JP2007016912A - Continuously variable transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuously variable transmission which can be downsized and improved in durability, while having an overdrive mode, and capable of improving fuel consumption. <P>SOLUTION: The continuously variable transmission is composed of a step pinion part 21 having a first sun gear S1 coupled to a first carrier C1 and an output disc 12 of a toroidal type continuously variable transmission device 10, and a second sun gear S2 connected to a high clutch H, and a planetary gear part 22 having a third sun gear S3 coupled to the second sun gear S2 and a first ring gear R3 coupled to the first carrier C1, and connected to the high clutch H, and a second carrier C3 coupled to a reverse gear mechanism 30. During a high mode, torque output is carried out to an output shaft 3 via the second sun gear S2, and during the overdrive mode, torque output is carried out to the output shaft 3 via the third sun gear S3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車に適用されて好適な無段変速機に係り、特にトロイダル式無段変速装置にプラネタリギヤ装置を組合せ、トルク循環を利用してトロイダル式無段変速装置の変速比に比して大きな範囲の出力変速比を得ることが可能で、かつ変速比の変更が不要の状態にあっては、トロイダル式無段変速装置のトルク伝達を行わず、プラネタリギヤ装置で変速段を形成することが可能な無段変速機に関する。   The present invention relates to a continuously variable transmission that is suitable for use in automobiles, and in particular, a planetary gear device is combined with a toroidal continuously variable transmission and compared with the gear ratio of the toroidal continuously variable transmission using torque circulation. If it is possible to obtain an output gear ratio in a large range and it is not necessary to change the gear ratio, torque transmission of the toroidal continuously variable transmission device is not performed, and the gear stage can be formed by a planetary gear device. It relates to a continuously variable transmission.

従来、トロイダル式無段変速装置を用い、一軸状に各部材を配置した無段変速機が提案されている（特許文献１）。該無段変速機は、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）とプラネタリギヤ装置とを組合せて、該トロイダル式無段変速装置の変速回転と入力軸からの入力回転とを合成して、トルク循環を利用して、ギヤニュートラル（ＧＮ）を含む自動車の出力回転として適当な正逆変速回転を得る（ＩＶＴ；infinitely variable transmission）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a continuously variable transmission using a toroidal-type continuously variable transmission and uniaxially arranged members has been proposed (Patent Document 1). The continuously variable transmission combines a toroidal continuously variable transmission (variator) and a planetary gear device to synthesize torque rotation of the toroidal continuously variable transmission and input rotation from the input shaft, thereby circulating torque. By using this, an appropriate forward / reverse variable speed rotation (IVT) is obtained as an output rotation of an automobile including a gear neutral (GN).

該無段変速機は、入力ディスク、出力ディスク及びこれら両ディスクの間に配置されて両ディスクとの接触半径位置を変更し得るローラからなるトロイダル式無段変速装置と、入力側から順に第１、第２、第３のピニオン（スリーステップピニオン）を軸方向に配置したキャリヤを有するプラネタリギヤ機構と、第４、第５のピニオンを軸方向に配置したキャリヤを有する反転ギヤ機構と、第３のピニオンに噛合する第３のサンギヤと反転ギヤ機構の入力側サンギヤとを連結する連結部材と、反転ギヤ機構の出力側サンギヤを停止し得るローブレーキ及びプラネタリギヤの第２のサンギヤ（ハイモード時出力ギヤ）と出力軸との間に介在するハイクラッチからなるロー・ハイ切換え機構と、を備え、これら各部材が、入力軸と出力軸との間に一軸状に配置して構成されている。   The continuously variable transmission includes a toroidal continuously variable transmission including an input disk, an output disk, and a roller disposed between the two disks and capable of changing a contact radius position between the two disks, and a first in order from the input side. A planetary gear mechanism having a carrier in which second and third pinions (three-step pinions) are arranged in the axial direction, a reversing gear mechanism having a carrier in which fourth and fifth pinions are arranged in the axial direction, A connecting member that connects the third sun gear meshing with the pinion and the input side sun gear of the reverse gear mechanism, a low brake that can stop the output side sun gear of the reverse gear mechanism, and a second sun gear of the planetary gear (the output gear in the high mode) ) And a low-high switching mechanism comprising a high clutch interposed between the output shaft and each of these members between the input shaft and the output shaft. It is constructed by arranging the axial.

これにより、本無段変速機は、ローブレーキを係合すると共にハイクラッチを解放したローモードにあっては、入力軸の回転を直接入力するキャリヤと無段変速装置を介して反転・変速された第１のサンギヤの回転とをプラネタリギヤ機構にて合成して第３のサンギヤに出力し、更に該出力ギヤの回転を連結部材を介して反転ギヤ機構に入力し、該反転ギヤ機構にて回転を反転して出力軸に出力している。ローブレーキを解放すると共にハイクラッチを係合したハイモードにあっては、第２のサンギヤの回転がハイクラッチを介して出力軸に伝達される。   As a result, in the continuously variable transmission, in the low mode in which the low brake is engaged and the high clutch is released, the rotation and the reverse speed are changed via the carrier that directly inputs the rotation of the input shaft and the continuously variable transmission. The rotation of the first sun gear is combined with the planetary gear mechanism and output to the third sun gear, and the rotation of the output gear is input to the reversing gear mechanism via the connecting member and rotated by the reversing gear mechanism. Is inverted and output to the output shaft. In the high mode in which the low brake is released and the high clutch is engaged, the rotation of the second sun gear is transmitted to the output shaft via the high clutch.

ところで、上述の無段変速機のトロイダル式無段変速装置においては、上記両ディスクとローラとの間のスピンロス、エンドロード圧やローラ押し付け圧を高圧するために生じるオイルポンプのトルク損失、それら高圧となる部分をシールするシール部の摩擦損失、特にハーフトロイダル式を用いた場合はスラスト軸受の摩擦損失、等が生じる。そのため、当該無段変速機は、一般的な有段変速機に比して、変速比の変更が頻繁に必要となる走行状態では総合的に車輌の燃費が良くなるが、変速比の変更が不要な走行状態（例えば高速道路等で殆ど速度が変わらない高速走行する場合等）が長時間継続すると、上述の種々の損失に起因し、総合的に車輌の燃費が悪くなる虞がある。   By the way, in the above-described toroidal continuously variable transmission of the continuously variable transmission, the spin loss between the two disks and the roller, the torque loss of the oil pump caused by increasing the end load pressure and the roller pressing pressure, the high pressure Friction loss of the seal portion that seals the portion to be, particularly when a half toroidal type is used, friction loss of a thrust bearing occurs. For this reason, the continuously variable transmission generally improves the fuel efficiency of the vehicle in a driving state in which a change in the gear ratio is frequently required as compared with a general stepped transmission, but the gear ratio is not changed. If an unnecessary traveling state (for example, when traveling at a high speed where the speed hardly changes on a highway or the like) continues for a long time, the fuel efficiency of the vehicle may be deteriorated overall due to the various losses described above.

そこで、上記連結部材の回転を係止自在なオーバードライブブレーキを備え、オーバードライブモードとしてプラネタリギヤ機構だけで変速段を形成するものが提案されている（特許文献２）。このものは、オーバードライブモードにあって、ハイクラッチを係合すると共にＯＤブレーキを係止し、第３のサンギヤの回転を固定することで、プラネタリギヤ機構（第２、第３のピニオン、キャリヤ、第２、第３のサンギヤ）だけで変速段を形成し、つまりトロイダル式無段変速装置を介さずに動力伝達を行うことが可能となっている。これにより、変速比の変更が不要な走行状態にあっても、上述したようなトロイダル式無段変速装置における種々の損失を低減して、搭載される車輌の燃費向上を図っている。   Therefore, an overdrive brake that can freely lock the rotation of the connecting member has been proposed to form a gear stage using only a planetary gear mechanism as an overdrive mode (Patent Document 2). This is in the overdrive mode, engages the high clutch, locks the OD brake, and fixes the rotation of the third sun gear, so that the planetary gear mechanism (second, third pinion, carrier, Only the second and third sun gears) can form a gear position, that is, power can be transmitted without using a toroidal-type continuously variable transmission. As a result, even in a traveling state in which no change in the gear ratio is required, various losses in the toroidal continuously variable transmission as described above are reduced to improve the fuel efficiency of the mounted vehicle.

国際公開公報ＷＯ ０３／１００２９５Ａ１International Publication No. WO 03 / 100275A1 国際公開公報ＷＯ ０５／００３５９７Ａ１International Publication WO 05 / 003597A1

一般に、上記無段変速機は、自動車に用いられ、該自動車の発進及び後進時にあっては、ローモード状態となるが、その他の走行状態にあっては、ハイモード状態となる。また、略々一定速度の高速走行等で用いられるオーバードライブモード状態は、そのハイモード状態の中にあって用いられることになる。即ち、本無段変速機は、ローモードに比して、ハイモード及びオーバードライブモードの使用時間が圧倒的に長い。   In general, the continuously variable transmission is used in an automobile, and is in a low mode state when the automobile is starting and reversing, but is in a high mode state in other traveling states. In addition, the overdrive mode state used in high-speed traveling at a substantially constant speed is used in the high mode state. In other words, the continuously variable transmission has an overwhelmingly longer usage time in the high mode and the overdrive mode than in the low mode.

しかしながら、上述の無段変速機にあっては、オーバードライブモードであってもハイモード時と同じギヤ（第２のサンギヤ）を出力ギヤとしている。そのため、ハイモードからオーバードライブモードに切換えたとしても、ローモードを除く走行中の多くの時間は、スリーステップピニオン及び出力ギヤの歯面や軸受等に負荷が生じることになり、それらの歯面や軸受等の耐久性向上の妨げとなり、即ち無段変速機の耐久性向上の妨げとなるという問題がある。また反対に、耐久性を向上するためには、部材の厚みを増す等の対処が必要になり、無段変速機のコンパクト化の妨げになるという問題がある。   However, in the continuously variable transmission described above, the same gear (second sun gear) as that in the high mode is used as the output gear even in the overdrive mode. Therefore, even if the high mode is switched to the overdrive mode, a load is generated on the tooth step of the three-step pinion and the output gear, the bearing, etc. There is a problem that it is an obstacle to improving the durability of bearings and bearings, that is, an obstacle to improving the durability of the continuously variable transmission. On the other hand, in order to improve the durability, it is necessary to take measures such as increasing the thickness of the member, which hinders the compactness of the continuously variable transmission.

そこで本発明は、オーバードライブモード時とハイモード時とで異なるギヤを介してトルク出力することを可能とし、もって耐久性の向上やコンパクト化を図ることが可能な無段変速機を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention provides a continuously variable transmission that can output torque via different gears in the overdrive mode and the high mode, thereby improving durability and downsizing. It is intended.

