JP6519991B2

JP6519991B2 - Stepless transmission

Info

Publication number: JP6519991B2
Application number: JP2014118828A
Authority: JP
Inventors: 祥平金子; 西井　大樹; 大樹西井; 豊田　俊郎; 俊郎豊田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2034-06-09
Also published as: JP2015232348A

Description

本発明は、例えば車両（自動車）用もしくは一般産業機械用の自動変速装置として利用する、トロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置に関する。具体的には、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とをクラッチ装置を介して組み合わせ、クラッチの断接により、複数の動力伝達状態に切り替え可能な自動車用もしくは一般産業用の無段変速装置に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission incorporating a toroidal continuously variable transmission, which is used, for example, as an automatic transmission for vehicles (automobiles) or general industrial machines. Specifically, a toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear type transmission are combined via a clutch device, and a continuously variable transmission state can be switched to a plurality of power transmission states by disconnection and connection of the clutch. It relates to a transmission.

従来、自動車用自動変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用することが知られており、且つ、一部で実施されている。また、変速度比の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と歯車式の差動機構（遊星歯車式変速機）とを組み合わせた無段変速装置も、従来から広く知られている。 Conventionally, it is known to use a toroidal-type continuously variable transmission as an automatic transmission for automobiles, and is implemented in part. Also, a continuously variable transmission that combines a toroidal continuously variable transmission and a gear type differential mechanism (planet gear type transmission) to increase the fluctuation range of the variable speed ratio is also widely known. .

このような無段変速装置のうち、ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた構造の場合には、トロイダル型無段変速機の変速度比を調節することにより、出力軸の回転状態が、停止状態を挟んで、正転、逆転に切り替えられるため、トルクコンバータ、発進クラッチ等の発進装置を省略でき、自動変速装置の小型・軽量化を図れる。また、これと共に、前記トルクコンバータがロックアップしていない状態や、前記発進クラッチの接続が半クラッチの状態で走行を行う必要がなくなる。このため、駆動源であるエンジンからの動力を、出力軸、延いては車輪（タイヤ）に効率良く伝達でき、発進性能の向上も図れ、ダイレクト感のある、応答性の優れた発進フィーリングが得られる。 Among such continuously variable transmissions, in the case of a structure having a mode capable of realizing a geared neutral state, the rotational state of the output shaft is stopped by adjusting the variable speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission. Since the motor can be switched between forward rotation and reverse rotation sandwiching the state, the start device such as the torque converter and the start clutch can be omitted, and the size and weight of the automatic transmission can be reduced. At the same time, it is not necessary to travel in a state where the torque converter is not locked up or a state where the start clutch is half engaged. For this reason, the power from the engine that is the drive source can be efficiently transmitted to the output shaft, and thus to the wheels (tires), and the start performance can be improved, and a responsive feeling with a sense of directness with a direct feeling. can get.

一般的に、トロイダル型無段変速機は、入力側ディスクと出力側ディスクとの間に、パワーローラをオイルの圧力で挟み込むことで、入力側ディスクと出力側ディスクとの間でトルクを伝達する。また、オイルの圧力でパワーローラを変位させ、パワーローラを傾転させることによって変速度比を変化させる。 Generally, in a toroidal type continuously variable transmission, torque is transmitted between an input disc and an output disc by sandwiching the power roller with an oil pressure between the input disc and the output disc. . Further, the power roller is displaced by the pressure of the oil, and the variable speed ratio is changed by tilting the power roller.

