のリングギヤもユニット出力軸に結合され
る。

【０００５】そして、ユニット出力軸には、直結モード
クラッチ、遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ、一
定変速機の出力軸及び変速機出力ギヤが同軸上に配設さ
れ、変速機出力ギヤがディファレンシャルギヤのファイ
ナルギヤに歯合して、駆動軸へトルクの伝達を行ってい
る。

【０００６】このような変速比無限大無段変速機では、
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（ユニット入力
軸回転数／ユニット出力軸回転数）を負の値から正の値
まで無限大（＝ギヤードニュートラルポイント）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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
では、遊星歯車機構の各ギヤや、一定変速機及び変速機
出力ギヤには、ハスバ歯車を用いており、このハスバ歯
車は、歯すじのねじれ方向とトルクの伝達方向に応じて
スラスト力を発生することが知られている。

【０００８】例えば、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、左ねじれのハスバ歯車９０と右ねじれのハスバ歯車
９１を歯合させてトルクの伝達を行う場合を考える。な
お、右ねじれハスバ歯車とは軸方向から見てその歯す
じを向こうへたどるとき、その進行方向が円周上で時計
方向へ回るもので、また、左ねじれハスバ歯車とは、軸
方向から見てその歯すじを向こうへたどるとき、その進
行方向が円周上で反時計方向へ回るものである。

【０００９】いま、図１６（Ａ）に示すように、ハスバ
歯車９０を駆動側、ハスバ歯車９１を従動側として、ハ
スバ歯車９０を図中右側から見て反時計回りに駆動させ
ると、ハスバ歯車９０には図中左側へ向かうスラスト力
が発生する一方、従動側のハスバ歯車９１には図中右側
へ向かうスラスト力が発生する。

【００１０】逆に、図１６（Ｂ）に示すように、ハスバ
歯車９１を駆動側、ハスバ歯車９０を従動側として、ハ
スバ歯車９１を図中右側から見て時計回りに駆動させる
と、従動側となったハスバ歯車９０は、上記と同様に反
時計回りに回転するが、図中右側へ向かうスラスト力が
発生し、一方、駆動側のハスバ歯車９１も上記と同様に
時計回りに回転するが、スラスト力は上記とは逆に図中
右側へ向かうことになる。

【００１１】しかしながら、上記従来例においては、各
ギヤにハスバ歯車を採用すると、組み合わせるハスバ歯
車のねじれ方向の組み合わせによっては、トルクの伝達
に伴って各ギヤが発生するスラスト力が一方に集中し、
ユニット出力軸を軸支する軸受の負荷が過大となって耐
久性が低下したり、スラスト力の増大によってフリクシ
ョンも増大して動力伝達効率が低下するという問題があ
り、また、スラスト力に応じて軸受を大型化すると変速
機の小型化を阻害するという問題があった。

【００１２】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、ユニット出力軸に生じるスラスト力を低減
して、変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図ること
を目的とする。

【００１３】

【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、ユニット入力軸と平行に配置されたユニット出力軸
に配設されるとともに、無段変速機の出力軸に連結した
サンギヤと、シングルピニオンで構成されて一定変速機
の出力軸に連結したキャリアと、ユニット出力軸に連結
したリングギヤと、からなる遊星歯車機構と、前記ユニ
ット入力軸からキャリアを介して無段変速機出力部に至
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ヤ、キャリア、リングギ
ヤのうちの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サンギヤへ駆動力を伝
達する無段変速機出力経路と、伝動手段を介して前記ユ
ニット出力軸と連結した差動装置とを備えた変速比無限
大無段変速機において、前記一定変速機、遊星歯車機構
及び伝動手段はそれぞれハスバ歯車で構成されて、動力
循環モードクラッチを締結する一方、直結モードクラッ
チを解放した動力循環モードのときには、前記リングギ
ヤとサンギヤが発生するスラスト力が相互に打ち消され
ないねじれ方向にハスバ歯車の歯すじを設定し、かつ、
ユニット出力軸上の一定変速機、伝動手段及びリングギ
ヤが発生するスラスト力のうち、少なくともひとつが異
なる方向となるようにハスバ歯車の歯すじをそれぞれ設
定する。

【００１４】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ歯
車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、こ
の伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反時
計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リングギヤ
が左ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が左ねじ
れに設定される。

【００１５】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ歯
車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、こ
の伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反時
計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リングギヤ
が左ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が右ねじ
れに設定される。

【００１６】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ歯
車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、こ
の伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反時
計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リングギヤ
が左ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が左ねじ
れに設定される。

【００１７】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ歯
車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、こ
の伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時計
回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハス
バ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リングギヤが
右ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が右ねじれ
に設定される。

【００１８】また、第６の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ歯
車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、こ
の伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時計
回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハス
バ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リングギヤが
右ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が左ねじれ
に設定される。

【００１９】また、第７の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ歯
車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、こ
の伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時計
回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハス
バ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リングギヤが
右ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が右ねじれ
に設定される。

【００２０】また、第８の発明は、前記第２または第５
の発明において、前記遊星歯車機構のサンギヤとリング
ギヤの歯数比をαとし、ユニット出力軸上のハスバ歯車
のピッチ半径をＲ、ねじれ角をβとしたとき、

【００２１】

【数２】

【００２２】ただし、βｏ：伝動手段のねじれ角 βｇ：一定変速機のねじれ角 βｒ：リングギヤのねじれ角Ｒｏ：伝動手段のピッチ半径Ｒｇ：一定変速機のピッチ半径Ｒｒ：リングギヤのピッチ半径が成立、またはほぼ成立するように設定する。

【００２３】また、第９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
ト入力軸と平行に配置された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に連結したサンギヤ
と、シングルピニオンで構成されて一定変速機の出力軸
に連結したキャリアと、ユニット出力軸に連結したリン
グギヤと、からなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力
軸からキャリアを介して無段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ヤ、キャリア、リングギヤのうち
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サンギヤへ駆動力を伝達する無
段変速機出力経路と、伝動手段を介して前記ユニット出
力軸と連結した差動装置とを備えた変速比無限大無段変
速機において、前記一定変速機、遊星歯車機構及び伝動
手段はそれぞれハスバ歯車で構成されて、動力循環モー
ドクラッチを締結する一方、直結モードクラッチを解放
した動力循環モードのときには、前記リングギヤとサン
ギヤが発生するスラスト力が相互に打ち消されるねじれ
方向にハスバ歯車の歯すじを設定し、かつ、ユニット出
力軸上の一定変速機及び伝動手段が発生するスラスト力
が異なる方向となるようにハスバ歯車の歯すじをそれぞ
れ設定したことを特徴とする変速比無限大無段変速機。

【００２４】また、第１０の発明は、前記第９の発明に
おいて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ
歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時
計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リングギヤ
が左ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が左ねじ
れに設定される。

【００２５】また、第１１の発明は、前記第９の発明に
おいて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ
歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時
計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リングギヤ
が左ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が右ねじ
れに設定される。