請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図８参照）、入力軸（２）と、トロイダル式無段変速装置（１０）と、プラネタリギヤ機構（２０）と、反転ギヤ機構（３０）と、ロー係合要素（Ｌ）とハイ係合要素（Ｈ）とを有して前記ロー係合要素（Ｌ）と前記ハイ係合要素（Ｈ）との係合状態によってローモードとハイモードとを切換えし得るロー・ハイ切換え機構（４０）と、係合することによりオーバードライブモードを形成するオーバードライブ係合要素（ＯＤ）と、出力軸（３）と、を備え、
前記ローモード時にあっては、前記入力軸（２）の回転と前記トロイダル式無段変速装置（１０）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）とを、前記プラネタリギヤ機構（２０）で回転合成すると共に前記反転ギヤ機構（３０）で反転して出力軸（３）に伝達し、
前記ハイモード時にあっては、前記入力軸（２）の回転と前記トロイダル式無段変速装置（１０）の無段変速回転（Ｖｏｕｔ）とを、前記プラネタリギヤ機構（２０）で回転合成して前記ハイ係合要素（Ｈ）を介して前記出力軸（３）に伝達し、
前記オーバードライブモード時にあっては、前記入力軸（２）の回転を、前記プラネタリギヤ機構（２０）で形成する変速段で変速して前記ハイ係合要素（Ｈ）を介して前記出力軸（３）に伝達してなる、無段変速機（１）において、
前記プラネタリギヤ機構（２０）を、
連結された第１及び第２のピニオン（Ｐ１，Ｐ２）を軸支する第１のキャリヤ（Ｃ１）と、前記トロイダル式無段変速装置（１０）の出力ディスク（１２）に連結されると共に前記第１のピニオン（Ｐ１）に噛合する第１のサンギヤ（Ｓ１）と、前記第２のピニオン（Ｐ２）に噛合すると共に前記ハイ係合要素（Ｈ）に接続される第２のサンギヤ（Ｓ２）と、を有するステップピニオン部（２１）と、
前記第１のキャリヤ（Ｃ１）に連結される第１のリングギヤ（Ｒ３）と、前記第２のサンギヤ（Ｓ２）に連結されると共に前記ハイ係合要素（Ｈ）に接続される第３のサンギヤ（Ｓ３）と、前記第１のリングギヤ（Ｒ３）及び前記第３のサンギヤ（Ｓ３）に噛合する第３のピニオン（Ｐ３）を軸支すると共に前記反転ギヤ機構（３０）に連結される第２のキャリヤ（Ｃ３）と、を有するプラネタリギヤ部（２２）と、で構成し、
前記ハイモード時にあっては、前記ステップピニオン部（２１）で前記回転合成を行うと共に、前記第２のサンギヤ（Ｓ２）を介して前記出力軸（３）にトルク出力を行い、
前記オーバードライブモード時にあっては、前記プラネタリギヤ部（２２）で変速段を形成すると共に、前記第３のサンギヤ（Ｓ３）を介して前記出力軸（３）にトルク出力を行う、
ことを特徴とする無段変速機（１）にある。 The present invention according to claim 1 (see, for example, FIGS. 1 to 8) includes an input shaft (2), a toroidal continuously variable transmission (10), a planetary gear mechanism (20), and a reversing gear mechanism (30). The low engagement element (L) and the high engagement element (H) have a low engagement mode (L) and a high engagement element (H). A low-high switching mechanism (40) that can switch between, an overdrive engagement element (OD) that forms an overdrive mode by engaging, and an output shaft (3),
In the low mode, the rotation of the input shaft (2) and the continuously variable transmission (Vout) of the toroidal continuously variable transmission (10) are combined by the planetary gear mechanism (20). Inverted by the reversing gear mechanism (30) and transmitted to the output shaft (3),
In the high mode, the rotation of the input shaft (2) and the continuously variable transmission (Vout) of the toroidal continuously variable transmission (10) are rotationally synthesized by the planetary gear mechanism (20). Transmitted to the output shaft (3) via a high engagement element (H);
In the overdrive mode, the rotation of the input shaft (2) is changed at a gear stage formed by the planetary gear mechanism (20), and the output shaft (3) is connected via the high engagement element (H). In the continuously variable transmission (1),
The planetary gear mechanism (20)
The first carrier (C1) pivotally supporting the connected first and second pinions (P1, P2) and the output disk (12) of the toroidal continuously variable transmission (10) and A first sun gear (S1) meshed with the first pinion (P1) and a second sun gear (S2) meshed with the second pinion (P2) and connected to the high engagement element (H) And a step pinion part (21) having:
A first ring gear (R3) coupled to the first carrier (C1), and a third sun gear coupled to the second sun gear (S2) and connected to the high engagement element (H). (S3) and a second pinion (P3) that meshes with the first ring gear (R3) and the third sun gear (S3) and is coupled to the reversing gear mechanism (30). A planetary gear part (22) having a carrier (C3) of
At the time of the high mode, the rotation synthesis is performed at the step pinion portion (21), and torque is output to the output shaft (3) via the second sun gear (S2).
In the overdrive mode, the planetary gear portion (22) forms a gear position and outputs torque to the output shaft (3) via the third sun gear (S3).
The continuously variable transmission (1) is characterized by the above.

請求項２に係る本発明は（例えば図１乃至図６参照）、前記オーバードライブ係合要素（ＯＤ）は、前記オーバードライブモード時に係合することで、前記第２のキャリヤ（Ｃ３）の回転を固定するオーバードライブブレーキである、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１）にある。 According to a second aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 6), the overdrive engagement element (OD) is engaged during the overdrive mode, thereby rotating the second carrier (C3). Is an overdrive brake to fix the
The continuously variable transmission (1) according to claim 1, wherein the continuously variable transmission (1) is provided.

請求項３に係る本発明は（例えば図１乃至図６参照）、前記第２のキャリヤ（Ｃ３）と前記反転ギヤ機構（３０）とを接続する第１の接続部材（５０）を備え、
前記オーバードライブ係合要素（ＯＤ）は、前記オーバードライブモード時に係合することで、前記第１の接続部材（５０）の回転を固定するオーバードライブブレーキである、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１）にある。 The present invention according to claim 3 (see, for example, FIG. 1 to FIG. 6) includes a first connecting member (50) for connecting the second carrier (C3) and the reverse gear mechanism (30),
The overdrive engagement element (OD) is an overdrive brake that fixes the rotation of the first connecting member (50) by engaging in the overdrive mode.
The continuously variable transmission (1) according to claim 1, wherein the continuously variable transmission (1) is provided.

請求項４に係る本発明は（例えば図１及び図２参照）、前記ロー係合要素（Ｌ）は、ロークラッチからなり、
前記反転ギヤ機構（３０）は、回転が常時固定される第２のリングギヤ（Ｒ４）と、前記ロークラッチ（Ｌ）の係合により前記出力軸（３）に接続される第４のサンギヤ（Ｓ４）と、該第２のリングギヤ（Ｒ４）及び該第４のサンギヤ（Ｓ４）に噛合する２つのピニオン（Ｐ４，Ｐ５）を軸支すると共に前記第１の接続部材（５０）に接続される第３のキャリヤ（Ｃ４）と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ（３１）からなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機（１１）にある。 The present invention according to claim 4 (see, for example, FIGS. 1 and 2), the low engagement element (L) comprises a low clutch,
The reverse gear mechanism (30) includes a second ring gear (R4) whose rotation is always fixed, and a fourth sun gear (S4) connected to the output shaft (3) by engagement of the low clutch (L). ) And two pinions (P4, P5) meshing with the second ring gear (R4) and the fourth sun gear (S4) and pivotally connected to the first connecting member (50). A double pinion planetary gear (31) having three carriers (C4),
The continuously variable transmission (1 1 ) according to claim 3, wherein the continuously variable transmission (1 1 ) is provided.

請求項５に係る本発明は（例えば図３及び図４参照）、前記ロー係合要素（Ｌ）は、ローブレーキからなり、
前記反転ギヤ機構（３０）は、前記ローブレーキ（Ｌ）の係合により回転が固定される第２のリングギヤ（Ｒ４）と、前記出力軸（３）に接続される第４のサンギヤ（Ｓ４）と、該第２のリングギヤ（Ｒ４）及び該第４のサンギヤ（Ｓ４）に噛合する２つのピニオン（Ｐ４，Ｐ５）を軸支すると共に前記第１の接続部材（５０）に接続される第３のキャリヤ（Ｃ４）と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ（３１）からなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機（１２）にある。 The present invention according to claim 5 (see, for example, FIGS. 3 and 4), the low engagement element (L) comprises a low brake,
The reverse gear mechanism (30) includes a second ring gear (R4) whose rotation is fixed by engagement of the low brake (L), and a fourth sun gear (S4) connected to the output shaft (3). A second ring gear (R4) and two pinions (P4, P5) meshing with the fourth sun gear (S4) and a third connected to the first connecting member (50). A double pinion planetary gear (31) having a carrier (C4) of
The continuously variable transmission (1 2 ) according to claim 3, wherein the continuously variable transmission (1 2 ) is provided.

請求項６に係る本発明は（例えば図５及び図６参照）、前記ロー係合要素（Ｌ）は、ロークラッチからなり、
前記反転ギヤ機構（３０）は、前記第１の接続部材（５０）に接続される第２のリングギヤ（Ｒ４）と、前記ロークラッチ（Ｌ）の係合により前記出力軸（３）に接続される第４のサンギヤ（Ｓ４）と、該第２のリングギヤ（Ｒ４）及び該第４のサンギヤ（Ｓ４）に噛合する１つのピニオン（Ｐ４）を軸支すると共に回転が常時固定される第３のキャリヤ（Ｃ４）と、を有するシングルピニオンプラネタリギヤ（３２）からなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機（１３）にある。 The present invention according to claim 6 (see, for example, FIGS. 5 and 6), the low engagement element (L) comprises a low clutch,
The reversing gear mechanism (30) is connected to the output shaft (3) by engagement of a second ring gear (R4) connected to the first connecting member (50) and the low clutch (L). A fourth sun gear (S4), a second ring gear (R4) and a single pinion (P4) meshing with the fourth sun gear (S4), and a third rotation gear that is always fixed in rotation. A single pinion planetary gear (32) having a carrier (C4),
The continuously variable transmission (1 3 ) according to claim 3, wherein:

請求項７に係る本発明は（例えば図７及び図８参照）、前記反転ギヤ機構（３０）と前記ロー係合要素（Ｌ）とを接続する第２の接続部材（５１）を備え、
前記オーバードライブ係合要素（ＯＤ）は、前記オーバードライブモード時に係合することで、前記第２の接続部材（５１）の回転を固定するオーバードライブブレーキであり、
前記ロー係合要素（Ｌ）は、ロークラッチからなり、
前記反転ギヤ機構（３０）は、回転が常時固定される回転固定要素（例えばＲ４）と、前記第２の接続部材（５１）に接続される第１回転要素（例えばＳ４）と、前記第２のキャリヤ（Ｃ３）に接続される第２回転要素（例えばＣ４）と、を有する反転プラネタリギヤ（例えば３１）からなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機（１４）にある。 The present invention according to claim 7 (see, for example, FIG. 7 and FIG. 8) includes a second connection member (51) for connecting the reversing gear mechanism (30) and the low engagement element (L),
The overdrive engagement element (OD) is an overdrive brake that fixes the rotation of the second connecting member (51) by engaging in the overdrive mode,
The low engagement element (L) comprises a low clutch,
The reversing gear mechanism (30) includes a rotation fixing element (for example, R4) whose rotation is always fixed, a first rotation element (for example, S4) connected to the second connection member (51), and the second A reversing planetary gear (e.g., 31) having a second rotating element (e.g., C4) connected to the carrier (C3) of
A continuously variable transmission (1 4 ) according to claim 1, wherein:

請求項８に係る本発明は（例えば図７及び図８参照）、前記反転プラネタリギヤは、前記回転固定要素が第２のリングギヤ（Ｒ４）で、前記第１回転要素が第２の接続部材（５１）に接続される第４のサンギヤ（Ｓ４）で、前記第２回転要素が該第２のリングギヤ（Ｒ４）及び該第４のサンギヤ（Ｓ４）に噛合する２つのピニオン（Ｐ４，Ｐ５）を軸支すると共に前記第２のキャリヤ（Ｃ３）に接続される第３のキャリヤ（Ｃ４）で、構成されるダブルピニオンプラネタリギヤ（３１）からなる、
ことを特徴とする請求項７記載の無段変速機（１４）にある。 The present invention according to claim 8 (see, for example, FIG. 7 and FIG. 8) is such that the rotation planetary gear is a second ring gear (R4), and the first rotation element is a second connecting member (51). ) Connected to the second sun gear (S4), the second rotating element meshes with the second ring gear (R4) and the two pinions (P4, P5) engaged with the fourth sun gear (S4). It consists of a double pinion planetary gear (31) composed of a third carrier (C4) that is supported and connected to the second carrier (C3).
Lying in the continuously variable transmission (1 4) according to claim 7, wherein.

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。   In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, this is for convenience for making an understanding of invention easy, and has no influence on the structure of a claim. It is not a thing.

請求項１に係る本発明によると、プラネタリギヤ機構により変速段を形成するオーバードライブモードを備えることで、無段変速装置における損失を低減することができるものでありながら、ハイモード時にあっては、ステップピニオン部で回転合成を行うと共に第２のサンギヤを介して出力軸にトルク出力を行い、オーバードライブモード時にあっては、プラネタリギヤ部で変速段を形成すると共に第３のサンギヤを介して出力軸にトルク出力を行うので、ハイモードとオーバードライブモードとで異なるギヤを出力ギヤとすることができ、ステップピニオン部及びプラネタリギヤ部の歯面や軸受等における負荷、特に出力ギヤ（第２のサンギヤ及び第３のサンギヤ）の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。これにより、無段変速機の耐久性の向上やコンパクト化を可能とすることができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the loss in the continuously variable transmission by providing the overdrive mode in which the gear stage is formed by the planetary gear mechanism, while in the high mode, Rotation synthesis is performed at the step pinion portion and torque is output to the output shaft via the second sun gear. In the overdrive mode, the planetary gear portion forms a gear stage and the output shaft via the third sun gear. Therefore, different gears in the high mode and the overdrive mode can be used as output gears, and the load on the tooth surfaces and bearings of the step pinion part and the planetary gear part, particularly the output gear (second sun gear and The load on the tooth surface of the third sun gear) and the bearing can be reduced. As a result, the continuously variable transmission can be improved in durability and compact.

請求項２に係る本発明によると、オーバードライブブレーキは、オーバードライブモード時に係合することで第２のキャリヤの回転を固定するので、プラネタリギヤ部だけでオーバードライブモードの変速段を形成することができる。これにより、オーバードライブモードにおいては、ステップピニオン部でのトルク伝達をなくすことができて、ステップピニオン部の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。   According to the second aspect of the present invention, since the overdrive brake is engaged in the overdrive mode to fix the rotation of the second carrier, the overdrive mode gear stage can be formed only by the planetary gear portion. it can. As a result, in the overdrive mode, torque transmission at the step pinion portion can be eliminated, and the load on the tooth surface, the bearing, and the like of the step pinion portion can be reduced.