また、運転状況によって、オイルポンプの容量を切り替える技術が、従来から検討されている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。
特許文献１では、動力発生装置を搭載する車両の燃費を向上させることを課題とし、トロイダル型無段変速機において、オイルポンプを２つ用いて、吐出流量を小容量と大容量の二段階に切り替えている。しかし、特許文献１のトロイダル型無段変速機は、本発明のように遊星歯車機構を有しておらず、変速度比を無限大にすることができない。また、特許文献１の方法では、ポンプを２つ使用するので、コストアップにつながる。 Moreover, the technique which switches the capacity | capacitance of an oil pump according to the driving | running condition is examined conventionally (for example, refer patent document 1 and nonpatent literature 1).
Patent Document 1 has an object of improving the fuel consumption of a vehicle equipped with a power generation device, and in a toroidal type continuously variable transmission, using two oil pumps, the discharge flow rate is reduced to two stages of small volume and large volume. It is switching. However, the toroidal type continuously variable transmission of Patent Document 1 does not have a planetary gear mechanism as in the present invention, and the variable speed ratio can not be made infinite. Moreover, in the method of patent document 1, since two pumps are used, it leads to a cost increase.

また、非特許文献１には、１回転当たりに２室の吸入・吐出を行うベーンポンプを用いて、２室から吐出するパターン（全吐出）と１室からのみ吐出するパターン（半吐出）の２段階の容量を有するポンプをベルト型無段変速機に適用している。この非特許文献１では、運転状況に応じてオイルの流量を切り替えているが、オイルポンプの切り替えタイミングについて十分な検討がなされていない。 In addition, in Non-Patent Document 1, a pattern (full discharge) discharged from two chambers and a pattern (half discharge) discharged only from one chamber using a vane pump performing suction and discharge of two chambers per one rotation A pump having a staged capacity is applied to a belt type continuously variable transmission. In the non-patent document 1, the flow rate of oil is switched according to the operating condition, but the switching timing of the oil pump is not sufficiently studied.

特開２０１０−２４９３００号公報JP, 2010-249300, A

自技会２００４年秋季大会学術講演会前刷集、ＣＶＴ、Ｐ.１５〜１８JST 2004 Fall Meeting Academic Conference Preprints, CVT, pp. 15-18

本発明の無段変速装置は、前記事情に鑑みて為されたもので、運転状況に応じてオイルのポンプ容量を切り替えることにより、トロイダル型無段変速機のスリップの防止とポンプロスを低減することができる無段変速装置を提供することを課題とする。 The continuously variable transmission according to the present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents slippage and reduces pump loss of a toroidal continuously variable transmission by switching the pump displacement of oil according to the operating condition. It is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission capable of

前記課題を解決するために、本発明の無段変速装置は、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを、クラッチ装置（クラッチ、ブレーキ）を介して組み合わせて成り、無段変速装置の減速比を大きくするときに第一のモードでの走行を可能にし、前記無段変速装置の減速比を小さくするときに第二のモードでの走行を可能にする。このうちのクラッチ装置は、第一のモード（例えば低速モード）を実現する際に接続されて第二のモード（例えば高速モード）を実現する際に接続を断たれる第一のクラッチ（例えば低速用クラッチ）と、この第二のモードを実現する際に接続されて前記第一のモードを実現する際に接続を断たれる第二のクラッチ（例えば高速用クラッチ）とから成る。
In order to solve the above problems, continuously variable transmission of the present invention, a toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear type transmission, Ri formed by combining through a clutch device (clutch, brake), stepless It enables traveling in a first mode when increasing the reduction ratio of the device and allows traveling in a second mode when reducing the reduction ratio of the continuously variable transmission. The clutch device of this, the first clutch (e.g. low speed to cut off the connection in implementing connected in implementing the first mode (e.g., low-speed mode) a second mode (e.g., high-speed mode) And a second clutch (for example, a clutch for high speed) which is connected when realizing the second mode and disconnected when realizing the first mode.

また、必要に応じて、前記クラッチ装置は、前記第一、第二各クラッチの断接状態を切り替えるための制御器を備えたものとする。そして、この制御器により、変速状態を、第一のモードと第二のモードとのうちのいずれかのモードに切り替える。 Further, according to need, the clutch device is provided with a controller for switching connection / disconnection states of the first and second clutches. Then, the controller switches the gear shift state to any one of the first mode and the second mode.