【００２６】また、第１２の発明は、前記第９の発明に
おいて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ
歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リングギ
ヤが右ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が右ね
じれに設定される。

【００２７】また、第１３の発明は、前記第９の発明に
おいて、前記ユニット出力軸の一端に伝動手段のハスバ
歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リングギ
ヤが右ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が左ね
じれに設定される。

【００２８】

【発明の効果】第１の発明は、変速比無限大無段変速機
の動力循環モードでは、無段変速機と一定変速機の変速
比の差、すなわち、遊星歯車機構のサンギヤとキャリア
の回転数（公転数）の差に応じてユニット出力軸が駆動
され、中立位置を含んで前進から後退まで連続的に変速
を行い、エンジンからのトルクの伝達は、一定変速機で
はユニット入力軸側からユニット出力軸のギヤへ向か
い、遊星歯車機構ではキャリアからサンギヤとリングギ
ヤへ、また、伝動手段ではユニット出力軸のギヤから差
動装置へ向かう。

【００２９】そして、ユニット出力軸には遊星歯車機
構、一定変速機の出力側ギヤ、伝動手段の駆動側ギヤが
配設されて、これら各ギヤがハスバ歯車で構成されるた
め、トルクの伝達に伴ってスラスト力が発生するが、遊
星歯車機構のリングギヤとサンギヤが発生するスラスト
力が相互に打ち消されないねじれ方向にハスバ歯車の歯
すじを設定し、かつ、ユニット出力軸上の一定変速機、
伝動手段及びリングギヤが発生するスラスト力のうち、
少なくともひとつが異なる方向となるようにハスバ歯車
の歯すじを設定することにより、一定変速機、リングギ
ヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト力
の向きがすべて同一方向とならないので、ユニット出力
軸に加わるスラスト力の総和を低減することができ、ユ
ニット出力軸を支持する軸受の容量を低減しながらも耐
久性を確保でき、変速比無限大無段変速機の耐久性の向
上と小型化の推進を図るとともに、スラスト力によるフ
リクションを低減して動力伝達効率を向上させることが
できる。

【００３０】また、第２の発明は、動力循環モードの前
進時には、伝動手段のハスバ歯車側から見たユニット出
力軸の回転方向を反時計回りとし、伝動手段側から見た
ユニット出力軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが
右ねじれ、リングギヤが左ねじれ、一定変速機が左ねじ
れ、伝動手段が左ねじれに設定され、一定変速機、リン
グギヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラス
ト力の向きがすべて同一方向とならないので、ユニット
出力軸に加わるスラスト力の総和を低減することで、ユ
ニット出力軸を支持する軸受の容量を低減しながらも耐
久性を確保でき、変速比無限大無段変速機の耐久性の向
上と小型化の推進を図るとともに、スラスト力によるフ
リクションを低減して動力伝達効率を向上させることが
できる。

【００３１】また、第３の発明は、ユニット出力軸上の
一定変速機のハスバ歯車を右ねじれ、伝動手段のハスバ
歯車を右ねじれに設定することで、一定変速機、リング
ギヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト
力の向きがすべて同一方向とならないので、ユニット出
力軸に加わるスラスト力の総和を低減することができ
る。

【００３２】また、第４の発明は、ユニット出力軸上の
一定変速機のハスバ歯車を右ねじれ、伝動手段のハスバ
歯車を左ねじれに設定することで、一定変速機、リング
ギヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト
力の向きがすべて同一方向にならないので、ユニット出
力軸に加わるスラスト力の総和を低減することができ
る。

【００３３】また、第５の発明は、動力循環モードの前
進時には、伝動手段のハスバ歯車側から見たユニット出
力軸の回転方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユ
ニット出力軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左
ねじれ、リングギヤが右ねじれ、一定変速機が右ねじ
れ、伝動手段が右ねじれに設定され、一定変速機、リン
グギヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラス
ト力の向きがすべて同一方向とならないので、ユニット
出力軸に加わるスラスト力の総和を低減することで、ユ
ニット出力軸を支持する軸受の容量を低減しながらも耐
久性を確保でき、変速比無限大無段変速機の耐久性の向
上と小型化の推進を図るとともに、スラスト力によるフ
リクションを低減して動力伝達効率を向上させることが
できる。

【００３４】また、第６の発明は、ユニット出力軸上の
一定変速機のハスバ歯車を左ねじれ、伝動手段のハスバ
歯車を左ねじれに設定することで、一定変速機、リング
ギヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト
力の向きがすべて同一方向とならないので、ユニット出
力軸に加わるスラスト力の総和を低減することができ
る。

【００３５】また、第７の発明は、ユニット出力軸上の
一定変速機のハスバ歯車を左ねじれ、伝動手段のハスバ
歯車を右ねじれに設定することで、一定変速機、リング
ギヤ及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト
力の向きがすべて同一方向とならないので、ユニット出
力軸に加わるスラスト力の総和を低減することができ
る。

【００３６】また、第８の発明は、前記第２または第５
の発明において、前記遊星歯車機構のサンギヤとリング
ギヤの歯数比をαとし、ユニット出力軸上のハスバ歯車
のピッチ半径をＲ、ねじれ角をβとしたとき、

【００３７】

【数３】

【００３８】ただし、βｏ：伝動手段のねじれ角 βｇ：一定変速機のねじれ角 βｒ：リングギヤのねじれ角Ｒｏ：伝動手段のピッチ半径Ｒｇ：一定変速機のピッチ半径Ｒｒ：リングギヤのピッチ半径が成立、またはほぼ成立するように設定することで、ユ
ニット出力軸に発生するスラスト力を０またはほぼ０に
して、スラスト力によるフリクションをさらに低減して
変速比無限大無段変速機の動力伝達効率を向上させると
ともに、軸受の容量を小さくし、変速機の小型化を推進
することができるのである。

【００３９】また、第９の発明は、ユニット出力軸には
遊星歯車機構、一定変速機の出力側ギヤ、伝動手段の駆
動側ギヤが配設されて、これら各ギヤがハスバ歯車で構
成されるため、トルクの伝達に伴ってスラスト力が発生
するが、遊星歯車機構のリングギヤとサンギヤが発生す
るスラスト力が相互に打ち消されるねじれ方向にハスバ
歯車の歯すじを設定し、かつ、ユニット出力軸上の一定
変速機及び伝動手段が発生するスラスト力が異なる方向
となるようにハスバ歯車の歯すじを設定することによ
り、一定変速機及び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生す
るスラスト力の向きが同一方向とならないので、ユニッ
ト出力軸に加わるスラスト力の総和を低減することがで
き、ユニット出力軸を支持する軸受の容量を低減しなが
らも耐久性を確保でき、変速比無限大無段変速機の耐久
性の向上と小型化の推進を図るとともに、スラスト力に
よるフリクションを低減して動力伝達効率を向上させる
ことができる。