請求項３に係る本発明によると、オーバードライブブレーキは、オーバードライブモード時に係合することでプラネタリギヤ部と反転ギヤ機構とを接続する第１の接続部材の回転を固定するので、プラネタリギヤ部の第２のキャリヤを固定することができ、該プラネタリギヤ部だけでオーバードライブモードの変速段を形成することができる。これにより、オーバードライブモードにおいては、ステップピニオン部でのトルク伝達をなくすことができて、ステップピニオン部の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。   According to the third aspect of the present invention, the overdrive brake fixes the rotation of the first connecting member that connects the planetary gear portion and the reverse gear mechanism by engaging in the overdrive mode. The two carriers can be fixed, and the overdrive mode gear stage can be formed only by the planetary gear portion. As a result, in the overdrive mode, torque transmission at the step pinion portion can be eliminated, and the load on the tooth surface, the bearing, and the like of the step pinion portion can be reduced.

請求項４に係る本発明によると、反転ギヤ機構は、回転が常時固定される第２のリングギヤと、ロークラッチの係合により出力軸に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する２つのピニオンを軸支すると共に第１の接続部材に接続される第３のキャリヤと、を有するダブルピニオンプラネタリギヤからなるので、ロークラッチが係合したローモード時にあっては、第３のキャリヤに入力される回転を反転して出力軸に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキが係合したオーバードライブ時にあっては、ロークラッチの解放により第４のサンギヤを停止状態にすることができ、第２のキャリヤの回転の固定を可能とすることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the reverse gear mechanism includes the second ring gear whose rotation is always fixed, the fourth sun gear connected to the output shaft by engagement of the low clutch, and the second ring gear. And a second pinion planetary gear having a third carrier that pivotally supports two pinions meshing with the fourth sun gear and connected to the first connecting member, so that the low clutch is engaged in the low mode. In this case, the rotation input to the third carrier can be reversed and output to the output shaft. However, during overdrive with the overdrive brake engaged, the first clutch is released by releasing the low clutch. The 4 sun gears can be stopped, and the rotation of the second carrier can be fixed.

請求項５に係る本発明によると、反転ギヤ機構は、ローブレーキの係合により回転が固定される第２のリングギヤと、出力軸に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する２つのピニオンを軸支すると共に第１の接続部材に接続される第３のキャリヤと、を有するダブルピニオンプラネタリギヤからなるので、ローブレーキが係合したローモード時にあっては、第３のキャリヤに入力される回転を反転して出力軸に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキが係合したオーバードライブ時にあっては、ローブレーキの解放により第２のリングギヤを空転させることができ、第２のキャリヤの回転の固定を可能とすることができる。   According to the present invention of claim 5, the reversing gear mechanism includes a second ring gear whose rotation is fixed by engagement of the low brake, a fourth sun gear connected to the output shaft, the second ring gear, Since it comprises a double pinion planetary gear having a third carrier that pivotally supports two pinions meshing with the fourth sun gear and connected to the first connecting member, the low pin is engaged in the low mode when the low brake is engaged. In this case, the rotation input to the third carrier can be reversed and output to the output shaft. However, during overdrive with the overdrive brake engaged, the second brake can be released by releasing the low brake. The ring gear can be idled, and the rotation of the second carrier can be fixed.

請求項６に係る本発明によると、反転ギヤ機構は、第１の接続部材に接続される第２のリングギヤと、ロークラッチの係合により出力軸に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する１つのピニオンを軸支すると共に回転が常時固定される第３のキャリヤと、を有するシングルピニオンプラネタリギヤからなるので、ロークラッチが係合したローモード時にあっては、第２のリングギヤに入力される回転を反転して出力軸に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキが係合したオーバードライブ時にあっては、ロークラッチの解放により第４のサンギヤを停止状態にすることができ、第２のキャリヤの回転の固定を可能とすることができる。   According to the present invention of claim 6, the reversing gear mechanism includes a second ring gear connected to the first connecting member, a fourth sun gear connected to the output shaft by engagement of the low clutch, And a single pinion planetary gear having a third carrier that pivotally supports one ring that meshes with the second ring gear and the fourth sun gear, and that is always fixed in rotation. In this case, the rotation input to the second ring gear can be reversed and output to the output shaft. However, during overdrive with the overdrive brake engaged, the first clutch is released by releasing the low clutch. The 4 sun gears can be stopped, and the rotation of the second carrier can be fixed.

請求項７に係る本発明によると、オーバードライブブレーキは、オーバードライブモード時に係合することで反転ギヤ機構とロー係合要素とを接続する第２の接続部材の回転を固定し、反転ギヤ機構が、回転が常時固定される回転固定要素と、第２の接続部材に接続される第１回転要素と、第２のキャリヤに接続される第２回転要素と、を有する反転プラネタリギヤからなるので、反転プラネタリギヤを介してプラネタリギヤ部の第２のキャリヤを固定することができ、該プラネタリギヤ部だけでオーバードライブモードの変速段を形成することができる。これにより、オーバードライブモードにおいては、ステップピニオン部でのトルク伝達をなくすことができて、ステップピニオン部の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the overdrive brake fixes the rotation of the second connecting member that connects the reverse gear mechanism and the low engagement element by engaging in the overdrive mode, and the reverse gear mechanism. Is composed of a reversing planetary gear having a rotation fixing element whose rotation is always fixed, a first rotation element connected to the second connection member, and a second rotation element connected to the second carrier, The second carrier of the planetary gear portion can be fixed via the reverse planetary gear, and the overdrive mode gear stage can be formed only by the planetary gear portion. As a result, in the overdrive mode, torque transmission at the step pinion portion can be eliminated, and the load on the tooth surface, the bearing, and the like of the step pinion portion can be reduced.

請求項８に係る本発明によると、反転プラネタリギヤは、回転が常時固定される第２のリングギヤと、第２の接続部材に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する２つのピニオンを軸支すると共に第２のキャリヤに接続される第３のキャリヤと、で構成されるダブルピニオンプラネタリギヤからなるので、ロークラッチが係合したローモード時にあっては、第３のキャリヤに入力される回転を反転して出力軸に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキが係合したオーバードライブ時にあっては、ロークラッチの解放により第４のサンギヤの回転の固定を可能にすることができ、第２のキャリヤの回転の固定を可能とすることができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the reverse planetary gear includes the second ring gear whose rotation is always fixed, the fourth sun gear connected to the second connecting member, the second ring gear, and the fourth ring gear. In the low mode when the low clutch is engaged, it is composed of a double pinion planetary gear that includes a third carrier that pivotally supports two pinions meshing with the sun gear and is connected to the second carrier. When the overdrive brake is engaged, the fourth sun gear is released by releasing the low clutch, while the rotation input to the third carrier can be reversed and output to the output shaft. The rotation of the second carrier can be fixed, and the rotation of the second carrier can be fixed.

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１及び図２に沿って説明する。図１は第１の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図、図２は第１の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）において、太線部分はトルク伝達する伝達経路を示すものである。 <First Embodiment>
A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a skeleton diagram showing a continuously variable transmission according to a first embodiment, where (a) shows a transmission path in a low mode, (b) shows a transmission path in a high mode, c) is a diagram showing a transmission path during overdrive, and FIG. 2 is a velocity diagram of the continuously variable transmission according to the first embodiment. In FIGS. 1A to 1C, a thick line portion indicates a transmission path for transmitting torque.

第１の実施の形態に係る無段変速機（ＩＶＴ）１１は、図１に示すように、ミッションケース５内における一軸上にあって、入力側から出力側へ順に、入力軸２と、無段変速装置（バリエータ）１０と、プラネタリギヤ機構２０と、反転ギヤ機構３０と、オーバードライブ係合要素ＯＤと、ロー・ハイ切換え機構４０と、出力軸３とを備えて構成されている。 As shown in FIG. 1, the continuously variable transmission (IVT) 11 according to the first embodiment is on one axis in the mission case 5 and in order from the input side to the output side, A continuously variable transmission (variator) 10, a planetary gear mechanism 20, a reverse gear mechanism 30, an overdrive engagement element OD, a low / high switching mechanism 40, and an output shaft 3 are provided.

無段変速装置１０は、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、フルトロイダル式無段変速装置からなり、入力軸２上に連結された入力ディスク１１Ａと、後述のフロントキャリヤＣを介して入力軸２に連結された入力ディスク１１Ｂと、中空軸（スリーブ軸）１６に連結された出力ディスク１２と、２個の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び１個の出力ディスク１２の間に挟持されるパワーローラ１４Ａ，１４Ｂと、を有する。入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２は、それぞれ対向するように円形の一部を形成する円弧状の凹溝１１ａ，１２ａを有しており、２列のパワーローラを挟んでダブルキャビティ１３Ａ，１３Ｂを構成して、入力ディスク同士のスラスト力を打消す構成からなる。   As shown in FIGS. 1A to 1C, the continuously variable transmission 10 is a full toroidal continuously variable transmission, and includes an input disk 11A connected on the input shaft 2 and a front carrier C described later. Between the input disk 11B connected to the input shaft 2 and the output disk 12 connected to the hollow shaft (sleeve shaft) 16, and between the two input disks 11A and 11B and one output disk 12. Power rollers 14A and 14B. The input disks 11A and 11B and the output disk 12 have arc-shaped concave grooves 11a and 12a that form part of a circle so as to face each other, and double cavities 13A and 13B sandwiching two rows of power rollers. To cancel the thrust force between the input disks.

パワーローラ１４Ａ，１４Ｂは、環状のダブルキャビティ１３Ａ，１３Ｂにおける周方向の略々均等な位置に複数個（例えば１つのキャビティに３個）配置されており、不図示の球面軸受、レバー等からなるリンク機構を油圧制御により押圧駆動される。また、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂは、例えばＬ字状のブロックと該ブロック上に設置された油圧ピストンとにより閉ループ的に押圧され、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂを挟持すると共に、その挟持圧が油圧により制御される。そして、上記リンク機構の押圧制御と入力ディスク１１Ａ，１１Ｂの挟持圧とにより、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂが自律的に傾斜することで、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２との接触半径が変更されて、無段に連続して変速する。なお、本バリエータ１０にあっては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに対して出力ディスク１２が反転するので、速度比は−（マイナス）になる。   A plurality of power rollers 14A, 14B are arranged at substantially equal positions in the circumferential direction of the annular double cavities 13A, 13B (for example, three in one cavity), and are composed of spherical bearings, levers, etc. (not shown). The link mechanism is pressed by hydraulic control. Further, the input disks 11A and 11B are pressed in a closed loop by, for example, an L-shaped block and a hydraulic piston installed on the block to sandwich the power rollers 14A and 14B, and the clamping pressure is controlled by the hydraulic pressure. Is done. Then, the contact radius between the input disks 11A, 11B and the output disk 12 is changed by autonomously tilting the power rollers 14A, 14B by the pressure control of the link mechanism and the clamping pressure of the input disks 11A, 11B. And continuously shifting continuously. In the variator 10, since the output disk 12 is inverted with respect to the input disks 11A and 11B, the speed ratio is-(minus).

プラネタリギヤ機構２０は、大まかにステップピニオン部２１とプラネタリギヤ部２２とを有して構成されている。そのうちのステップピニオン部２１は、２個のピニオンＰ１，Ｐ２（第１のピニオン、第２のピニオン）を有する第１のキャリヤＣ１（Ｃ２）と、ピニオンＰ１に噛合する第１のサンギヤＳ１と、ピニオンＰ２に噛合する第２のサンギヤＳ２とを有している。それらピニオンＰ１，Ｐ２は、共通のピニオンシャフトに回転自在に軸支される一体構造からなり、いわゆるステップピニオンを形成している。これらピニオンＰ１，Ｐ２を軸支する第１のキャリヤＣ１は、上記プラネタリギヤ部２２の第１のリングギヤＲ３に連結していると共に、入力軸２に連結されており、更に、後側の入力ディスク１１Ｂに連結されている。つまり入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、第１のキャリヤＣ１、第１のリングギヤＲ３には、エンジン（不図示）等の回転がそのまま伝達される。なお、本無段変速機１は、詳しくは後述するようにギヤニュートラル状態を得ることができるので、トルクコンバータ等を設ける必要はなく、入力軸２に直接エンジン等を接続することができる。   The planetary gear mechanism 20 is generally configured to have a step pinion portion 21 and a planetary gear portion 22. Among them, the step pinion unit 21 includes a first carrier C1 (C2) having two pinions P1 and P2 (first pinion and second pinion), a first sun gear S1 meshing with the pinion P1, And a second sun gear S2 that meshes with the pinion P2. The pinions P1 and P2 have an integral structure that is rotatably supported on a common pinion shaft, and form a so-called step pinion. The first carrier C1 that pivotally supports the pinions P1 and P2 is connected to the first ring gear R3 of the planetary gear portion 22, and is also connected to the input shaft 2, and further to the rear input disk 11B. It is connected to. That is, the rotation of the engine (not shown) or the like is transmitted to the input disks 11A and 11B, the first carrier C1, and the first ring gear R3 as they are. Since the continuously variable transmission 1 can obtain a gear neutral state as will be described in detail later, it is not necessary to provide a torque converter or the like, and an engine or the like can be directly connected to the input shaft 2.