特に、本発明の無段変速装置においては、トロイダル型無段変速機の油圧機構に油を供給するオイルポンプの容量を切り替える容量切り替え機構を有し、この容量切り替え機構により、第一のクラッチの接続時または第二のクラッチの接続時にポンプ容量が切り替えられて、大容量が必要な第一のモード時にはポンプ容量が大きくなり、大流量が必要でない第二のモード時にはポンプ容量が小さくなることを特徴とする。 In particular, the continuously variable transmission according to the present invention has a capacity switching mechanism that switches the capacity of an oil pump that supplies oil to the hydraulic mechanism of the toroidal type continuously variable transmission. At the time of connection or at the time of connection of the second clutch, the pump displacement is switched, and in the first mode requiring a large displacement, the pump displacement is increased, and in the second mode not requiring a large flow, the pump displacement is decreased. It features.

トロイダル型無段変速機に大きなトルクがかかる低速モード時には、ポンプ容量を大きくし、潤滑流量を増やすことでスリップを防ぎ、また、オイルの流量を多く必要としない高速モード時には、オイル流量を少なくしてポンプロスを低減し、無段変速装置の効率を向上させることができる。 In low speed mode where large torque is applied to the toroidal type continuously variable transmission, the pump capacity is increased and the lubricating flow rate is increased to prevent slip, and in the high speed mode not requiring much oil flow rate, the oil flow rate is decreased. Thus, the pump loss can be reduced and the efficiency of the continuously variable transmission can be improved.

本発明におけるオイルポンプの容量切り替え機構は、第一のクラッチまたは第二のクラッチの接続をトリガーとして、電気的な信号が送られるものであることが好ましい。 Preferably, the displacement switching mechanism of the oil pump in the present invention is such that an electrical signal is sent with the connection of the first clutch or the second clutch as a trigger.

また、前記オイルポンプにはベーンポンプが用いられ、このベーンポンプ内に配置されたリングの位置の移動によって該ベーンポンプの容量が切り替えられることが好ましい。 Preferably, a vane pump is used as the oil pump, and the displacement of the vane pump is switched by moving the position of a ring disposed in the vane pump.

本発明によれば、運転状況に応じてオイルのポンプ容量を調整することにより、スリップの防止とポンプロスを低減することができる無段変速装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a continuously variable transmission capable of preventing slippage and reducing pump loss by adjusting the pump displacement of oil according to the operating conditions.

本発明の実施の形態に係る無段変速装置を示す図であって、上半分を示す断面図である。It is a figure which shows the continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention, Comprising: It is sectional drawing which shows an upper half. 同、低速用クラッチ接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。It is a figure which similarly shows the switching state of the oil pump at the time of clutch connection for low speed. 同、低速用クラッチ非接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。It is a figure which similarly shows the switching state of the oil pump at the time of clutch disconnection for low speed. 同、高速用クラッチ接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。It is a figure which similarly shows the switching state of the oil pump at the time of clutch connection for high speed. 同、高速用クラッチ非接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。It is a figure which similarly shows the switching state of the oil pump at the time of clutch disconnection for high speed. 同、オイルポンプとしてベーンポンプを用いた場合の例を示す図である。It is a figure which similarly shows the example at the time of using a vane pump as an oil pump.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る無段変速装置を示す図であって、半断面図である。本実施の形態の無段変速装置は、入力軸８と出力軸９との間に、トロイダル型無段変速機１０と第一〜第三遊星歯車式変速機１１〜１３とを、クラッチ装置である低速用、高速用クラッチ１４、１５を介して組み合わせて成る。そして、このうちの低速用クラッチ１４が接続された低速モード状態で、トロイダル型無段変速機１０の変速度比（変速比、速度比）の調節に基づいて、入力軸８を回転させた状態のまま出力軸９を停止させる、変速比無限大（速度比０）の状態（ギヤードニュートラル状態、ＧＮ状態）を実現可能としている。このような無段変速装置を構成する入力軸８は、運転時に、図示しないエンジンのクランクシャフト等の駆動軸により回転駆動される。これら入力軸８と駆動軸との間には、トルクコンバータ、発進クラッチ等の発進装置は設けられない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention and is a half sectional view. The continuously variable transmission according to the present embodiment includes a toroidal continuously variable transmission 10 and first to third planetary gear type transmissions 11 to 13 between the input shaft 8 and the output shaft 9 by a clutch device. It combines through a certain low speed and high speed clutches 14 and 15. Then, in the low speed mode state in which the low speed clutch 14 is connected, the input shaft 8 is rotated based on the adjustment of the variable speed ratio (gear ratio, speed ratio) of the toroidal type continuously variable transmission 10 It is possible to realize the state (geared neutral state, GN state) where the gear ratio is infinite (speed ratio 0) by stopping the output shaft 9 as it is. During operation, the input shaft 8 constituting such a continuously variable transmission is rotationally driven by a drive shaft such as a crankshaft of an engine (not shown). A starting device such as a torque converter or a starting clutch is not provided between the input shaft 8 and the driving shaft.