【００４０】また、第１０の発明は、ユニット出力軸の
一端に伝動手段のハスバ歯車を設けるとともに、動力循
環モードの前進時には、この伝動手段側から見たユニッ
ト出力軸の回転方向を時計回りとし、伝動手段側から見
たユニット出力軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤ
が右ねじれ、リングギヤが左ねじれ、一定変速機が左ね
じれ、伝動手段が左ねじれに設定され、一定変速機及び
変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト力の向き
が異なるため、ユニット出力軸に加わるスラスト力の総
和を低減することができる。

【００４１】また、第１１の発明は、ユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動
手段が右ねじれに設定され、一定変速機及び変伝動手段
の各ハスバ歯車が発生するスラスト力の向きが異なるた
め相互に相殺するように設定でき、ユニット出力軸に加
わるスラスト力の総和を低減することができる。

【００４２】また、第１２の発明は、ユニット出力軸の
一端に伝動手段のハスバ歯車を設けるとともに、動力循
環モードの前進時には、この伝動手段側から見たユニッ
ト出力軸の回転方向を反時計回りとし、伝動手段側から
見たユニット出力軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギ
ヤが左ねじれ、リングギヤが右ねじれ、一定変速機が右
ねじれ、伝動手段が右ねじれに設定され、一定変速機及
び変伝動手段の各ハスバ歯車が発生するスラスト力の向
きが異なるため、ユニット出力軸に加わるスラスト力の
総和を低減することができる。

【００４３】また、第１３の発明は、ユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動
手段が左ねじれに設定され、一定変速機及び変伝動手段
の各ハスバ歯車が発生するスラスト力の向きが異なるた
め相互に相殺するように設定でき、ユニット出力軸に加
わるスラスト力の総和を低減することができる。

【００４４】

【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。

【００４５】図１〜図３は、トロイダル型無段変速機を
用いた変速比無限大無段変速機に本発明を適用した構成
した一例を示す。

【００４６】図１〜図３において、変速比無限大無段変
速機はエンジンのクランクシャフト１３に連結されるユ
ニット入力軸１ａ、１ｂに、変速比を連続的に変更可能
なトロイダル型無段変速機２と、ギヤ３ａ、一定変速機
出力ギヤ３ｂから構成された一定変速機３（減速機）を
並列的に連結するとともに、これらの出力軸４、３ｃを
ユニット出力軸６に同軸的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のサンギヤ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。

【００４７】サンギヤ５ａと連結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４０（無段変速機
出力経路）から無段変速機２のトルクを受け、直結モー
ドクラッチ１０を介して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に結合される一方、リングギ
ヤ５ｃもユニット出力軸６に結合される。

【００４８】ユニット出力軸６の図中右側には変速機出
力ギヤ７が設けられ、この変速機出力ギヤ７（伝動手
段）はディファレンシャルギヤ８のファイナルギヤ１２
と歯合し、ディファレンシャルギヤ８に結合する駆動軸
１１ａ、１１ｂは、所定の総減速比でトルクが伝達され
る。

【００４９】そして、ユニット出力軸６には、直結モー
ドクラッチ１０、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の一定変
速機出力ギヤ３ｂ及び出力軸３ｃと、変速機出力ギヤ７
が同軸上に配置される。

【００５０】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の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェ
ーン４０を介してユニット入力軸１ａ、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。

【００５１】また、ユニット入力軸１ａ、１ｂは、同軸
的に配設されるとともに、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のギヤ３ａを設けており、ユニット入
力軸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、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。

【００５２】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の変速比に応じてトルク
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、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６の速度比）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。

【００５３】ユニット入力軸１ａ、１ｂとユニット出力
軸６及び駆動軸１１ａ、１１ｂはケーシング１４の内周
で平行に配置されるとともに、図１〜図２に示すよう
に、図中右側から変速機出力ギヤ７、ファイナルギヤ１
２と一定変速機３のギヤ３ａ及び一定変速機出力ギヤ３
ｂが軸方向に位置をずらして配設される。

【００５４】そして、一定変速機３の一定変速機出力ギ
ヤ３ｂは環状に形成されて、一定変速機出力ギヤ３ｂの
内周は、ユニット出力軸６及び変速機出力ギヤ７を挿通
可能な内径に形成されており、この一定変速機出力ギヤ
３ｂはボルトを介して出力軸３ｃのフランジ部３ｄの端
面に締結される。

【００５５】図２に示すように、ユニット出力軸６に
は、図中左側の端部６Ａから、一対のテーパローラベア
リング１５ａ、１５ｂから構成されたベアリングユニッ
ト１５、オイルリテーナ６０、直結モードクラッチ１
０、スプロケット４ａ、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及び一定変速
機出力ギヤ３ｂ、そして変速機出力ギヤ７が順次配設さ
れて、予めアッセンブリとしてからケーシング１４へ組
み付けられる。

【００５６】そして、ユニット出力軸６は、図２に示す
左側の端部６Ａ側と右側の端部６Ｂ側の両端を介してケ
ーシング１４に軸支され、端部６Ｂ側にはラジアル荷重
を支持するローラベアリング１６が配設される一方、端
部６Ａ側にはラジアル荷重とスラスト荷重を支持するテ
ーパローラベアリング１５ａ、１５ｂからなるベアリン
グユニット１５が配設される。

【００５７】なお、テーパローラベアリング１５ａは、
端部６Ａ側へ向かうスラスト荷重を支持する一方、テー
パローラベアリング１５ｂは端部６Ｂ側へ向かうスラス
ト荷重を支持し、以下、図２、図３において、端部６Ａ
側へ向かうスラスト荷重の符号を「＋」、端部６Ｂ側へ
向かうスラスト荷重の符号を「−」とする。

【００５８】ここで、一定変速機３を構成するギヤ３
ａ、一定変速機出力ギヤ３ｂ、遊星歯車機構５の各ギヤ
及び変速機出力ギヤ７と、ファイナルギヤ１２はハスバ
歯車で構成されており、これらハスバ歯車が発生するス
ラスト力を支持するために、ユニット出力軸６に組み付
けられた各部品間には、次のような軸受が配設される。

【００５９】図２に示すように、オイルリテーナ６０は
ケーシング１４内周に結合され、このオイルリテーナ６
０の図中右側の端面と、直結モードクラッチ１０のクラ
ッチドラム１０ａの内周側面との間には＋方向のスラス
ト荷重を支持するニードルベアリング３０が介装され
る。なお、クラッチドラム１０ａは、内周側でユニット
出力軸６とスプライン結合して、オイルリテーナ６０に
対して相対的に回転する。

【００６０】このクラッチドラム１０ａと係合するハブ
１０ｂは、無段変速機出力軸４に結合したスプロケット
４ａに支持されており、無段変速機出力軸４の図中左側
の端面と、クラッチドラム１０ａの内周側面との間に
は、カラー１００を介して＋方向のスラスト荷重を支持
するニードルベアリング３１が介装される。なお、無段
変速機出力軸４の図中右側には、遊星歯車機構５のサン
ギヤ５ａが形成されており、無段変速機出力軸４は、内
周に設けた軸受を介してユニット出力軸６に対して相対
回転自在に支持される。