上記第１のサンギヤＳ１は、上記中空軸１６を介して出力ディスク１２に接続されており、入力軸１２の回転がバリエータ１０により無段変速されたバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが伝達される。上記第２のサンギヤＳ２は、上記プラネタリギヤ部２２の第３のサンギヤＳ３に接続されていると共に、ロー・ハイ切換え機構４０のハイクラッチＨに接続されており、該ハイクラッチＨを介して出力軸３に接続される。   The first sun gear S1 is connected to the output disk 12 through the hollow shaft 16, and the variator output rotation Vout in which the rotation of the input shaft 12 is continuously variable by the variator 10 is transmitted. The second sun gear S2 is connected to the third sun gear S3 of the planetary gear portion 22, and is also connected to the high clutch H of the low / high switching mechanism 40, and the output shaft is connected via the high clutch H. 3 is connected.

なお、本無段変速機１１においては、第１及び第２のピニオンＰ１，Ｐ２の歯数をＺＰ１、ＺＰ２、第１及び第２のサンギヤＳ１，Ｓ２の歯数をＺＳ１、ＺＳ２としたときの歯数比（ＺＳ１／ＺＰ１）×（ＺＰ２／ＺＳ２）を１以上として、ハイモード時の出力回転ＯｕｔＨ（即ち第２のサンギヤＳ２の回転）とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（即ち第１のサンギヤＳ１の回転）とが異なるように構成され、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔが増速されて出力回転ＯｕｔＨとなるが（図２参照）、反対にバリエータ出力回転が減速されて出力回転となるように構成してもよく、更には、上記歯数比（ＺＳ１／ＺＰ１）×（ＺＰ２／ＺＳ２）を同じに構成し、出力回転とバリエータ出力回転とが同じになるようにしてもよい。 In the present continuously variable transmission 1 1, the number of teeth of the first and second pinions P1, P2 Z P1, Z P2 , Z S1 the number of teeth of the first and second sun gears S1, S2, Z S2 and to the gear ratio of the time and the (Z S1 / Z P1) × (Z P2 / Z S2) as one or more, variator output rotation Vout high mode output rotation OUTH (i.e. the rotation of the second sun gear S2) (Ie, the rotation of the first sun gear S1) is different, and the variator output rotation Vout is increased to become the output rotation OutH (see FIG. 2). Conversely, the variator output rotation is decelerated and the output rotation is performed. Further, the above-described ratio of the number of teeth (Z S1 / Z P1 ) × (Z P2 / Z S2 ) is configured to be the same so that the output rotation and the variator output rotation are the same. It may be.

一方、上記プラネタリギヤ部２２は、上記第１のリングギヤＲ３と、ピニオンＰ３を軸支する第２のキャリヤＣ３と、第３のサンギヤＳ３とを有するシングルピニオンプラネタリギヤからなる。該第１のリングギヤＲ３は、上述のように第１のキャリヤＣ１を介して入力軸２に接続されており、該第３のサンギヤＳ３は、上記第２のサンギヤＳ２に連結されている。上記第２のキャリヤＣ３は、第１の接続部材５０を介して後述の反転ギヤ機構３０の第３のキャリヤＣ４に接続されている。   On the other hand, the planetary gear portion 22 is composed of a single pinion planetary gear having the first ring gear R3, a second carrier C3 that pivotally supports the pinion P3, and a third sun gear S3. As described above, the first ring gear R3 is connected to the input shaft 2 via the first carrier C1, and the third sun gear S3 is connected to the second sun gear S2. The second carrier C3 is connected to a third carrier C4 of a reversing gear mechanism 30 described later via a first connecting member 50.

上記オーバードライブ係合要素ＯＤは、第１の接続部材５０の外周側に配置されて該第１の接続部材に接続されたブレーキ（以下、「オーバードライブブレーキ」とする）で構成されている。該オーバードライブブレーキＯＤは、該第１の接続部材５０の回転をミッションケース５に対して固定自在となっており、つまり第２のキャリヤＣ３と第３のキャリヤＣ４との回転を固定し得るようになっている。   The overdrive engagement element OD is configured by a brake (hereinafter referred to as “overdrive brake”) disposed on the outer peripheral side of the first connection member 50 and connected to the first connection member. The overdrive brake OD is capable of fixing the rotation of the first connecting member 50 with respect to the transmission case 5, that is, the rotation of the second carrier C3 and the third carrier C4 can be fixed. It has become.

反転ギヤ機構３０は、第２のリングギヤＲ４と、互いに噛合する２個のピニオン（第４及び第５のピニオンＰ４，Ｐ５）を軸支する第３のキャリヤＣ４と、第４のサンギヤＳ４とを有するダブルピニオンプラネタリギヤ３１からなる。該第３のキャリヤＣ４は、上記第１の接続部材５０に接続されて、上記第２のキャリヤＣ３に接続されていると共に、第２のリングギヤＲ４に噛合する第４のピニオンＰ４と、第４のサンギヤＳ４に噛合する第５のピニオンＰ５とを軸支している。該第２のリングギヤＲ４は、ミッションケース５に接続されており、常時回転が固定されている。そして、該第４のサンギヤＳ４は、第２の接続部材５１に接続されており、該第２の接続部材５１がロー・ハイ切換え機構４０のロークラッチＬに接続されて、つまり第４のサンギヤＳ４は、第２の接続部材５１及びロークラッチＬを介して出力軸３に接続される。   The reverse gear mechanism 30 includes a second ring gear R4, a third carrier C4 that pivotally supports two pinions (fourth and fifth pinions P4 and P5) that mesh with each other, and a fourth sun gear S4. The double pinion planetary gear 31 is provided. The third carrier C4 is connected to the first connecting member 50, connected to the second carrier C3, and engaged with the second ring gear R4, and a fourth pinion P4, A fifth pinion P5 meshing with the sun gear S4 is pivotally supported. The second ring gear R4 is connected to the mission case 5 and is always fixed in rotation. The fourth sun gear S4 is connected to the second connecting member 51, and the second connecting member 51 is connected to the low clutch L of the low / high switching mechanism 40, that is, the fourth sun gear. S4 is connected to the output shaft 3 via the second connecting member 51 and the low clutch L.

なお、本無段変速機１１は、主に自動車等に用いられ、出力軸３がディファレンシャル装置（不図示）を介して駆動車輪に接続されており、バリエータ１０等により反転された出力軸３の回転は、該ディファレンシャル装置によって再度反転されるように構成されている。 The continuously variable transmission 11 is mainly used in an automobile or the like, and an output shaft 3 is connected to a drive wheel via a differential device (not shown), and the output shaft 3 is inverted by a variator 10 or the like. Is rotated again by the differential device.

ついで、上記無段変速機１１の作用について図１及び図２に沿って説明する。 Next, it will be described with reference to FIGS. 1 and 2 the operation of the continuously variable transmission 1 1.

例えば無段変速機１１を搭載した車輌の発進時又は後進時においては、不図示のシフトレバーや油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構４０及びオーバードライブブレーキＯＤが制御されて、ハイクラッチＨ及びオーバードライブブレーキＯＤが解放されると共にロークラッチＬが係合され、無段変速機１１はローモード状態にされる。すると、図１（ａ）及び図２に示すように、エンジン出力軸に連結している入力軸２の回転が、バリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、ステップピニオン部２１の第１のキャリヤＣ１、及びプラネタリギヤ部２２の第１のリングギヤＲ３に伝達される。このうち入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力された入力軸２の回転はバリエータ１０で変速され、出力ディスク１２よりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されて、第１のサンギヤＳ１に入力される。 For example, in or backward when at the start of the vehicle installed with a continuously variable transmission 1 1, with low-high switching mechanism 40 and the overdrive brake OD based on the hydraulic control of a shift lever or a hydraulic control device (not shown) is controlled, The high clutch H and the overdrive brake OD are released, and the low clutch L is engaged, and the continuously variable transmission 11 is set to the low mode. Then, as shown in FIGS. 1A and 2, the rotation of the input shaft 2 connected to the engine output shaft causes the input disks 11 </ b> A and 11 </ b> B of the variator 10, the first carrier C <b> 1 of the step pinion unit 21, And is transmitted to the first ring gear R3 of the planetary gear portion 22. Of these, the rotation of the input shaft 2 input to the input disks 11A and 11B is shifted by the variator 10, and the variator output rotation Vout is output from the output disk 12 and input to the first sun gear S1.

第１のサンギヤＳ１にバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、ステップピニオン部２１において、入力軸２の回転とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとが（１次的な）トルク循環により合成され、ギヤ比に基づき、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔより僅かな増速回転として第２のサンギヤＳ２から出力され、第３のサンギヤＳ３に入力される。すると、プラネタリギヤ部２２においては、第１のリングギヤＲ３に入力される入力軸２の回転と第３のサンギヤＳ３の上記増速回転とが（２次的な）トルク循環により合成されて、第２のキャリヤＣ３より出力される。この第２のキャリヤＣ３の出力回転（プラネタリギヤ機構２０の出力回転）は、バリエータ１０の変速比の幅に応じて、減速の逆転回転からニュートラル位置（ＧＮポイント）を介して減速の正転回転までの幅に変速された出力回転となる。   When the variator output rotation Vout is input to the first sun gear S1, the rotation of the input shaft 2 and the variator output rotation Vout are synthesized by (primary) torque circulation in the step pinion unit 21, and based on the gear ratio. , Output from the second sun gear S2 as a slightly increased rotational speed from the variator output rotation Vout and input to the third sun gear S3. Then, in the planetary gear unit 22, the rotation of the input shaft 2 input to the first ring gear R3 and the above-described accelerated rotation of the third sun gear S3 are synthesized by (secondary) torque circulation, and the second Output from the carrier C3. The output rotation of the second carrier C3 (output rotation of the planetary gear mechanism 20) is from the reverse rotation of the deceleration to the normal rotation of the deceleration via the neutral position (GN point) according to the speed ratio width of the variator 10. The output rotation is shifted to a width of.

この第２のキャリヤＣ３の出力回転は、第１の接続部材５０を介して反転ギヤ機構３０のダブルピニオンプラネタリギヤ３１の第３のキャリヤＣ４に入力される。該第３のキャリヤＣ４に入力された回転は、ケース５に固定された第２のリングギヤＲ４を介して反転され、第４のサンギヤＳ４より出力される。そして、この第４のサンギヤＳ４の出力回転ＯｕｔＬは、ローモード状態の出力回転として、第２の接続部材５１及びロークラッチＬを介して出力軸３に出力される。   The output rotation of the second carrier C3 is input to the third carrier C4 of the double pinion planetary gear 31 of the reverse gear mechanism 30 via the first connection member 50. The rotation input to the third carrier C4 is reversed via the second ring gear R4 fixed to the case 5, and is output from the fourth sun gear S4. The output rotation OutL of the fourth sun gear S4 is output to the output shaft 3 via the second connection member 51 and the low clutch L as the output rotation in the low mode state.

以上のような伝達経路を形成するローモード時においては、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（バリエータ１０の変速比）が、図２中の一点鎖線で示すギヤニュートラル状態ＧＮである際に、第２のキャリヤＣ３の回転がニュートラル状態となり、反転ギヤ機構３０において反転された回転、つまりローモード時の出力回転ＯｕｔＬがニュートラル状態となる。上述したように、この状態においては、エンジン回転数（入力軸２の回転）と出力軸３の回転とが無関係となるので、例えば走行レンジに切換える際にバリエータ１０の変速比をギヤニュートラル状態ＧＮに合せた後にロークラッチＬを係合することで、回転数差を吸収することが不要であり、トルクコンバータ等の回転数差を吸収する装置を設ける必要がない。   In the low mode that forms the transmission path as described above, when the variator output rotation Vout (gear ratio of the variator 10) is in the gear neutral state GN indicated by the one-dot chain line in FIG. Is in the neutral state, and the rotation reversed in the reversing gear mechanism 30, that is, the output rotation OutL in the low mode, is in the neutral state. As described above, in this state, the engine speed (the rotation of the input shaft 2) and the rotation of the output shaft 3 are irrelevant. For example, when switching to the travel range, the gear ratio of the variator 10 is changed to the gear neutral state GN. By engaging the low clutch L after adjusting to the above, it is unnecessary to absorb the rotational speed difference, and it is not necessary to provide a device for absorbing the rotational speed difference such as a torque converter.

ここで、例えば不図示のシフトレバーがリバース（Ｒ）レンジであって、このギヤニュートラル状態ＧＮより例えば車速やアクセル開度に応じてバリエータ１０の変速比を大きくしていくと（図２中のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを下方側にシフトしていくと）、出力軸３の出力回転ＯｕｔＬは、正転回転側に増速していき、ディファレンシャル装置で反転されて、つまり後進側に増速されていく。   Here, for example, if a shift lever (not shown) is in the reverse (R) range, and the gear ratio of the variator 10 is increased according to the vehicle speed or the accelerator opening, for example, from this gear neutral state GN (in FIG. 2). When the variator output rotation Vout is shifted downward), the output rotation OutL of the output shaft 3 is accelerated to the forward rotation side, reversed by the differential device, that is, accelerated to the reverse side. Go.