また、トロイダル型無段変速機１０は、動力の伝達を、互いに並列な２系統で行う、所謂ダブルキャビティ型のものとされ、１対の入力側ディスク１６ａ、１６ｂと、一体型の出力側ディスク１７と、図示していない複数個のパワーローラとを備える。このうちの入力側ディスク１６ａ、１６ｂは、軸方向に互いに離隔した位置に互いに同心に、それぞれが内側面を互いに対向させた状態で配置されている。すなわち、入力側ディスク１６ａ、１６ｂのうち、前記駆動軸側に位置する一方の入力側ディスク１６ａは、入力軸８の前端部（この駆動軸側）外周面に、この入力軸８と同期して回転自在に支持されている。これに対して、他方の入力側ディスク１６ｂは、この入力軸８の後端寄り部分（図１の右端寄り部分）に、第一遊星歯車式変速機１１を構成する第一キャリア２４を介して結合固定され、やはり、入力軸８と同期して回転自在とされている。このような構成により、各入力側ディスク１６ａ、１６ｂと第一キャリア２４とは、動力伝達可能に（同期して回転自在に）連結されている。 Further, the toroidal type continuously variable transmission 10 is a so-called double cavity type in which power transmission is performed by two systems in parallel with each other, and an output side disc integrated with a pair of input side discs 16a and 16b. 17 and a plurality of power rollers not shown. Among these, the input side disks 16a, 16b are disposed concentrically at mutually spaced positions in the axial direction, with the inner side surfaces facing each other. That is, of the input side disks 16a and 16b, one input side disk 16a located on the drive shaft side is synchronized with the input shaft 8 on the outer peripheral surface of the front end portion (the drive shaft side) of the input shaft 8 It is rotatably supported. On the other hand, the other input-side disc 16b is located near the rear end of this input shaft 8 (the part near the right end in FIG. 1) via the first carrier 24 constituting the first planetary gear type transmission 11. It is fixed to be coupled and is also rotatable in synchronization with the input shaft 8. With such a configuration, each of the input side disks 16a, 16b and the first carrier 24 are coupled so as to be able to transmit power (synchronize rotatably).