【００６１】さらに、無段変速機出力軸４と結合したス
プロケット４ａの側面と、遊星歯車機構５のキャリア支
持部材５１との間には、正または負のスラスト力を支持
するニードルベアリング３２が配設される。

【００６２】さらに、キャリア５ｂの図中右側の軸端
と、遊星歯車機構５のリングギヤ５ｃとユニット出力軸
６を結合するリング支持壁５０の間にも、正または負の
スラスト力を支持するニードルベアリング３３が配設さ
れる。

【００６３】キャリア支持部材５１は、動力循環モード
クラッチ９のハブ９ｂと結合して、ユニット出力軸６と
相対回転自在に支持されており、遊星歯車機構５のリン
グギヤ５ｃとユニット出力軸６を結合するリング支持壁
５０とハブ９ｂから内周に向けて延設された壁部９ｃの
間には、正または負のスラスト力を支持するニードルベ
アリング３４が配設される。

【００６４】また、図２において、壁部９ｃの右側の側
面と、一定変速機出力軸３ｃの端面との間にもカラー１
０１を介して正または負のスラスト力を支持するニード
ルベアリング３５が介装される。

【００６５】そして、一定変速機３の出力軸３ｃの図中
右側の端部には、フランジ部３ｄが形成されて、このフ
ランジ部３ｄを介して動力循環モードクラッチ９のクラ
ッチドラム９ａと結合するとともに、一定変速機出力ギ
ヤ３ｂを締結しており、さらに、フランジ部３ｄの内周
には、ユニット出力軸６との間に軸受１７を介装して相
対回転自在に軸支される。

【００６６】この軸受１７は、例えば、深溝ボールベア
リングなどで構成されて、スラスト荷重を支持可能に構
成され、一定変速機出力ギヤ３ｂや出力軸３ｃに加わる
スラスト荷重を支持している。

【００６７】したがって、出力軸３ｃに発生した−方向
のスラスト荷重はフランジ部３ｄを介して軸受１７から
ユニット出力軸６に伝達され、端部６Ａに設けたベアリ
ングユニット１５によって支持され、例えば、サンギヤ
５ａに−方向のスラスト力が発生した場合、スプロケッ
ト４ａの側面に当接したニードルベアリング３２、キャ
リア支持部材５１、ニードルベアリング３３、リング支
持壁５０、ニードルベアリング３４、壁部９ｃ、ニード
ルベアリング３５、カラー１０１、出力軸３ｃ及び軸受
１７を介してユニット出力軸６に伝達されて、ベアリン
グユニット１５のうちテーパローラベアリング１５ｂに
よって支持される。

【００６８】一方、＋方向のスラスト荷重で、遊星歯車
機構５が発生するものは、各ニードルベアリング等から
オイルリテーナ６０を介してケーシング１４で支持され
る。

【００６９】例えば、リングギヤ５ｃに発生した＋方向
のスラスト力は、キャリア５ｂの軸端に設けたニードル
ベアリング３３、キャリア支持部材５１、ニードルベア
リング３２、スプロケット４ａ、無段変速機出力軸４、
カラー１００、ニードルベアリング３１、クラッチドラ
ム１０ａ、ニードルベアリング３０、カラー１０２及び
オイルリテーナ６０を介してケーシング１４に支持され
る。

【００７０】また、サンギヤ５ａに発生した＋方向のス
ラスト力は、無段変速機出力軸４、カラー１００、ニー
ドルベアリング３１、クラッチドラム１０ａ、ニードル
ベアリング３０、カラー１０２及びオイルリテーナ６０
を介してケーシング１４に支持される。

【００７１】同様に、＋方向のスラスト力のうち、一定
変速機出力ギヤ３ｂまたは変速機出力ギヤ７に発生する
ものは、ユニット出力軸６を介してベアリングユニット
１５のテーパローラベアリング１５ａによって直接支持
される。

【００７２】次に、動力循環モードで前進する場合の、
各軸の回転方向と各ハスバ歯車のねじれ方向の設定につ
いて、図３を参照しながら詳述する。

【００７３】まず、図３において、一定変速機３のギヤ
３ａ側から無段変速機２を見た場合のユニット入力軸１
ａ、１ｂの回転方向を時計回りとすると、一定変速機出
力ギヤ３ｂは反転して反時計回りとなってキャリア５ｂ
を公転させる。以下、各軸の回転方向は、図３の右側か
ら見た回転方向とする。

【００７４】ユニット入力軸１ｂを備えたトロイダル型
無段変速機２では、入力ディスク２１と出力ディスク２
２の回転方向は逆となるため、出力スプロケット２ａは
反時計回りに回転し、チェーン４０を介して連結された
スプロケット４ａも反時計回りに回転して、サンギヤ５
ａも反時計回りに回転する。

【００７５】ここで、車両の前進方向を、ファイナルギ
ヤ１２の時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリン
グギヤ５ｃの回転方向は反時計回りとなる。

【００７６】上記のように各軸の回転方向を設定した場
合、ハスバ歯車で構成される一定変速機３、遊星歯車機
構５及び変速機出力ギヤ７の歯すじのねじれ方向は、一
定変速機出力ギヤ３ｂを左ねじれ、サンギヤ５ａを右ね
じれ、リングギヤ５ｃを左ねじれ、変速機出力ギヤ７を
左ねじれと設定すると、ユニット入力軸１ａのギヤ３ａ
は右ねじれ、ファイナルギヤ１２も右ねじれとなる。

【００７７】そして、エンジンからのトルクの伝達方向
は、一定変速機３ではギヤ３ａから出力ギヤ３ｂへ向か
い、遊星歯車機構５ではキャリア５ｂからサンギヤ５ａ
とリングギヤ５ｃへ向かい、また、変速機出力ギヤ７か
らファイナルギヤ１２へ向かう。

【００７８】したがって、ユニット出力軸６上のハスバ
歯車に発生するスラスト力は、一定変速機出力ギヤ３ｂ
のスラスト力をＦｇ、変速機出力ギヤ７のスラスト力を
Ｆｏとすると、前記従来例の図１６に示したように、歯
すじのねじれ方向と、駆動、従動の関係から、スラスト
力Ｆｇが図中右側へ向かう−方向に、スラスト力Ｆｏが
図中左側へ向かう＋方向になる。

【００７９】また、ハスバ歯車で構成された遊星歯車機
構５では、サンギヤ５ａのスラスト力をＦｓ、リングギ
ヤ５ｃのスラスト力をＦｒとすると、図３及び図１７に
示すように、一定変速機３側に連結されたキャリア５ｂ
のピニオンから、リングギヤ５ｃ及びサンギヤ５ａへト
ルクが伝達されるため、上記のように歯すじのねじれ方
向を設定した場合では、サンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓ
が図中左側の＋方向へ作用してケーシング１４側に支持
される一方、リングギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒは図中右
側の−方向へ作用してユニット出力軸６に加わり、相互
に相殺されない方向に設定される。