また反対に、例えば不図示のシフトレバーがドライブ（Ｄ）レンジであって、ギヤニュートラル状態ＧＮより例えば車速やアクセル開度に応じてバリエータ１０の変速比を小さくしていくと（図２中のバリエータ出力回転Ｖｏｕｔを上方側にシフトしていくと）、出力軸３の出力回転ＯｕｔＬは、反転回転側に増速していき、ディファレンシャル装置で反転されて、つまり前進側に増速されていく。   On the other hand, for example, if a shift lever (not shown) is in the drive (D) range and the gear ratio of the variator 10 is made smaller than the gear neutral state GN, for example, according to the vehicle speed and the accelerator opening (in FIG. When the variator output rotation Vout is shifted upward), the output rotation OutL of the output shaft 3 is accelerated to the reverse rotation side, reversed by the differential device, that is, accelerated to the forward side. .

つづいて、上述のローモード状態で出力軸３の出力回転ＯｕｔＬが増速されていき（バリエータ１０の変速比が小さくされていき）、図２中の破線で示すシンクチェンジＳＣの変速比に達して例えば車速やアクセル開度に応じて変速判断がなされると、不図示の油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構４０及びオーバードライブブレーキＯＤが制御されて、ロークラッチＬ及びオーバードライブブレーキＯＤが解放されると共にハイクラッチＨが係合され、無段変速機１１はハイモード状態にされる。 Subsequently, in the low mode state described above, the output rotation OutL of the output shaft 3 is increased (the transmission ratio of the variator 10 is reduced), and reaches the transmission ratio of the sync change SC indicated by the broken line in FIG. For example, when the shift is determined according to the vehicle speed or the accelerator opening, the low / high switching mechanism 40 and the overdrive brake OD are controlled based on the hydraulic control by a hydraulic control device (not shown), and the low clutch L and the overdrive are controlled. The brake OD is released and the high clutch H is engaged, and the continuously variable transmission 11 is put into a high mode state.

すると、図１（ｂ）及び図２に示すように、このハイモード状態においても同様に、入力軸２の回転がバリエータ１０の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ、及びステップピニオン部２１の第１のキャリヤＣ１に伝達され、出力ディスク１２よりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されて、第１のサンギヤＳ１に入力される。第１のサンギヤＳ１にバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、ステップピニオン部２１において、入力軸２の回転とバリエータ出力回転Ｖｏｕｔとがトルク循環により合成され、ギヤ比に基づき、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔより僅かな増速回転として第２のサンギヤＳ２から出力される。そして、この第２のサンギヤＳ２の出力回転ＯｕｔＨは、ハイモード状態の出力回転として、ハイクラッチＨを介して出力軸３に出力される。   Then, as shown in FIGS. 1B and 2, similarly in this high mode state, the rotation of the input shaft 2 causes the input disks 11A and 11B of the variator 10 and the first carrier C1 of the step pinion unit 21 to rotate. , And the variator output rotation Vout is output from the output disk 12 and input to the first sun gear S1. When the variator output rotation Vout is input to the first sun gear S1, the rotation of the input shaft 2 and the variator output rotation Vout are combined by torque circulation in the step pinion unit 21, and based on the gear ratio, from the variator output rotation Vout. It is output from the second sun gear S2 as a slight speed increase rotation. The output rotation OutH of the second sun gear S2 is output to the output shaft 3 via the high clutch H as the output rotation in the high mode state.

上記シンクチェンジＳＣ時におけるローモード状態とハイモード状態との切換えにおいては、バリエータ１０の変速比（バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ）が最も小さくなる同じ変速比で切換えが行われるように各ギヤのギヤ比が設定されている。つまりローモード状態においては、バリエータ１０の変速比が小さく変速されていくと出力回転ＯｕｔＬが増速され、シンクチェンジＳＣを境に、ハイモード状態においては、反対にバリエータ１０の変速比が大きく変速されていくと出力回転ＯｕｔＨが増速されていく。   In switching between the low mode state and the high mode state at the time of the sync change SC, the gear ratio of each gear is set so that the switching is performed at the same speed ratio at which the speed ratio of the variator 10 (variator output rotation Vout) is minimized. Is set. That is, in the low mode state, when the speed change ratio of the variator 10 is reduced, the output rotation OutL is increased, and in the high mode state, on the contrary, the speed change ratio of the variator 10 is increased with the speed change. As it is done, the output rotation OutH is increased.

なお、上記ハイモード時においては、第２のサンギヤＳ２の出力回転ＯｕｔＨが第３のサンギヤＳ３に入力され、また、入力軸２の回転が第１のリングギヤＲ３に入力されるため、第２のキャリヤＣ３及び第３のキャリヤＣ４がローモード時と同様に回転されるが、ロークラッチＬが解放されているので、第４のサンギヤＳ４が空転する。そのため、プラネタリギヤ部２２及び反転ギヤ機構３０のダブルピニオンプラネタリギヤ３１において、トルク伝達は行われない。   In the high mode, the output rotation OutH of the second sun gear S2 is input to the third sun gear S3, and the rotation of the input shaft 2 is input to the first ring gear R3. The carrier C3 and the third carrier C4 are rotated in the same manner as in the low mode, but since the low clutch L is released, the fourth sun gear S4 rotates idly. Therefore, torque transmission is not performed in the planetary gear unit 22 and the double pinion planetary gear 31 of the reverse gear mechanism 30.

ついで、例えば上述のハイモード状態で不図示の制御部により略々一定速度の高速走行が所定時間継続する等の条件が判断されると、不図示の油圧制御装置による油圧制御に基づきロー・ハイ切換え機構４０、オーバードライブブレーキＯＤ、及びバリエータ１０が制御されて、ロークラッチＬの解放とハイクラッチＨの係合とが維持されつつ、バリエータ１０の変速比が上記ギヤニュートラルＧＮと同じ変速比に制御されると共にオーバードライブブレーキＯＤが係止されて、無段変速機１１はオーバードライブモード状態にされる。 Next, for example, when a condition such as high-speed traveling at a substantially constant speed is continued for a predetermined time by a control unit (not shown) in the high mode state described above, a low / high state is determined based on hydraulic control by a hydraulic control device (not shown). The switching mechanism 40, the overdrive brake OD, and the variator 10 are controlled to maintain the disengagement of the low clutch L and the engagement of the high clutch H, while maintaining the gear ratio of the variator 10 to the same gear ratio as the gear neutral GN. While being controlled, the overdrive brake OD is locked, and the continuously variable transmission 11 is brought into an overdrive mode state.

すると、図１（ｃ）及び図２に示すように、入力軸２の回転がステップピニオン部２１の第１のキャリヤＣ１を介してプラネタリギヤ部２２の第１のリングギヤＲ３に伝達され、オーバードライブブレーキＯＤの係止により第１の接続部材５０及び第２のキャリヤＣ３の回転が固定される。これにより、プラネタリギヤ部２２により変速段を形成し、第３のサンギヤＳ３よりオーバードライブモード状態としての出力回転ＯｕｔＯＤが出力され、ハイクラッチＨを介して出力軸３に出力される。   Then, as shown in FIGS. 1C and 2, the rotation of the input shaft 2 is transmitted to the first ring gear R3 of the planetary gear portion 22 via the first carrier C1 of the step pinion portion 21, and the overdrive brake. The rotation of the first connecting member 50 and the second carrier C3 is fixed by the locking of the OD. As a result, the planetary gear unit 22 forms a gear stage, and the third sun gear S3 outputs the output rotation OutOD as the overdrive mode state, and outputs it to the output shaft 3 via the high clutch H.

ところで、一般にトルク伝達する伝達系路上にギヤ同士の噛合（噛合い）箇所が多いことは、伝達効率の低下を招く虞がある。例えば無段変速機の無段変速装置を介さずにギヤだけで変速段を形成する際、特開２００４−１７６８９０号の無段変速機のように伝達経路を形成すると、トルク伝達するギヤ同士の噛合（噛合い）箇所が４箇所となってしまう。しかしながら、本無段変速機１１においては、このオーバードライブモード時にギヤだけで変速段を形成する伝達経路が、第１のリングギヤＲ３と第３のピニオンＰ３との噛合と、該第３のピニオンＰ３と第３のサンギヤＳ３との噛合と、の２箇所だけであるので、伝達効率として良いといえる。 By the way, generally, there are many meshing (meshing) portions of gears on a transmission system path for transmitting torque, which may cause a decrease in transmission efficiency. For example, when a transmission stage is formed only by gears without using a continuously variable transmission of a continuously variable transmission, if a transmission path is formed as in the continuously variable transmission of JP-A-2004-176890, the torque transmission gears There are four meshing (meshing) locations. However, in the continuously variable transmission 11 , the transmission path that forms the gear stage with only the gears in the overdrive mode is the engagement between the first ring gear R 3 and the third pinion P 3 and the third pinion. Since there are only two locations of meshing with P3 and the third sun gear S3, it can be said that the transmission efficiency is good.

なお、上述のハイモード状態からオーバードライブモード状態に切換える際は、オーバードライブブレーキＯＤを係止するため、第２のキャリヤＣ３の回転が停止していることが好ましい。このため、バリエータ１０の変速比を上記ギヤニュートラルＧＮと同じ変速比に制御して、第２のキャリヤＣ３の回転を停止状態に制御した後、オーバードライブブレーキＯＤを係止する。この際は、エンジンに車速に応じた回転数指令を出力してバリエータ１０の変速比の変更に対応してもよく、また、バリエータ１０の変速比がオーバードライブ状態（ギヤニュートラルＧＮ）の変速比になったことを、オーバードライブモード状態に変更する判断の条件の一つとしておいてもよい。   When switching from the high mode state to the overdrive mode state, the rotation of the second carrier C3 is preferably stopped in order to lock the overdrive brake OD. For this reason, after controlling the speed ratio of the variator 10 to the same speed ratio as that of the gear neutral GN and controlling the rotation of the second carrier C3 to stop, the overdrive brake OD is locked. In this case, a rotation speed command corresponding to the vehicle speed may be output to the engine to cope with a change in the gear ratio of the variator 10, and the gear ratio of the variator 10 is the gear ratio in the overdrive state (gear neutral GN). This may be one of the determination conditions for changing to the overdrive mode state.

また、上記オーバードライブモード時においては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力軸２の回転が入力されるが、バリエータ１０を挟持せずにパワーローラ１４Ａ，１４Ｂを押圧しないため、パワーローラ１４Ａ，１４Ｂが空転状態とされる。また、第３のサンギヤＳ３の回転が第２のサンギヤＳ２に入力され、第１及び第２のピニオンＰ１，Ｐ２を介して第１のサンギヤＳ１及び出力ディスク１２が連れ回るが、空転状態とされる。そのため、バリエータ１０及びステップピニオン部２１においては、トルク伝達は行われない。また、第３のキャリヤＣ４の回転も第１の接続部材５０の係止により固定され、第２のリングギヤＲ４も固定されているため、第４のサンギヤＳ４も回転が固定されるが、反転ギヤ機構３０のダブルピニオンプラネタリギヤ３１においても、トルク伝達は行われない。   In the overdrive mode, the rotation of the input shaft 2 is input to the input disks 11A and 11B. However, since the power rollers 14A and 14B are not pressed without holding the variator 10, the power rollers 14A and 14B It is assumed to be idle. Further, the rotation of the third sun gear S3 is input to the second sun gear S2, and the first sun gear S1 and the output disk 12 are rotated through the first and second pinions P1 and P2, but are in an idle state. The Therefore, torque transmission is not performed in the variator 10 and the step pinion unit 21. Further, since the rotation of the third carrier C4 is also fixed by the locking of the first connecting member 50, and the second ring gear R4 is also fixed, the rotation of the fourth sun gear S4 is also fixed, but the reverse gear Also in the double pinion planetary gear 31 of the mechanism 30, torque transmission is not performed.

以上説明した本発明に係る無段変速機１１によると、プラネタリギヤ機構２０により変速段を形成するオーバードライブモードを備えることで、バリエータ１０における損失を低減することができるものでありながら、ローモードに比して圧倒的に使用時間の長いハイモード及びオーバードライブモードであって、ハイモード時にあっては、ステップピニオン部２１で回転合成を行うと共に第２のサンギヤＳ２を介して出力軸３にトルク出力を行い、オーバードライブモード時にあっては、プラネタリギヤ部２２で変速段を形成すると共に第３のサンギヤを介して出力軸３にトルク出力を行うので、ハイモードとオーバードライブモードとで異なるギヤを出力ギヤとすることができ、ステップピニオン部２１及びプラネタリギヤ部２２の歯面や軸受等における負荷、特に出力ギヤ（第２のサンギヤＳ２及び第３のサンギヤＳ３）の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。これにより、無段変速機１１の耐久性の向上やコンパクト化を可能とすることができる。 According to the continuously variable transmission 1 1 according to the present invention described above, by providing the overdrive mode for forming a shift speed by the planetary gear mechanism 20, while are those capable of reducing the loss in the variator 10, the low mode In the high mode and the overdrive mode, which are overwhelmingly longer in use than those in the high mode, rotation synthesis is performed by the step pinion unit 21 and the output shaft 3 is connected via the second sun gear S2. Torque is output, and in the overdrive mode, the planetary gear unit 22 forms a gear stage and outputs torque to the output shaft 3 via the third sun gear. Therefore, different gears are used in the high mode and the overdrive mode. Can be used as the output gear, and the tooth surfaces of the step pinion part 21 and the planetary gear part 22 It is possible to reduce loads on the bearings and the like, in particular on the tooth surfaces of the output gears (second sun gear S2 and third sun gear S3) and on the bearings. Thus, it is possible to enable improvement and downsizing of the durability of the continuously variable transmission 1 1.