また、出力側ディスク１７は、１対の出力側ディスクの背面同士を突き合わせた状態で一体化されている。このような出力側ディスク１７は、入力側ディスク１６ａ、１６ｂの間で入力軸８の周囲に、各内側面をこれら入力側ディスク１６ａ、１６ｂの各内側面に対向させた状態で、入力軸８に対して相対回転自在に設けられている。更に、各パワーローラは、入力側ディスク１６ａ、１６ｂと出力側ディスク１７との間に、それぞれ複数個ずつ挟持されている。そして、各パワーローラを同期して揺動変位させることにより、入力側ディスク１６ａ、１６ｂと出力側ディスク１７との間の変速度比を調節自在としている。 In addition, the output side disks 17 are integrated in a state where the back surfaces of the pair of output side disks are butted. Such an output side disk 17 is provided between the input side disks 16a and 16b around the input shaft 8 with the inner side surfaces facing the inner side surfaces of the input side disks 16a and 16b. It is provided to be rotatable relative to the Further, a plurality of power rollers are respectively sandwiched between the input side disks 16 a and 16 b and the output side disk 17. The variable speed ratio between the input side disks 16a and 16b and the output side disk 17 can be adjusted by swinging and displacing the power rollers synchronously.

前記各パワーローラはそれぞれ、トラニオン（支持部材）の内側面に、回転および若干の揺動変位自在に支持されている。また、これら各トラニオンは、入力軸８に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位自在に設けられている。また、各トラニオンは、油圧式のアクチュエータにより枢軸の軸方向に変位させることにより、入力側ディスク１６ａ、１６ｂと出力側ディスク１７との間の変速度比（トロイダル型無段変速機１０の変速度比）を変える。すなわち、ステッピングモータの駆動に基づいて切り替えられる変速比制御弁の切換に基づいて、前記アクチュエータを構成する１対の油圧室同士の間に油圧の差を生じさせ（差圧を発生させ）、この差圧に応じて各トラニオンを枢軸の軸方向に変位させる。
なお、前記ステッピングモータにより駆動される変速比制御弁に代えて、例えばサーボ弁、電磁比例弁、電磁切換弁等の電磁式の変速比制御弁を組み込み、このような電磁式の変速比制御弁の制御（開閉の調節）に基づいて、前記アクチュエータの各油圧室への圧油の給排を行う構成を採用することもできる。 Each of the power rollers is rotatably and slightly pivotally displaced on the inner surface of the trunnion (supporting member). In addition, these trunnions are provided so as to be able to swing and displace about a pivot located at a position of twist with respect to the input shaft 8. Further, each trunnion is displaced in the axial direction of the pivot by a hydraulic actuator to change the variable speed ratio between the input side disks 16a and 16b and the output side disk 17 (the variable speed of the toroidal type continuously variable transmission 10 Change the ratio). That is, based on switching of the transmission ratio control valve switched based on the drive of the stepping motor, a difference in hydraulic pressure is generated between the pair of hydraulic chambers constituting the actuator (a differential pressure is generated), Each trunnion is displaced in the axial direction of the pivot according to the pressure difference.
In addition, instead of the transmission ratio control valve driven by the stepping motor, an electromagnetic transmission ratio control valve such as a servo valve, an electromagnetic proportional valve, an electromagnetic switching valve, etc. is incorporated, and such an electromagnetic transmission ratio control valve is incorporated. It is also possible to adopt a configuration in which pressure oil is supplied to and discharged from each hydraulic pressure chamber of the actuator based on the control (adjustment of opening and closing) of the above.

いずれの構造を採用しても、各トラニオンの変位に基づいて、各パワーローラの周面と入力側、出力側ディスク１６ａ、１６ｂ、１７の内側面との転がり接触部（トラクション部）に作用する、接線方向の力の向きを変化（サイドスリップを発生）させる。そして、このような力の変化に基づき、各パワーローラ延いては各トラニオンを、枢軸を中心に揺動（傾転）させることにより、トロイダル型無段変速機１０の変速度比（入力側ディスク１６ａ、１６ｂと出力側ディスク１７との間の変速度比）を所望の値に調節する。このようなトロイダル型無段変速機１０の構造および作用は、従来から広く知られているトロイダル型無段変速機と同様であるため、詳しい説明は省略する。 Whichever structure is adopted, it acts on the rolling contact portion (traction portion) between the circumferential surface of each power roller and the input side and the inner side surface of the output side disks 16a, 16b, 17 based on the displacement of each trunnion. , Change the direction of tangential force (generate side slip). Then, based on such a change in force, each power roller, and in other words each trunnion, is rocked (tilted) about the pivot, thereby changing the variable speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 10 (input side disk The variable speed ratio) between 16a and 16b and the output side disk 17 is adjusted to a desired value. The structure and operation of such a toroidal continuously variable transmission 10 are the same as those of the conventionally widely known toroidal continuously variable transmission, and therefore detailed description will be omitted.