【００８０】なお、キャリア５ｂのピニオンに作用する
スラスト力は、図１７の矢示のように、リングギヤ５ｃ
側に生じるスラスト力と、サンギヤ５ａ側に生じるスラ
スト力が相互に相殺される。

【００８１】したがって、ユニット出力軸６上に作用す
るスラスト力は、次のようになる。

【００８２】

【表１】

【００８３】なお、上記表１において、スラスト力の方
向を示す矢印は、図２または図３に対応したものであ
る。

【００８４】サンギヤ５ａに発生する＋方向のスラスト
力Ｆｓは、上記したようにケーシング１４側に支持され
るため、一定変速機出力ギヤ３ｂ、リングギヤ５ｃ及び
変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆｏの向き
が、すべて同一方向とならないように設定すれば、ユニ
ット出力軸６に加わるスラスト力を小さくすることがで
きる。

【００８５】そこで、上記表１のように、一定変速機出
力ギヤ３ｂ、リングギヤ５ｃ、変速機出力ギヤ７を左ね
じれとする一方、サンギヤ５ａのみを右ねじれのハスバ
歯車とすることで、スラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆｏの向き
がすべて同一方向になることはなく、ユニット出力軸６
に生じるスラスト力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さ
くすることができ、スラスト荷重を支持するベアリング
ユニット１５の大型化の抑制と、フリクションの増大を
抑制して、変速比無限大無段変速機の耐久性の向上と小
型化の推進を図るとともに、動力伝達効率を向上させる
ことができるのである。

【００８６】また、エンジンブレーキ状態においてもユ
ニット出力軸６に生じるスラスト力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ
＋Ｆｏ）を小さくすることができ、スラスト荷重を支持
するベアリングユニット１５の大型化の抑制と、フリク
ションの増大を抑制して、変速比無限大無段変速機の耐
久性の向上と小型化の推進を図るとともに、動力伝達効
率を向上させることができるのである。

【００８７】さらに、一定変速機出力ギヤ３ｂのねじれ
角をβｇ、ギヤピッチ半径をＲｇとし、変速機出力ギヤ
７のねじれ角をβｏ、ギヤピッチ半径をＲｏ、リングギ
ヤ５ｃのねじれ角をβｒ、ギヤピッチ半径をＲｒとし、
遊星歯車機構５のサンギヤ５ａとリングギヤ５ｃの歯数
比をα（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）とすると、

【００８８】

【数４】

【００８９】の関係を満たすように各ギヤのねじれ角β
ｇ、βｏ、βｒを求めればよい。あるいは、上記（１）
式に近似するように各ギヤのねじれ角βｇ、βｏ、βｒ
設定しても良い。

【００９０】例えば、一定変速機出力ギヤ３ｂのねじれ
角をβｇとリングギヤ５ｃのねじれ角をβｒを、次のよ
うに等しく設定すると共に、各ギヤピッチ半径Ｒｇ、Ｒ
ｏ、Ｒｒ以下のように設定した場合、変速機出力ギヤ７
のねじれ角βｏを求める場合について説明する。

【００９１】Ｒｇ＝８５mm Ｒｒ＝５５mm Ｒｏ＝３０mm α＝０．５ βｇ＝βｒ＝２１° とする。

【００９２】上記（１）式より、

【００９３】

【数５】

【００９４】となり、 βｏ＝tan^-10.413≒２２．４° とすればよい。

【００９５】こうして、ユニット出力軸６に発生するス
ラスト力を０またはほぼ０にし、スラスト力によるフリ
クションをさらに低減して変速比無限大無段変速機の動
力伝達効率を向上させるとともに、ベアリングユニット
１５のさらなる小型化を推進することができるのであ
る。

【００９６】なお、直結モードの際には、動力循環モー
ドクラッチ９が解放される一方、直結モードクラッチ１
０が締結され、無段変速機２からのトルクが直結モード
クラッチ１０を介してユニット出力軸６へ入力されるだ
けで、一定変速機３及び遊星歯車機構５は連れ回るだけ
であるので、ユニット出力軸６に加わるスラスト力は、
変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏにほぼ等しいものと
して扱うことができる。

【００９７】図４は第２の実施形態を示し、前記第１実
施形態の一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７の
歯すじを右ねじれに代えたもので、その他の構成は前記
第１実施形態と同様である。

【００９８】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが＋方向になる一方、変速機出力ギヤ７が発生する
スラスト力Ｆｏが−方向となり、各スラスト力は次表の
ようになる。

【００９９】

【表２】

【０１００】上記表２において、サンギヤ５ａに発生す
るスラスト力Ｆｓは、上記したようにケーシング１４側
に支持されるため、他のスラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆｏの
向きがすべて同一方向にならないように、一定変速機出
力ギヤ３ｂ、サンギヤ５ａ、変速機出力ギヤ７を右ねじ
れとする一方、リングギヤ５ｃのみを左ねじれのハスバ
歯車とすることで、ユニット出力軸６に生じるスラスト
力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくすることがで
き、スラスト荷重を支持するベアリングユニット１５の
大型化の抑制とフリクションの増大を抑制して、変速比
無限大無段変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図る
とともに、動力伝達効率の向上を図ることができるので
ある。

【０１０１】また、エンジンブレーキ状態においてもユ
ニット出力軸６に生じるスラスト力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ
＋Ｆｏ）を小さくすることができ、スラスト荷重を支持
するベアリングユニット１５の大型化の抑制と、フリク
ションの増大を抑制して、変速比無限大無段変速機の耐
久性の向上と小型化の推進を図るとともに、動力伝達効
率を向上させることができるのである。

【０１０２】図５は第３の実施形態を示し、前記第１実
施形態の一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじを右ねじれに
代えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様
である。

【０１０３】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが＋方向に代わる他は、前記第１実施形態と同様
に、サンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓ及び変速機出力ギヤ
７のスラスト力Ｆｏが正となる一方、リングギヤ５ｃの
スラスト力Ｆｒのみが−方向となって、各スラスト力は
次表のようになる。

【０１０４】

【表３】

【０１０５】上記表３において、サンギヤ５ａとリング
ギヤ５ｃのスラスト力Ｆｓ、Ｆｒは相殺されず、スラス
ト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆｏの向きがすべて同一方向にならな
いように、一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７
のスラスト力Ｆｇ、Ｆｏ及びサンギヤ５ａのスラスト力
Ｆｓの向きが、リングギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒの反対
に設定されて、ユニット出力軸６に生じるスラスト力の
総和（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｏ）を低減することができ、スラ
スト荷重を支持するベアリングユニット１５の大型化の
抑制とフリクションの増大を抑制して、変速比無限大無
段変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図るととも
に、動力伝達効率の向上を図ることができるのである。

【０１０６】図６は第４の実施形態を示し、前記第１実
施形態の各軸の回転方向を逆にするとともに、各ハスバ
歯車の歯すじを逆にしたもので、その他の構成は前記第
１実施形態と同様である。