また、オーバードライブブレーキＯＤが、プラネタリギヤ部２２と反転ギヤ機構３０とを接続する第１の接続部材５０の回転を固定するので、プラネタリギヤ部２２の第２のキャリヤＣ３を固定することができ、該プラネタリギヤ部２２だけでオーバードライブモードの変速段を形成することが可能となる。これにより、オーバードライブモードにおいては、ステップピニオン部２１でのトルク伝達をなくすことができて、ステップピニオン部２１の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。   Further, since the overdrive brake OD fixes the rotation of the first connecting member 50 that connects the planetary gear portion 22 and the reversing gear mechanism 30, the second carrier C3 of the planetary gear portion 22 can be fixed. It is possible to form a shift stage in the overdrive mode with only the planetary gear unit 22. Thus, in the overdrive mode, torque transmission at the step pinion portion 21 can be eliminated, and the load on the tooth surface, the bearing, and the like of the step pinion portion 21 can be reduced.

また、反転ギヤ機構３０は、回転が常時固定される第２のリングギヤＲ４と、ロークラッチＬの係合により出力軸３に接続される第４のサンギヤＳ４と、該第２のリングギヤＲ４及び該第４のサンギヤＳ４に噛合する２つのピニオンＰ４，Ｐ５を軸支すると共に第１の接続部材５０に接続される第３のキャリヤＣ４と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ３１からなるので、ロークラッチＬが係合したローモード時にあっては、第３のキャリヤＣ４に入力される回転を反転して出力軸３に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキＯＤが係合したオーバードライブ時にあっては、ロークラッチＬの解放により第４のサンギヤＳ４と出力軸３との動力伝達を断つことで、第４のサンギヤＳ４を停止状態にすることができ、第２のキャリヤＣ３の回転の固定を可能とすることができる。   The reversing gear mechanism 30 includes a second ring gear R4 whose rotation is always fixed, a fourth sun gear S4 connected to the output shaft 3 by engagement of the low clutch L, the second ring gear R4, The low clutch L is composed of a double pinion planetary gear 31 having a third carrier C4 that pivotally supports two pinions P4 and P5 meshing with the fourth sun gear S4 and connected to the first connecting member 50. In the engaged low mode, the rotation input to the third carrier C4 can be reversed and output to the output shaft 3, while the overdrive brake OD is engaged. Thus, by disengaging the power transmission between the fourth sun gear S4 and the output shaft 3 by releasing the low clutch L, the fourth sun gear S4 is brought into a stopped state. Can, it is possible to enable fixation of the rotation of the second carrier C3.

＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について図３及び図４に沿って説明する。図３は第２の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図、図４は第２の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）において、太線部分はトルク伝達する伝達経路を示すものである。また、本第２の実施の形態においては、一部変更を除き、第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment obtained by partially changing the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3A and 3B are skeleton diagrams showing a continuously variable transmission according to the second embodiment. FIG. 3A is a diagram showing a transmission path in a low mode, FIG. 3B is a diagram showing a transmission path in a high mode, c) is a diagram showing a transmission path during overdrive, and FIG. 4 is a velocity diagram of the continuously variable transmission according to the second embodiment. In FIGS. 3A to 3C, the thick line portion indicates a transmission path for transmitting torque. Moreover, in this 2nd Embodiment, except for a partial change, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

本第２の実施の形態に係る無段変速機１２は、図３に示すように、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、第４のサンギヤＳ４と出力軸３との間に介在するロークラッチＬ（図１参照）をなくし、第２のリングギヤＲ４をミッションケース５に対して係止自在なローブレーキＬに変更したものである。 As shown in FIG. 3, the continuously variable transmission 12 according to the second embodiment includes a fourth sun gear S4 as compared with the continuously variable transmission 11 according to the first embodiment. The low clutch L (see FIG. 1) interposed between the output shaft 3 is eliminated, and the second ring gear R4 is changed to a low brake L that can be locked to the transmission case 5.

これにより、図４に示すように、ハイモード状態及びオーバードライブモード状態において、第４のサンギヤＳ４には、ハイモードの出力回転ＯｕｔＨ及びオーバードライブモードの出力回転ＯｕｔＯＤが入力され、また、第３のキャリヤＣ４には、第３のサンギヤＳ３の回転（ＯｕｔＨ，ＯｕｔＯＤ）と第１のリングギヤＲ３の回転（入力軸２の回転）とに基づく第２のキャリヤＣ３の回転が入力されるが、ローブレーキＬの解放により第２のリングギヤＲ４が空転することになる。このため、上記第１の実施の形態と同様に、図３に示すように、ハイモード状態では、プラネタリギヤ部２２と反転ギヤ機構３０とでトルク伝達は行われず、また、オーバードライブモード状態では、ステップピニオン部２１と反転ギヤ機構３０とでトルク伝達は行われない。   Accordingly, as shown in FIG. 4, in the high mode state and the overdrive mode state, the fourth sun gear S4 receives the output rotation OutH in the high mode and the output rotation OutOD in the overdrive mode. The carrier C4 receives the rotation of the second carrier C3 based on the rotation of the third sun gear S3 (OutH, OutOD) and the rotation of the first ring gear R3 (rotation of the input shaft 2). The release of the brake L causes the second ring gear R4 to idle. Therefore, as in the first embodiment, as shown in FIG. 3, torque transmission is not performed between the planetary gear unit 22 and the reverse gear mechanism 30 in the high mode state, and in the overdrive mode state, Torque transmission is not performed between the step pinion unit 21 and the reverse gear mechanism 30.

なお、第２の実施の形態に係る無段変速機１２においては、これ以外の構成及び作用が第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。 Note that in the continuously variable transmission 12 according to the second embodiment, the configuration and operation other than this are the same as those of the continuously variable transmission 11 according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. To do.

以上説明した本発明に係る無段変速機１２によると、プラネタリギヤ機構２０により変速段を形成するオーバードライブモードを備えることで、バリエータ１０における損失を低減することができるものでありながら、ローモードに比して圧倒的に使用時間の長いハイモード及びオーバードライブモードであって、ハイモード時にあっては、ステップピニオン部２１で回転合成を行うと共に第２のサンギヤＳ２を介して出力軸３にトルク出力を行い、オーバードライブモード時にあっては、プラネタリギヤ部２２で変速段を形成すると共に第３のサンギヤを介して出力軸３にトルク出力を行うので、ハイモードとオーバードライブモードとで異なるギヤを出力ギヤとすることができ、ステップピニオン部２１及びプラネタリギヤ部２２の歯面や軸受等における負荷、特に出力ギヤ（第２のサンギヤＳ２及び第３のサンギヤＳ３）の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。これにより、無段変速機１２の耐久性の向上やコンパクト化を可能とすることができる。 According to the continuously variable transmission 1 2 according to the present invention described above, by providing the overdrive mode for forming a shift speed by the planetary gear mechanism 20, while are those capable of reducing the loss in the variator 10, the low mode In the high mode and the overdrive mode, which are overwhelmingly longer in use than those in the high mode, rotation synthesis is performed by the step pinion unit 21 and the output shaft 3 is connected via the second sun gear S2. Torque is output, and in the overdrive mode, the planetary gear unit 22 forms a gear stage and outputs torque to the output shaft 3 via the third sun gear. Therefore, different gears are used in the high mode and the overdrive mode. Can be used as the output gear, and the tooth surfaces of the step pinion part 21 and the planetary gear part 22 It is possible to reduce loads on the bearings and the like, in particular on the tooth surfaces of the output gears (second sun gear S2 and third sun gear S3) and on the bearings. Thus, it is possible to enable improvement and downsizing of the durability of the continuously variable transmission 1 2.

また、オーバードライブブレーキＯＤが、プラネタリギヤ部２２と反転ギヤ機構３０とを接続する第１の接続部材５０の回転を固定するので、プラネタリギヤ部２２の第２のキャリヤＣ３を固定することができ、該プラネタリギヤ部２２だけでオーバードライブモードの変速段を形成することが可能となる。これにより、オーバードライブモードにおいては、ステップピニオン部２１でのトルク伝達をなくすことができて、ステップピニオン部２１の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。   Further, since the overdrive brake OD fixes the rotation of the first connecting member 50 that connects the planetary gear portion 22 and the reversing gear mechanism 30, the second carrier C3 of the planetary gear portion 22 can be fixed. It is possible to form a shift stage in the overdrive mode with only the planetary gear unit 22. Thus, in the overdrive mode, torque transmission at the step pinion portion 21 can be eliminated, and the load on the tooth surface, the bearing, and the like of the step pinion portion 21 can be reduced.

また、反転ギヤ機構３０は、ローブレーキＬの係合により回転が固定される第２のリングギヤＲ４と、出力軸３に接続される第４のサンギヤＳ４と、該第２のリングギヤＲ４及び該第４のサンギヤＳ４に噛合する２つのピニオンＰ４，Ｐ５を軸支すると共に第１の接続部材５０に接続される第３のキャリヤＣ４と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ３１からなるので、ローブレーキＬが係合したローモード時にあっては、第３のキャリヤＣ４に入力される回転を反転して出力軸３に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキＯＤが係合したオーバードライブ時にあっては、ローブレーキＬの解放により第２のリングギヤＲ４を空転させることができ、第２のキャリヤＣ３の回転の固定を可能とすることができる。   Further, the reverse gear mechanism 30 includes a second ring gear R4 whose rotation is fixed by engagement of the low brake L, a fourth sun gear S4 connected to the output shaft 3, the second ring gear R4, and the second ring gear R4. And the third pinion planetary gear 31 that supports the two pinions P4 and P5 that mesh with the four sun gears S4 and that is connected to the first connecting member 50, so that the low brake L is engaged. In the combined low mode, the rotation input to the third carrier C4 can be reversed and output to the output shaft 3, while the overdrive brake OD is engaged. The second ring gear R4 can be idled by releasing the low brake L, and the rotation of the second carrier C3 can be fixed. .

＜第３の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について図５及び図６に沿って説明する。図５は第３の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図、図６は第３の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。なお、図５（ａ）〜（ｃ）において、太線部分はトルク伝達する伝達経路を示すものである。また、本第３の実施の形態においては、一部変更を除き、第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment obtained by partially changing the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a skeleton diagram showing a continuously variable transmission according to a third embodiment, where (a) shows a transmission path in the low mode, (b) shows a transmission path in the high mode, c) is a diagram showing a transmission path during overdrive, and FIG. 6 is a velocity diagram of the continuously variable transmission according to the third embodiment. In FIGS. 5A to 5C, a thick line portion indicates a transmission path for transmitting torque. In the third embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment except for some changes, and the description thereof is omitted.

本第３の実施の形態に係る無段変速機１３は、図５に示すように、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、反転ギヤ機構３０を、ダブルピニオンプラネタリギヤ３１ではなく、シングルピニオンプラネタリギヤ３２で構成したものである。詳細には、第４のピニオンＰ４を軸支すると共に回転が常時固定される第３のキャリヤＣ４と、該第４のピニオンＰ４に噛合すると共に第１の接続部材５０に接続された第２のリングギヤＲ４と、該第４のピニオンＰ４に噛合すると共に第２の接続部材に接続された第４のサンギヤＳ４と、でシングルピニオンプラネタリギヤ３２で構成したものである。 As shown in FIG. 5, the continuously variable transmission 13 according to the third embodiment includes a reverse gear mechanism 30 as compared with the continuously variable transmission 11 according to the first embodiment. Instead of the double pinion planetary gear 31, the single pinion planetary gear 32 is used. Specifically, a third carrier C4 that pivotally supports the fourth pinion P4 and whose rotation is always fixed, and a second carrier that meshes with the fourth pinion P4 and is connected to the first connection member 50. The ring gear R4 and the fourth sun gear S4 meshed with the fourth pinion P4 and connected to the second connecting member are constituted by a single pinion planetary gear 32.

これにより、図６に示すように、シングルピニオンプラネタリギヤ３２の部分においては、第２のリングギヤＲ４と第３のキャリヤＣ４との役目が入代わり、第２のキャリヤＣ３の回転が第２のリングギヤＲ２に入力され、固定された第３のキャリヤＣ４によって回転が反転されて、第４のサンギヤＳ４が反転回転されることになる。   Accordingly, as shown in FIG. 6, in the single pinion planetary gear 32 portion, the roles of the second ring gear R4 and the third carrier C4 are switched, and the rotation of the second carrier C3 is changed to the second ring gear R2. The rotation is reversed by the fixed third carrier C4 and the fourth sun gear S4 is rotated in reverse.

なお、第３の実施の形態に係る無段変速機１３においては、これ以外の構成及び作用が第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。 Note that in the continuously variable transmission 13 according to the third embodiment, the configuration and operation other than this are the same as those of the continuously variable transmission 11 according to the first embodiment, and thus description thereof is omitted. To do.