また、このようなトロイダル型無段変速機１０の隣に設けた第一遊星歯車式変速機１１は、ダブルピニオン式のもので、それぞれが第一キャリア２４に回転自在に支持されて対となる第一遊星歯車２５ａ、２５ｂを互いに噛合させると共に、このうちの内径寄りの遊星歯車２５ａを第一太陽歯車２６に、外径寄りの第一遊星歯車２５ｂを第一リング歯車２７に、それぞれ噛合させている。また、第一太陽歯車２６は、中空回転軸２８を介して出力側ディスク１７と動力の伝達を可能に（同期した回転を自在に）連結している。この中空回転軸２８は、第一太陽歯車２６および出力側ディスク１７と同心に設けられ、基端部をこの出力側ディスク１７の内径部に結合固定すると共に、先端部に第一太陽歯車２６を固設している。 Further, the first planetary gear type transmission 11 provided next to such a toroidal type continuously variable transmission 10 is a double pinion type transmission, and each is rotatably supported by the first carrier 24 to form a pair. The first planetary gears 25a and 25b are meshed with each other, and the planetary gear 25a closer to the inner diameter is meshed with the first sun gear 26, and the first planetary gear 25b closer to the outer diameter is meshed with the first ring gear 27. ing. In addition, the first sun gear 26 is connected to the output side disk 17 so as to enable transmission of power (freely synchronized rotation) via the hollow rotation shaft 28. The hollow rotary shaft 28 is provided concentrically with the first sun gear 26 and the output side disk 17 and has the proximal end coupled and fixed to the inner diameter portion of the output side disk 17 and the first sun gear 26 at the front end. It is fixed.

また、上述のような第一遊星歯車式変速機１１の隣で、トロイダル型無段変速機１０から離れた側に配置した第二遊星歯車式変速機１２は、第一キャリア２４と共に回転する第二キャリア２９を有する。本例の場合には、これら第二キャリア２９と第一キャリア２４とを一体に構成し、この第一キャリア２４に第二キャリア２９としての機能も持たせている。そして、この第二キャリア２９に回転自在に支持した各第二遊星歯車３０を、伝達軸３１の一端部（前端部）に固設した第二太陽歯車３２に噛合させている。本例の場合、各第二遊星歯車３０と、第一遊星歯車式変速機１１を構成する第一遊星歯車２５ａ、２５ｂのうちの径方向内方に位置する第一遊星歯車２５ａとを、互いに同期した回転を自在に結合した、所謂ステップピニオンと呼ばれる組み合わせ遊星歯車としている。なお、各第二遊星歯車３０の周囲にリング歯車は設けていない。 Further, the second planetary gear type transmission 12 disposed on the side away from the toroidal type continuously variable transmission 10 next to the first planetary gear type transmission 11 as described above rotates with the first carrier 24. It has two carriers 29. In the case of this example, the second carrier 29 and the first carrier 24 are integrally configured, and the first carrier 24 also has a function as the second carrier 29. The second planetary gears 30 rotatably supported by the second carrier 29 are meshed with the second sun gear 32 fixed to one end (front end) of the transmission shaft 31. In the case of this example, each second planetary gear 30 and the first planetary gear 25a positioned radially inward of the first planetary gears 25a and 25b constituting the first planetary gear type transmission 11 It is a combination planetary gear called a so-called step pinion in which synchronized rotation is freely coupled. Note that no ring gear is provided around each second planetary gear 30.