【０１０７】図６において、一定変速機３のギヤ３ａ側
から無段変速機２を見た場合のユニット入力軸１ａ、１
ｂの回転方向を反時計回りとし、一定変速機出力ギヤ３
ｂは反転して時計回りとなってキャリア５ｂを公転させ
る。以下、各軸の回転方向は、図３の右側から見た回転
方向とする。

【０１０８】ユニット入力軸１ｂを備えたトロイダル型
無段変速機２では、入力ディスク２１と出力ディスク２
２の回転方向は逆となるため、出力スプロケット２ａは
時計回りに回転し、チェーン４０を介して連結されたス
プロケット４ａも時計回りに回転して、サンギヤ５ａも
時計回りに回転する。

【０１０９】ここで、車両の前進方向を、ファイナルギ
ヤ１２の反時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリ
ングギヤ５ｃの回転方向は時計回りとなる。

【０１１０】ハスバ歯車で構成される一定変速機３、遊
星歯車機構５及び変速機出力ギヤ７の歯すじのねじれ方
向は、一定変速機出力ギヤ３ｂを右ねじれ、サンギヤ５
ａを左ねじれ、リングギヤ５ｃを右ねじれ、変速機出力
ギヤ７を右ねじれと設定すると、ユニット入力軸１ａの
ギヤ３ａは左ねじれ、ファイナルギヤ１２も左ねじれと
なる。

【０１１１】そして、前記従来例の図１６及び上記図１
７に示したように、歯すじのねじれ方向と、駆動、従動
の関係から、ユニット出力軸６上のハスバ歯車に発生す
るスラスト力は、一定変速機出力ギヤ３ｂのスラスト力
Ｆｇが−方向、サンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓが＋方
向、リングギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒが−方向、変速機
出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏが＋方向となって、次表の
ようになる。

【０１１２】

【表４】

【０１１３】サンギヤ５ａに発生する＋方向のスラスト
力Ｆｓは、上記したようにケーシング１４側で支持され
るため、一定変速機出力ギヤ３ｂ、リングギヤ５ｃ及び
変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆｏの向き
がすべて同一方向とならないように設定すれば、ユニッ
ト出力軸６に加わるスラスト力を小さくすることができ
る。

【０１１４】そこで、上記表４のように、一定変速機出
力ギヤ３ｂ、リングギヤ５ｃ、変速機出力ギヤ７を右ね
じれとする一方、サンギヤ５ａのみを左ねじれのハスバ
歯車とすることで、スラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆｏの向き
がすべて同一方向になることはなく、ユニット出力軸６
に生じるスラスト力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さ
くすることができ、スラスト荷重を支持するベアリング
ユニット１５の大型化の抑制と、フリクションの増大を
抑制して、変速比無限大無段変速機の耐久性の向上と小
型化の推進を図るとともに、動力伝達効率を向上させる
ことができる。

【０１１５】また、エンジンブレーキ状態では、前記第
１実施形態と同様に、ユニット出力軸６に生じるスラス
ト力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくすることがで
き、スラスト荷重を支持するベアリングユニット１５の
大型化の抑制と、フリクションの増大を抑制して、変速
比無限大無段変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図
るとともに、動力伝達効率を向上させることができる。

【０１１６】図７は第５の実施形態を示し、前記第４実
施形態の一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７の
歯すじを左ねじれに代えたもので、その他の構成は前記
第４実施形態と同様である。

【０１１７】各軸の回転方向は前記第４実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが＋方向になる一方、変速機出力ギヤ７が発生する
スラスト力Ｆｏが−方向となり、各スラスト力は次表の
ようになる。

【０１１８】

【表５】

【０１１９】上記表５において、サンギヤ５ａに発生す
る＋方向のスラスト力Ｆｓは上記したようにケーシング
１４側支持されるため、他のスラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆ
ｏの向きがすべて同一方向にならないように、一定変速
機出力ギヤ３ｂ、サンギヤ５ａ、変速機出力ギヤ７を右
ねじれとする一方、リングギヤ５ｃのみを左ねじれのハ
スバ歯車とすることで、ユニット出力軸６に生じるスラ
スト力の総和を小さくすることができ、スラスト荷重を
支持するベアリングユニット１５の大型化の抑制とフリ
クションの増大を抑制して、変速比無限大無段変速機の
耐久性の向上と小型化の推進を図るとともに、動力伝達
効率の向上を図ることができるのである。

【０１２０】また、前記第１実施形態と同様に、エンジ
ンブレーキ状態においてもユニット出力軸６に生じるス
ラスト力の総和（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくすること
ができ、スラスト荷重を支持するベアリングユニット１
５の大型化の抑制と、フリクションの増大を抑制して、
変速比無限大無段変速機の耐久性の向上と小型化の推進
を図るとともに、動力伝達効率を向上させることができ
るのである。

【０１２１】図８は第６の実施形態を示し、前記第４実
施形態の一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじを左ねじれに
代えたもので、その他の構成は前記第４実施形態と同様
である。

【０１２２】各軸の回転方向は前記第４実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが＋方向に代わる他は、前記第４実施形態と同様
に、サンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓ及び変速機出力ギヤ
７のスラスト力Ｆｏが＋方向となる一方、リングギヤ５
ｃのスラスト力Ｆｒのみが−方向となって、各スラスト
力は次表のようになる。

【０１２３】

【表６】

【０１２４】上記表６において、サンギヤ５ａに発生す
る＋方向のスラスト力Ｆｓは上記したようにケーシング
１４側支持されるため、他のスラスト力Ｆｇ、Ｆｒ、Ｆ
ｏの向きがすべて同一方向にならないように、一定変速
機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｇ、
Ｆｏ及びサンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓの向きが、リン
グギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒの反対に設定されて、ユニ
ット出力軸６に生じるスラスト力の総和を低減すること
ができ、スラスト荷重を支持するベアリングユニット１
５の大型化の抑制とフリクションの増大を抑制して、変
速比無限大無段変速機の耐久性の向上と小型化の推進を
図るとともに、動力伝達効率の向上を図ることができる
のである。

【０１２５】図９は第７の実施形態を示し、遊星歯車機
構５のサンギヤ５ａが生じるスラスト力Ｆｓと、リング
ギヤ５ｃが生じるスラスト力Ｆｒが相殺される場合、す
なわち、Ｆｓ＋Ｆｒ＝０となる場合を示したものである。

【０１２６】各軸の回転方向は、前記第４実施形態と同
様であり、一定変速機３のギヤ３ａ側から無段変速機２
を見た場合のユニット入力軸１ａ、１ｂの回転方向が反
時計回りに設定され、サンギヤ５ａは時計回りに回転す
る。

【０１２７】また、車両の前進方向を、ファイナルギヤ
１２の反時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリン
グギヤ５ｃの回転方向は時計回りとなる。