以上説明した本発明に係る無段変速機１３によると、プラネタリギヤ機構２０により変速段を形成するオーバードライブモードを備えることで、バリエータ１０における損失を低減することができるものでありながら、ローモードに比して圧倒的に使用時間の長いハイモード及びオーバードライブモードであって、ハイモード時にあっては、ステップピニオン部２１で回転合成を行うと共に第２のサンギヤＳ２を介して出力軸３にトルク出力を行い、オーバードライブモード時にあっては、プラネタリギヤ部２２で変速段を形成すると共に第３のサンギヤを介して出力軸３にトルク出力を行うので、ハイモードとオーバードライブモードとで異なるギヤを出力ギヤとすることができ、ステップピニオン部２１及びプラネタリギヤ部２２の歯面や軸受等における負荷、特に出力ギヤ（第２のサンギヤＳ２及び第３のサンギヤＳ３）の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。これにより、無段変速機１３の耐久性の向上やコンパクト化を可能とすることができる。 According to the continuously variable transmission 1 3 according to the present invention described above, by providing the overdrive mode for forming a shift speed by the planetary gear mechanism 20, while are those capable of reducing the loss in the variator 10, the low mode In the high mode and the overdrive mode, which are overwhelmingly longer in use than those in the high mode, rotation synthesis is performed by the step pinion unit 21 and the output shaft 3 is connected via the second sun gear S2. Torque is output, and in the overdrive mode, the planetary gear unit 22 forms a gear stage and outputs torque to the output shaft 3 via the third sun gear. Therefore, different gears are used in the high mode and the overdrive mode. Can be used as the output gear, and the tooth surfaces of the step pinion part 21 and the planetary gear part 22 It is possible to reduce loads on the bearings and the like, in particular on the tooth surfaces of the output gears (second sun gear S2 and third sun gear S3) and on the bearings. Thus, it is possible to enable improvement and downsizing of the durability of the continuously variable transmission 1 3.

また、オーバードライブブレーキＯＤが、プラネタリギヤ部２２と反転ギヤ機構３０とを接続する第１の接続部材５０の回転を固定するので、プラネタリギヤ部２２の第２のキャリヤＣ３を固定することができ、該プラネタリギヤ部２２だけでオーバードライブモードの変速段を形成することが可能となる。これにより、オーバードライブモードにおいては、ステップピニオン部２１でのトルク伝達をなくすことができて、ステップピニオン部２１の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。   Further, since the overdrive brake OD fixes the rotation of the first connecting member 50 that connects the planetary gear portion 22 and the reversing gear mechanism 30, the second carrier C3 of the planetary gear portion 22 can be fixed. It is possible to form a shift stage in the overdrive mode with only the planetary gear unit 22. Thus, in the overdrive mode, torque transmission at the step pinion portion 21 can be eliminated, and the load on the tooth surface, the bearing, and the like of the step pinion portion 21 can be reduced.

また、反転ギヤ機構３０は、第１の接続部材５０に接続される第２のリングギヤＲ４と、ロークラッチＬの係合により出力軸３に接続される第４のサンギヤＳ４と、該第２のリングギヤＲ４及び該第４のサンギヤＳ４に噛合する１つのピニオンＰ４を軸支すると共に回転が常時固定される第３のキャリヤＣ４と、を有するシングルピニオンプラネタリギヤ３２からなるので、ロークラッチＬが係合したローモード時にあっては、第２のリングギヤＲ４に入力される回転を反転して出力軸３に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキＯＤが係合したオーバードライブ時にあっては、ロークラッチＬの解放により第４のサンギヤＳ４と出力軸３との動力伝達を断つことで、第４のサンギヤＳ４を停止状態にすることができ、第２のキャリヤＣ３の回転の固定を可能とすることができる。   The reverse gear mechanism 30 includes a second ring gear R4 connected to the first connecting member 50, a fourth sun gear S4 connected to the output shaft 3 by engagement of the low clutch L, and the second The low clutch L is engaged because it comprises a single pinion planetary gear 32 having a ring gear R4 and a third carrier C4 that pivotally supports one pinion P4 meshing with the fourth sun gear S4 and is always fixed in rotation. In the low mode, the rotation input to the second ring gear R4 can be reversed and output to the output shaft 3, while the overdrive brake OD is engaged. By disengaging the fourth sun gear S4 and the output shaft 3 by releasing the low clutch L, the fourth sun gear S4 can be stopped. Come, it is possible to enable fixation of the rotation of the second carrier C3.

＜第４の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第４の実施の形態について図７及び図８に沿って説明する。図７は第４の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図、図８は第４の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。なお、図７（ａ）〜（ｃ）において、太線部分はトルク伝達する伝達経路を示すものである。また、本第４の実施の形態においては、一部変更を除き、第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。 <Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment in which the first embodiment is partially changed will be described with reference to FIGS. 7A and 7B are skeleton diagrams showing a continuously variable transmission according to the fourth embodiment. FIG. 7A is a diagram showing a transmission path in the low mode, and FIG. 7B is a diagram showing a transmission path in the high mode. c) is a diagram showing a transmission path during overdrive, and FIG. 8 is a velocity diagram of a continuously variable transmission according to a fourth embodiment. In FIGS. 7A to 7C, a thick line portion indicates a transmission path for transmitting torque. In the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, except for some changes, and the description thereof is omitted.

本第４の実施の形態に係る無段変速機１４は、図７に示すように、上記第１の実施の形態に係る無段変速機１１に比して、オーバードライブブレーキＯＤを第１の接続部材５０に接続させるのではなく、第２の接続部材５１に接続して構成したものである。 As shown in FIG. 7, the continuously variable transmission 14 according to the fourth embodiment is provided with an overdrive brake OD as compared with the continuously variable transmission 11 according to the first embodiment. Instead of being connected to one connection member 50, it is configured to be connected to the second connection member 51.

これにより、図８に示すように、オーバードライブモード時には、オーバードライブブレーキＯＤが第２の接続部材５１を係止し、ダブルピニオンプラネタリギヤ３１（反転プラネタリギヤ）において、第４のサンギヤＳ４（第１回転要素）の回転が固定される。そして、回転が常時固定されている第２のリングギヤＲ４（回転固定要素）と、回転が固定された第４のサンギヤＳ４とにより、第３のキャリヤＣ４（第２回転要素）の回転が固定され、第１の接続部材５０を介して第２のキャリヤＣ３の回転が固定されて、プラネタリギヤ部２２においてオーバードライブモードとしての変速段が形成される。このため、本無段変速機１４においては、オーバードライブモード時に反転ギヤ機構３０にてトルクを担持し、つまりトルク伝達を行う形となるが、特に反転ギヤ機構３０においては、各ギヤが回転しないため、伝達効率の低下を招かず、かつ耐久性に大きな影響はない。 As a result, as shown in FIG. 8, in the overdrive mode, the overdrive brake OD locks the second connecting member 51, and the fourth sun gear S4 (first rotation) in the double pinion planetary gear 31 (reverse planetary gear). The rotation of the element is fixed. The rotation of the third carrier C4 (second rotation element) is fixed by the second ring gear R4 (rotation fixing element) whose rotation is always fixed and the fourth sun gear S4 whose rotation is fixed. The rotation of the second carrier C3 is fixed via the first connecting member 50, and the planetary gear unit 22 forms a shift stage as an overdrive mode. Therefore, in this continuously variable transmission 1 4, carrying torque at reversing gear mechanism 30 to the overdrive mode, i.e. becomes a form of transmit torque, in particular in the reversing gear mechanism 30 is rotated the gears Therefore, the transmission efficiency is not lowered and the durability is not greatly affected.

なお、第４の実施の形態に係る無段変速機１４においては、これ以外の構成及び作用が第１の実施の形態に係る無段変速機１１と同様であるので、その説明を省略する。 In the continuously variable transmission 14 according to the fourth embodiment, the configuration and operation other than this are the same as those of the continuously variable transmission 11 according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. To do.

以上説明した本発明に係る無段変速機１４によると、プラネタリギヤ機構２０により変速段を形成するオーバードライブモードを備えることで、バリエータ１０における損失を低減することができるものでありながら、ローモードに比して圧倒的に使用時間の長いハイモード及びオーバードライブモードであって、ハイモード時にあっては、ステップピニオン部２１で回転合成を行うと共に第２のサンギヤＳ２を介して出力軸３にトルク出力を行い、オーバードライブモード時にあっては、プラネタリギヤ部２２で変速段を形成すると共に第３のサンギヤを介して出力軸３にトルク出力を行うので、ハイモードとオーバードライブモードとで異なるギヤを出力ギヤとすることができ、ステップピニオン部２１及びプラネタリギヤ部２２の歯面や軸受等における負荷、特に出力ギヤ（第２のサンギヤＳ２及び第３のサンギヤＳ３）の歯面や軸受等における負荷を軽減することができる。これにより、無段変速機１４の耐久性の向上やコンパクト化を可能とすることができる。 According to the continuously variable transmission 1 4 according to the present invention described above, by providing the overdrive mode for forming a shift speed by the planetary gear mechanism 20, while are those capable of reducing the loss in the variator 10, the low mode In the high mode and the overdrive mode, which are overwhelmingly longer in use than those in the high mode, rotation synthesis is performed by the step pinion unit 21 and the output shaft 3 is connected via the second sun gear S2. Torque is output, and in the overdrive mode, the planetary gear unit 22 forms a gear stage and outputs torque to the output shaft 3 via the third sun gear. Therefore, different gears are used in the high mode and the overdrive mode. Can be used as the output gear, and the tooth surfaces of the step pinion part 21 and the planetary gear part 22 It is possible to reduce loads on the bearings and the like, in particular on the tooth surfaces of the output gears (second sun gear S2 and third sun gear S3) and on the bearings. Thus, it is possible to enable improvement and downsizing of the durability of the continuously variable transmission 1 4.

また、反転ギヤ機構３０は、回転が常時固定される第２のリングギヤＲ４と、第２の接続部材５１に接続される第４のサンギヤＳ４と、該第２のリングギヤＲ４及び該第４のサンギヤＳ４に噛合する２つのピニオンＰ４，Ｐ５を軸支すると共に第２のキャリヤＣ３に接続される第３のキャリヤＣ４と、を有するダブルピニオンプラネタリギヤ３１からなるので、ロークラッチＬが係合したローモード時にあっては、第３のキャリヤＣ４に入力される回転を反転して出力軸３に出力することができるものでありながら、オーバードライブブレーキＯＤが係合したオーバードライブ時にあっては、ロークラッチＬの解放により第４のサンギヤＳ４の回転の固定を可能にすることができ、第２のキャリヤＣ３の回転の固定を可能とすることができる。   The reverse gear mechanism 30 includes a second ring gear R4 whose rotation is always fixed, a fourth sun gear S4 connected to the second connecting member 51, the second ring gear R4, and the fourth sun gear. The low mode in which the low clutch L is engaged since it comprises a double pinion planetary gear 31 having two third pinions P4, P5 meshing with S4 and a third carrier C4 connected to the second carrier C3. In some cases, the rotation input to the third carrier C4 can be reversed and output to the output shaft 3, while the overdrive brake OD is engaged and the low clutch By releasing L, the rotation of the fourth sun gear S4 can be fixed, and the rotation of the second carrier C3 can be fixed.

なお、以上説明した第１乃至第４の実施の形態においては、無段変速装置としてフルトロイダル式無段変速装置を用いたものを一例に説明したが、勿論、ハーフトロイダル式無段変速装置を用いても構わない。   In the first to fourth embodiments described above, the full-toroidal continuously variable transmission is used as an example of the continuously variable transmission. However, of course, the half toroidal continuously variable transmission is used. You may use.

また、オーバードライブ係合要素ＯＤを係合する条件、即ちハイモードからオーバードライブモードに切換える条件は、どのような条件であってもよいことはいうまでもない。   Needless to say, the condition for engaging the overdrive engagement element OD, that is, the condition for switching from the high mode to the overdrive mode may be any condition.

また、第４の実施の形態において、プラネタリギヤ部２２の第２のキャリヤＣ３と反転ギヤ機構３０の第３のキャリヤＣ４との間を第１の接続部材５０で接続したものを説明したが、第１の接続部材を無くし、２つのキャリヤを連結した共通キャリヤで構成してもよい。   In the fourth embodiment, the description has been given of the case where the second carrier C3 of the planetary gear unit 22 and the third carrier C4 of the reversing gear mechanism 30 are connected by the first connecting member 50. One connecting member may be eliminated, and a common carrier in which two carriers are connected may be used.

更に、反転ギヤ機構の構成やオーバードライブ係合要素の配置位置は、第１乃至第４の実施の形態で説明したものに限らず、どのようなものであってもよく、例えば反転ギヤ機構を第３の実施の形態のようなシングルピニオンプラネタリギヤ３２で構成し、第４の実施の形態のように第２の接続部材５１を係止するようにオーバードライブブレーキを配置することも可能である。   Further, the configuration of the reverse gear mechanism and the arrangement position of the overdrive engagement element are not limited to those described in the first to fourth embodiments, and may be any one, for example, a reverse gear mechanism. It is also possible to configure the single pinion planetary gear 32 as in the third embodiment and dispose the overdrive brake so as to lock the second connecting member 51 as in the fourth embodiment.