また、伝達軸３１の他端部（後端部）に、第三遊星歯車式変速機１３を構成する第三太陽歯車３３を固設している。そして、この第三太陽歯車３３の周囲に、同じく第三遊星歯車式変速機１３を構成する第三キャリア３４並びに第三リング歯車３５を設けると共に、このうちの第三キャリア３４に、第三遊星歯車３６ａ、３６ｂを回転自在に支持している。このような第三遊星歯車式変速機１３も、第一遊星歯車式変速機１１と同様に、ダブルピニオン式のものとしている。また、第三キャリア３４と前記出力軸９とを、動力の伝達を可能に（同期した回転を自在に）連結（結合）している。 Further, a third sun gear 33 constituting the third planetary gear type transmission 13 is fixed to the other end (rear end) of the transmission shaft 31. Then, a third carrier 34 and a third ring gear 35 which similarly constitute the third planetary gear type transmission 13 are provided around the third sun gear 33, and the third carrier 34 among them is a third planet. The gears 36a and 36b are rotatably supported. Like the first planetary gear transmission 11, such a third planetary gear transmission 13 is also a double pinion type. Further, the third carrier 34 and the output shaft 9 are coupled (coupled) so as to enable transmission of power (freely synchronized rotation).

また、第一遊星歯車式変速機１１を構成する第一リング歯車２７と第三キャリア３４とを、低速用クラッチ１４を介して動力の伝達を可能に連結自在とすると共に、第三リング歯車３５とハウジング等の固定の部分とを、前記高速用クラッチ１５により係脱自在としている。このうちの低速用クラッチ１４が、特許請求の範囲に記載した第一のクラッチに相当するもので、減速比を大きくする（ＧＮ状態を含む）低速モード（第一のモード）を実現する際に接続されて同じく小さくする高速モード（第二のモード）を実現する際に接続を断たれる。また、高速用クラッチ１５が、特許請求の範囲に記載した第二のクラッチに相当するもので、前記高速モードを実現する際に接続されて前記低速モードを実現する際に接続を断たれる。 Also, the first ring gear 27 and the third carrier 34 that make up the first planetary gear type transmission 11 can be freely connected to transmit power via the low speed clutch 14, and the third ring gear 35 can be connected. And a fixed portion such as a housing can be disengaged by the high speed clutch 15. Among these, the low speed clutch 14 corresponds to the first clutch described in the claims, and when realizing the low speed mode (first mode) for increasing the reduction ratio (including the GN state) The connection is broken when realizing the high speed mode (second mode) to be connected and to be reduced similarly. The high speed clutch 15 corresponds to a second clutch described in the claims, and is connected when realizing the high speed mode and disconnected when realizing the low speed mode.

また、これら低速用、高速用クラッチ１４、１５は、図示しない制御器により断接状態を切り替え（制御）自在としている。このために、例えば前記制御器の制御信号に基づいて通電状態を制御される、低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁（図示省略）の切換により、低速用、高速用クラッチ１４、１５の各油圧室に、それぞれ独立して圧油を導入自在とする。このような低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁は、例えばソレノイドへの通電に基づいてスプールを変位させる電磁弁（スプール弁）を採用できる。そして、このような低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁のスプールの変位（電磁弁の開閉）に基づき、低速用、高速用クラッチ１４、１５の油圧室内への圧油の導入状態を切り替えることにより、これら低速用、高速用クラッチ１４、１５の断接状態を切り替える。 Further, the low speed and high speed clutches 14 and 15 can be switched (controlled) in a disconnected state by a controller (not shown). For this purpose, for example, the low-speed and high-speed clutches 14 and 15 are controlled by switching the electromagnetic switching valves (not shown) for the low-speed clutch and the high-speed clutch whose energization state is controlled based on the control signal of the controller. Pressure oil can be introduced independently into each hydraulic chamber. Such low-speed clutch and high-speed clutch electromagnetic switching valves may employ, for example, solenoid valves (spool valves) that displace a spool based on energization of a solenoid. Then, based on the displacement (opening and closing of the solenoid valve) of the spools of the electromagnetic switching valves for the low speed clutch and the high speed clutch, the introduction of pressure oil into the hydraulic chamber for the low speed clutch and the high speed clutch is switched. Thus, the connection / disengagement state of the low speed and high speed clutches 14 and 15 is switched.