【０１２８】ハスバ歯車で構成される一定変速機３、遊
星歯車機構５及び変速機出力ギヤ７の歯すじのねじれ方
向は、一定変速機出力ギヤ３ｂを左ねじれ、サンギヤ５
ａを右ねじれ、リングギヤ５ｃを左ねじれ、変速機出力
ギヤ７を左ねじれと設定すると、ユニット入力軸１ａの
ギヤ３ａは右ねじれ、ファイナルギヤ１２も右ねじれと
なる。

【０１２９】そして、前記従来例の図１６及び上記図１
７に示したように、歯すじのねじれ方向と、駆動、従動
の関係から、ユニット出力軸６上のハスバ歯車に発生す
るスラスト力は、一定変速機出力ギヤ３ｂのスラスト力
Ｆｇが＋方向、サンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓが−方
向、リングギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒが＋方向、変速機
出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏが−方向となり、かつ、｜
Ｆｓ｜＝｜Ｆｒ｜に設定されて、次表のようになる。

【０１３０】

【表７】

【０１３１】遊星歯車機構５の内部で発生するサンギヤ
５ａのスラスト力Ｆｓと、リングギヤ５ｃのスラスト力
Ｆｒが相殺されるため、一定変速機出力ギヤ３ｂ、リン
グギヤ５ｃ及び変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｇ、Ｆ
ｏの向きが同一方向とならないように設定すれば、ユニ
ット出力軸６に加わるスラスト力の総和を小さくするこ
とができる。

【０１３２】そこで、上記表７において、一定変速機出
力ギヤ３ｂ、変速機出力ギヤ７を左ねじれとすること
で、スラスト力Ｆｇ、Ｆｏの向きが同一方向になること
はなく、相互に相殺する方向となって、ユニット出力軸
６に生じるスラスト力の総和（Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくす
ることができ、スラスト荷重を支持するベアリングユニ
ット１５の大型化の抑制と、フリクションの増大を抑制
して、変速比無限大無段変速機の耐久性の向上と小型化
の推進を図るとともに、動力伝達効率をさらに向上させ
ることができる。

【０１３３】図１０は第８の実施形態を示し、前記第７
実施形態の一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７
の歯すじを、それぞれ右ねじれに代えたもので、その他
の構成は前記第７実施形態と同様である。

【０１３４】各軸の回転方向は前記第７実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが−方向になる一方、変速機出力ギヤ７が発生する
スラスト力Ｆｏが＋方向となり、各スラスト力は次表の
ようになる。

【０１３５】

【表８】

【０１３６】遊星歯車機構５の内部で発生するサンギヤ
５ａのスラスト力Ｆｓと、リングギヤ５ｃのスラスト力
Ｆｒが相殺されるため、一定変速機出力ギヤ３ｂ、変速
機出力ギヤ７を右ねじれとすることで、スラスト力Ｆ
ｇ、Ｆｏの向きが同一方向になることはなく、相互に相
殺する方向となって、ユニット出力軸６に生じるスラス
ト力の総和（Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくすることができ、ス
ラスト荷重を支持するベアリングユニット１５の大型化
の抑制と、フリクションの増大を抑制して、変速比無限
大無段変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図るとと
もに、動力伝達効率をさらに向上させることができる。

【０１３７】図１１は第９の実施形態を示し、前記第７
実施形態の各軸の回転方向を逆にして、遊星歯車機構５
のサンギヤ５ａが生じるスラスト力Ｆｓと、リングギヤ
５ｃが生じるスラスト力Ｆｒが相殺される場合を示した
ものである。

【０１３８】各軸の回転方向は、前記第１実施形態と同
様であり、一定変速機３のギヤａ側から無段変速機２を
見た場合のユニット入力軸１ａ、１ｂの回転方向が時計
回りに設定され、サンギヤ５ａは反時計回りに回転す
る。

【０１３９】また、車両の前進方向を、ファイナルギヤ
１２の時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリング
ギヤ５ｃの回転方向は反時計回りとなる。

【０１４０】ハスバ歯車で構成される一定変速機３、遊
星歯車機構５及び変速機出力ギヤ７の歯すじのねじれ方
向は、一定変速機出力ギヤ３ｂを右ねじれ、サンギヤ５
ａを左ねじれ、リングギヤ５ｃを右ねじれ、変速機出力
ギヤ７を右ねじれと設定すると、ユニット入力軸１ａの
ギヤ３ａは左ねじれ、ファイナルギヤ１２も左ねじれと
なる。

【０１４１】そして、前記従来例の図１６及び上記図１
７に示したように、歯すじのねじれ方向と、駆動、従動
の関係から、ユニット出力軸６上のハスバ歯車に発生す
るスラスト力は、一定変速機出力ギヤ３ｂのスラスト力
Ｆｇが＋方向、サンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓが−方
向、リングギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒが＋方向、変速機
出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏが−方向となり、かつ、｜
Ｆｓ｜＝｜Ｆｒ｜に設定されて、次表のようになる。

【０１４２】

【表９】

【０１４３】遊星歯車機構５の内部で発生するサンギヤ
５ａのスラスト力Ｆｓと、リングギヤ５ｃのスラスト力
Ｆｒが相殺されるため、一定変速機出力ギヤ３ｂ、変速
機出力ギヤ７を右ねじれとすることで、スラスト力Ｆ
ｇ、Ｆｏの向きが同一方向になることはなく、相互に相
殺する方向となって、ユニット出力軸６に生じるスラス
ト力の総和（Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくすることができ、ス
ラスト荷重を支持するベアリングユニット１５の大型化
の抑制と、フリクションの増大を抑制して、変速比無限
大無段変速機の耐久性の向上と小型化の推進を図るとと
もに、動力伝達効率をさらに向上させることができる。

【０１４４】図１２は第１０の実施形態を示し、前記第
９実施形態に示した一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出
力ギヤ７の歯すじのねじれ方向を左ねじれとしたもの
で、その他の構成は前記第９実施形態と同様である。

【０１４５】この場合では、ユニット出力軸６上のハス
バ歯車に発生するスラスト力は、一定変速機出力ギヤ３
ｂのスラスト力Ｆｇが−方向、サンギヤ５ａのスラスト
力Ｆｓが−方向、リングギヤ５ｃのスラスト力Ｆｒが＋
方向、変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏが＋方向とな
り、かつ、｜Ｆｓ｜＝｜Ｆｒ｜に設定されて、次表のよ
うになる。

【０１４６】

【表１０】

【０１４７】したがって、遊星歯車機構５の内部で発生
するサンギヤ５ａのスラスト力Ｆｓと、リングギヤ５ｃ
のスラスト力Ｆｒが相殺されるため、一定変速機出力ギ
ヤ３ｂ、変速機出力ギヤ７を左ねじれとすることで、ス
ラスト力Ｆｇ、Ｆｏの向きが同一方向になることはな
く、相互に相殺する方向となって、ユニット出力軸６に
生じるスラスト力の総和（Ｆｇ＋Ｆｏ）を小さくするこ
とができ、スラスト荷重を支持するベアリングユニット
１５の大型化の抑制と、フリクションの増大を抑制し
て、変速比無限大無段変速機の耐久性の向上と小型化の
推進を図るとともに、動力伝達効率をさらに向上させる
ことができる。