第１の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a skeleton figure which shows the continuously variable transmission which concerns on 1st Embodiment, (a) is a figure which shows the transmission path at the time of low mode, (b) is a figure which shows the transmission path at the time of high mode, (c) is It is a figure which shows the transmission path | route at the time of overdrive. 第１の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。It is a speed diagram of the continuously variable transmission which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図である。It is a skeleton figure which shows the continuously variable transmission which concerns on 2nd Embodiment, (a) is a figure which shows the transmission path at the time of low mode, (b) is a figure which shows the transmission path at the time of high mode, (c) is It is a figure which shows the transmission path | route at the time of overdrive. 第２の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。It is a speed diagram of the continuously variable transmission which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図である。It is a skeleton figure which shows the continuously variable transmission which concerns on 3rd Embodiment, (a) is a figure which shows the transmission path at the time of low mode, (b) is a figure which shows the transmission path at the time of high mode, (c) is It is a figure which shows the transmission path | route at the time of overdrive. 第３の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。It is a speed diagram of the continuously variable transmission which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施の形態に係る無段変速機を示すスケルトン図で、（ａ）はローモード時の伝達経路を示す図、（ｂ）はハイモード時の伝達経路を示す図、（ｃ）はオーバードライブ時の伝達経路を示す図である。It is a skeleton figure which shows the continuously variable transmission which concerns on 4th Embodiment, (a) is a figure which shows the transmission path at the time of low mode, (b) is a figure which shows the transmission path at the time of high mode, (c) is It is a figure which shows the transmission path | route at the time of overdrive. 第４の実施の形態に係る無段変速機の速度線図である。It is a speed diagram of the continuously variable transmission which concerns on 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 無段変速機
２ 入力軸
３ 出力軸
１０ トロイダル式無段変速装置（バリエータ）
１２ 出力ディスク
２０ プラネタリギヤ機構
２１ ステップピニオン部
２２ プラネタリギヤ部
３０ 反転ギヤ機構
図１乃至図６の３１ ダブルピニオンプラネタリギヤ
図７及び図８の３１ 反転プラネタリギヤ、ダブルピニオンプラネタリギヤ
３２ シングルピニオンプラネタリギヤ
４０ ロー・ハイ切換え機構
５０ 第１の接続部材
Ｓ１ 第１のサンギヤ
Ｃ１ 第１のキャリヤ
Ｐ１ 第１のピニオン
Ｐ２ 第２のピニオン
Ｓ２ 第２のサンギヤ
Ｓ３ 第３のサンギヤ
Ｃ３ 第２のキャリヤ
Ｐ３ 第３のピニオン
Ｒ３ 第１のリングギヤ
図１乃至図６のＳ４ 第４のサンギヤ
図７及び図８のＳ４ 第１回転要素、第４のサンギヤ
図１乃至図６のＣ４ 第３のキャリヤ
図７及び図８のＣ４ 第２回転要素、第３のキャリヤ
Ｐ４ ピニオン（第４のピニオン）
Ｐ５ ピニオン（第５のピニオン）
図１乃至図６のＲ４ 第２のリングギヤ
図７及び図８のＲ４ 回転固定要素、第２のリングギヤ
Ｌ ロー係合要素、ロークラッチ、ローブレーキ
Ｈ ハイ係合要素（ハイクラッチ）
ＯＤ オーバードライブ係合要素（オーバードライブブレーキ）
Ｖｏｕｔ 無段変速回転（バリエータ出力回転）

1 continuously variable transmission 2 input shaft 3 output shaft 10 toroidal continuously variable transmission (variator)
12 output disk 20 planetary gear mechanism 21 step pinion portion 22 planetary gear portion 30 reversing gear mechanism 31 double pinion planetary gear in FIGS. 1 to 6 31 reversing planetary gear, double pinion planetary gear 32 single pinion planetary gear 40 in FIG. 7 and FIG. 8 low / high switching mechanism 50 first connecting member S1 first sun gear C1 first carrier P1 first pinion P2 second pinion S2 second sun gear S3 third sun gear C3 second carrier P3 third pinion R3 first pinion P3 Ring gear S4 in FIGS. 1 to 6 Fourth sun gear S4 first rotating element in FIGS. 7 and 8 Fourth sun gear C4 in FIGS. 1 to 6 Third carrier C4 second rotating element in FIGS. 7 and 8 , Third carrier P4 pinion (fourth pinion)
P5 pinion (fifth pinion)
1 to 6 R4 second ring gear R7 rotation fixing element, second ring gear L low engagement element, low clutch, low brake H high engagement element (high clutch)
OD overdrive engagement element (overdrive brake)
Vout continuously variable speed rotation (variator output rotation)

Claims (8)

入力軸と、トロイダル式無段変速装置と、プラネタリギヤ機構と、反転ギヤ機構と、ロー係合要素とハイ係合要素とを有して前記ロー係合要素と前記ハイ係合要素との係合状態によってローモードとハイモードとを切換えし得るロー・ハイ切換え機構と、係合することによりオーバードライブモードを形成するオーバードライブ係合要素と、出力軸と、を備え、
前記ローモード時にあっては、前記入力軸の回転と前記トロイダル式無段変速装置の無段変速回転とを、前記プラネタリギヤ機構で回転合成すると共に前記反転ギヤ機構で反転して前記出力軸に伝達し、
前記ハイモード時にあっては、前記入力軸の回転と前記トロイダル式無段変速装置の無段変速回転とを、前記プラネタリギヤ機構で回転合成して前記ハイ係合要素を介して前記出力軸に伝達し、
前記オーバードライブモード時にあっては、前記入力軸の回転を、前記プラネタリギヤ機構で形成する変速段で変速して前記ハイ係合要素を介して前記出力軸に伝達してなる、無段変速機において、
前記プラネタリギヤ機構を、
連結された第１及び第２のピニオンを軸支する第１のキャリヤと、前記トロイダル式無段変速装置の出力ディスクに連結されると共に前記第１のピニオンに噛合する第１のサンギヤと、前記第２のピニオンに噛合すると共に前記ハイ係合要素に接続される第２のサンギヤと、を有するステップピニオン部と、
前記第１のキャリヤに連結される第１のリングギヤと、前記第２のサンギヤに連結されると共に前記ハイ係合要素に接続される第３のサンギヤと、前記第１のリングギヤ及び前記第３のサンギヤに噛合する第３のピニオンを軸支すると共に前記反転ギヤ機構に連結される第２のキャリヤと、を有するプラネタリギヤ部と、で構成し、
前記ハイモード時にあっては、前記ステップピニオン部で前記回転合成を行うと共に、前記第２のサンギヤを介して前記出力軸にトルク出力を行い、
前記オーバードライブモード時にあっては、前記プラネタリギヤ部で変速段を形成すると共に、前記第３のサンギヤを介して前記出力軸にトルク出力を行う、
ことを特徴とする無段変速機。 An input shaft, a toroidal continuously variable transmission, a planetary gear mechanism, a reversing gear mechanism, a low engagement element, and a high engagement element, and engaging the low engagement element and the high engagement element A low-high switching mechanism that can switch between a low mode and a high mode depending on a state, an overdrive engagement element that forms an overdrive mode by engaging, and an output shaft;
In the low mode, the rotation of the input shaft and the continuously variable transmission of the toroidal-type continuously variable transmission are combined by the planetary gear mechanism and reversed by the reversing gear mechanism and transmitted to the output shaft. And
In the high mode, the rotation of the input shaft and the continuously variable transmission of the toroidal continuously variable transmission are rotationally synthesized by the planetary gear mechanism and transmitted to the output shaft through the high engagement element. And
In the continuously driven mode, in the continuously variable transmission, the rotation of the input shaft is shifted at a shift speed formed by the planetary gear mechanism and transmitted to the output shaft through the high engagement element. ,
The planetary gear mechanism is
A first carrier that pivotally supports the connected first and second pinions, a first sun gear that is connected to an output disk of the toroidal-type continuously variable transmission and that meshes with the first pinion; A step pinion portion having a second sun gear meshing with a second pinion and connected to the high engagement element;
A first ring gear coupled to the first carrier; a third sun gear coupled to the second sun gear and connected to the high engagement element; the first ring gear and the third A planetary gear unit having a second carrier that pivotally supports a third pinion meshing with the sun gear and coupled to the reversing gear mechanism,
At the time of the high mode, while performing the rotation synthesis at the step pinion unit, the torque output to the output shaft via the second sun gear,
In the overdrive mode, the planetary gear unit forms a shift stage and outputs torque to the output shaft via the third sun gear.
A continuously variable transmission. 前記オーバードライブ係合要素は、前記オーバードライブモード時に係合することで、前記第２のキャリヤの回転を固定するオーバードライブブレーキである、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。 The overdrive engagement element is an overdrive brake that fixes the rotation of the second carrier by engaging in the overdrive mode.
The continuously variable transmission according to claim 1. 前記第２のキャリヤと前記反転ギヤ機構とを接続する第１の接続部材を備え、
前記オーバードライブ係合要素は、前記オーバードライブモード時に係合することで、前記第１の接続部材の回転を固定するオーバードライブブレーキである、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。 A first connecting member for connecting the second carrier and the reverse gear mechanism;
The overdrive engagement element is an overdrive brake that fixes the rotation of the first connecting member by engaging in the overdrive mode.
The continuously variable transmission according to claim 1. 前記ロー係合要素は、ロークラッチからなり、
前記反転ギヤ機構は、回転が常時固定される第２のリングギヤと、前記ロークラッチの係合により前記出力軸に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する２つのピニオンを軸支すると共に前記第１の接続部材に接続される第３のキャリヤと、を有するダブルピニオンプラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機。 The low engagement element comprises a low clutch,
The reverse gear mechanism includes a second ring gear whose rotation is always fixed, a fourth sun gear connected to the output shaft by engagement of the low clutch, the second ring gear, and the fourth sun gear. A double pinion planetary gear having a third carrier pivotally supporting two meshing pinions and connected to the first connecting member,
The continuously variable transmission according to claim 3. 前記ロー係合要素は、ローブレーキからなり、
前記反転ギヤ機構は、前記ローブレーキの係合により回転が固定される第２のリングギヤと、前記出力軸に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する２つのピニオンを軸支すると共に前記第１の接続部材に接続される第３のキャリヤと、を有するダブルピニオンプラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機。 The low engagement element comprises a low brake;
The reverse gear mechanism meshes with a second ring gear whose rotation is fixed by engagement of the low brake, a fourth sun gear connected to the output shaft, and the second ring gear and the fourth sun gear. A double pinion planetary gear having a third carrier that pivotally supports the two pinions and connected to the first connecting member,
The continuously variable transmission according to claim 3. 前記ロー係合要素は、ロークラッチからなり、
前記反転ギヤ機構は、前記第１の接続部材に接続される第２のリングギヤと、前記ロークラッチの係合により前記出力軸に接続される第４のサンギヤと、該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する１つのピニオンを軸支すると共に回転が常時固定される第３のキャリヤと、を有するシングルピニオンプラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機。 The low engagement element comprises a low clutch,
The reverse gear mechanism includes a second ring gear connected to the first connecting member, a fourth sun gear connected to the output shaft by engagement of the low clutch, the second ring gear, and the second gear. A single pinion planetary gear having a third carrier that pivotally supports one pinion meshing with the four sun gears and whose rotation is always fixed.
The continuously variable transmission according to claim 3. 前記反転ギヤ機構と前記ロー係合要素とを接続する第２の接続部材を備え、
前記オーバードライブ係合要素は、前記オーバードライブモード時に係合することで、前記第２の接続部材の回転を固定するオーバードライブブレーキであり、
前記ロー係合要素は、ロークラッチからなり、
前記反転ギヤ機構は、回転が常時固定される回転固定要素と、前記第２の接続部材に接続される第１回転要素と、前記第２のキャリヤに接続される第２回転要素と、を有する反転プラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。 A second connecting member for connecting the reverse gear mechanism and the low engaging element;
The overdrive engagement element is an overdrive brake that fixes the rotation of the second connecting member by engaging in the overdrive mode;
The low engagement element comprises a low clutch,
The reversing gear mechanism includes a rotation fixing element whose rotation is always fixed, a first rotation element connected to the second connection member, and a second rotation element connected to the second carrier. Consists of reverse planetary gear,
The continuously variable transmission according to claim 1. 前記反転プラネタリギヤは、前記回転固定要素が第２のリングギヤで、前記第１回転要素が第２の接続部材に接続される第４のサンギヤで、前記第２回転要素が該第２のリングギヤ及び該第４のサンギヤに噛合する２つのピニオンを軸支すると共に前記第２のキャリヤに接続される第３のキャリヤで、構成されるダブルピニオンプラネタリギヤからなる、
ことを特徴とする請求項７記載の無段変速機。
In the reverse planetary gear, the rotation fixing element is a second ring gear, the first rotation element is a fourth sun gear connected to a second connection member, and the second rotation element is the second ring gear and the A double pinion planetary gear configured by a third carrier that pivotally supports two pinions meshing with the fourth sun gear and connected to the second carrier;
The continuously variable transmission according to claim 7.
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