【０１４８】なお、上記実施形態において、動力循環モ
ードクラッチ９の配設位置をカウンタギヤ３ｂとキャリ
ア５ｂの間に配設した一例を示したが、動力循環モード
クラッチ９はユニット入力軸１ａからユニット出力軸６
の変速機出力ギヤ７までの間の任意の位置に配設するこ
とができ、例えば、図１３に示すように、リングギヤ５
ｃとユニット出力軸６の間に配設したり、図１４に示す
ように、ユニット入力軸１ａと一定変速機３のギヤ３ａ
との間に配設したり、あるいは、図１５に示すように、
サンギヤ５ａに連結された無段変速機出力軸４の途中に
介装してもよく、これらの配設位置では上記実施形態と
等価となる。

【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】ハスバ歯車の歯すじを示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。

【図４】第２の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図５】第３の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図６】第４の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図７】第５の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図８】第６の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図９】第７の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図１０】第８の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじ
を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図１１】第９の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじ
を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図１２】第１０の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯す
じを示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。

【図１３】他の実施形態を示し、変速比無限大無段変速
機の概略構成図。

【図１４】他の実施形態を示し、変速比無限大無段変速
機の概略構成図。

【図１５】他の実施形態を示し、変速比無限大無段変速
機の概略構成図。

【図１６】ハスバ歯車の歯すじと駆動、従動関係に応じ
たスラスト力の発生を示す説明図で、（Ａ）は左ねじれ
のハスバ歯車を駆動側とした場合、（Ｂ）は右ねじれの
ハスバ歯車を駆動側とした場合をそれぞれ示す。

【図１７】ハスバ歯車で構成された遊星歯車機構の歯す
じと駆動、従動関係に応じたスラスト力の発生を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂユニット入力軸２無段変速機３一定変速機３ａギヤ３ｂ一定変速機出力ギヤ５遊星歯車機構６ユニット出力軸７変速機出力ギヤ８ディファレンシャルギヤ９動力循環モードクラッチ１０直結モードクラッチ１４ケーシング１５ベアリングユニット１６ローラベアリング１７ボールベアリング３０〜３５ニードルベアリング５０リング支持壁５１支持部材

Claims

【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、ユニット入力軸と平行に配置された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に連結したサン
ギヤと、シングルピニオンで構成されて一定変速機の出
力軸に連結したキャリアと、ユニット出力軸に連結した
リングギヤと、からなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力軸からキャリアを介して無段変速機出
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ヤ、キャリア、リングギヤの
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サンギヤへ駆動力を伝達する無
段変速機出力経路と、伝動手段を介して前記ユニット出力軸と連結した差動装
置とを備えた変速比無限大無段変速機において、前記一定変速機、遊星歯車機構及び伝動手段はそれぞれ
ハスバ歯車で構成されて、動力循環モードクラッチを締
結する一方、直結モードクラッチを解放した動力循環モ
ードのときには、前記リングギヤとサンギヤが発生する
スラスト力が相互に打ち消されないねじれ方向にハスバ
歯車の歯すじを設定し、かつ、ユニット出力軸上の一定
変速機、伝動手段及びリングギヤが発生するスラスト力
のうち、少なくともひとつが異なる方向となるようにハ
スバ歯車の歯すじをそれぞれ設定したことを特徴とする
変速比無限大無段変速機。
【請求項２】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段の
ハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時
には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方
向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リ
ングギヤが左ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段
が左ねじれに設定された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】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段の
ハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時
には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方
向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リ
ングギヤが左ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段
が右ねじれに設定された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４】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段の
ハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時
には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方
向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リ
ングギヤが左ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段
が左ねじれに設定された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５】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段の
ハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時
には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方
向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸
上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リン
グギヤが右ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が
右ねじれに設定された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６】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段の
ハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時
には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方
向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸
上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リン
グギヤが右ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が
左ねじれに設定された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７】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段の
ハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進時
には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方
向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸
上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、リン
グギヤが右ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が
右ねじれに設定された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８】前記遊星歯車機構のサンギヤとリングギ
ヤの歯数比をαとし、ユニット出力軸上のハスバ歯車の
ピッチ半径をＲ、ねじれ角をβとしたとき、【数１】ただし、βｏ：伝動手段のねじれ角 βｇ：一定変速機のねじれ角 βｒ：リングギヤのねじれ角Ｒｏ：伝動手段のピッチ半径Ｒｇ：一定変速機のピッチ半径Ｒｒ：リングギヤのピッチ半径が成立、またはほぼ成立するように設定したことを特徴
とする請求項２または請求項５に記載の変速比無限大無
段変速機。
【請求項９】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、ユニット入力軸と平行に配置された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に連結したサン
ギヤと、シングルピニオンで構成されて一定変速機の出
力軸に連結したキャリアと、ユニット出力軸に連結した
リングギヤと、からなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力軸からキャリアを介して無段変速機出
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ヤ、キャリア、リングギヤの
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サンギヤへ駆動力を伝達する無
段変速機出力経路と、伝動手段を介して前記ユニット出力軸と連結した差動装
置とを備えた変速比無限大無段変速機において、前記一定変速機、遊星歯車機構及び伝動手段はそれぞれ
ハスバ歯車で構成されて、動力循環モードクラッチを締
結する一方、直結モードクラッチを解放した動力循環モ
ードのときには、前記リングギヤとサンギヤが発生する
スラスト力が相互に打ち消されるねじれ方向にハスバ歯
車の歯すじを設定し、かつ、ユニット出力軸上の一定変
速機及び伝動手段が発生するスラスト力が異なる方向と
なるようにハスバ歯車の歯すじをそれぞれ設定したこと
を特徴とする変速比無限大無段変速機。
【請求項１０】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段
のハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進
時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リ
ングギヤが左ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手段
が左ねじれに設定されたことを特徴とする請求項９に記
載の変速比無限大無段変速機。
【請求項１１】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段
のハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進
時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが右ねじれ、リ
ングギヤが左ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手段
が右ねじれに設定されたことを特徴とする請求項９に記
載の変速比無限大無段変速機。
【請求項１２】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段
のハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進
時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
力軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、
リングギヤが右ねじれ、一定変速機が右ねじれ、伝動手
段が右ねじれに設定されたことを特徴とする請求項９に
記載の変速比無限大無段変速機。
【請求項１３】前記ユニット出力軸の一端に伝動手段
のハスバ歯車を設けるとともに、動力循環モードの前進
時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
力軸上のハスバ歯車の歯すじを、サンギヤが左ねじれ、
リングギヤが右ねじれ、一定変速機が左ねじれ、伝動手
段が左ねじれに設定されたことを特徴とする請求項９に
記載の変速比無限大無段変速機。