図２は、本実施の形態の無段変速装置の低速用クラッチ接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。図２に示すように、低速用クラッチ１４の接続をトリガーとして容量切り替え機構４２に電気信号が送られて、オイルポンプ４３の容量が切り替えられる。これによって、トロイダル型無段変速機１０に大きなトルクがかかる低速モード時に、各油圧機構４１にオイルを供給するオイルポンプ４３の容量が大きくなるので、トロイダル型無段変速機１０のスリップを防止することができる。 FIG. 2 is a diagram showing a switching state of the oil pump at the time of connection of the low speed clutch of the continuously variable transmission according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, an electrical signal is sent to the capacity switching mechanism 42 triggered by the connection of the low speed clutch 14, and the capacity of the oil pump 43 is switched. As a result, the capacity of the oil pump 43 for supplying oil to each hydraulic mechanism 41 is increased in the low speed mode in which a large torque is applied to the toroidal continuously variable transmission 10, so that the slip of the toroidal continuously variable transmission 10 is prevented. be able to.

図３は、本実施の形態の無段変速装置の低速用クラッチ非接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。図３に示すように、低速用クラッチ１４の非接続をトリガーとして容量切り替え機構４２に電気信号が送られて、オイルポンプ４３の容量が切り替えられる。これによって、トロイダル型無段変速機１０にかかるトルク小さい高速モード時に、各油圧機構４１にオイルを供給するオイルポンプ４３の容量が小さくなるので、ポンプロスが低減するため無段変速機効率を向上させることができる。 FIG. 3 is a diagram showing a switching state of the oil pump when the low speed clutch of the continuously variable transmission according to the present embodiment is not connected. As shown in FIG. 3, an electrical signal is sent to the capacity switching mechanism 42 with the non-connection of the low speed clutch 14 as a trigger, and the capacity of the oil pump 43 is switched. As a result, since the capacity of the oil pump 43 for supplying oil to each hydraulic mechanism 41 is reduced in the high torque mode with a small torque applied to the toroidal type continuously variable transmission 10, the pump loss is reduced to improve the continuously variable transmission efficiency. be able to.

図４は、本実施の形態の無段変速装置の高速用クラッチ接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。図４に示すように、高速用クラッチ１５の接続をトリガーとして容量切り替え機構４２に電気信号が送られて、オイルポンプ４３の容量が切り替えられる。これによって、トロイダル型無段変速機１０にかかるトルクが小さい高速モード時に、各油圧機構４１にオイルを供給するオイルポンプ４３の容量が小さくなるので、ポンプロスが低減するため無段変速機効率が向上を向上させることができる。 FIG. 4 is a diagram showing a switching state of the oil pump when the clutch for high speed of the continuously variable transmission according to the present embodiment is connected. As shown in FIG. 4, an electrical signal is sent to the capacity switching mechanism 42 triggered by the connection of the high speed clutch 15, and the capacity of the oil pump 43 is switched. As a result, since the capacity of the oil pump 43 for supplying oil to each hydraulic mechanism 41 is reduced in the high speed mode in which the torque applied to the toroidal type continuously variable transmission 10 is small, the pump loss is reduced to improve the continuously variable transmission efficiency. Can be improved.

図５は、本実施の形態の無段変速装置の高速用クラッチ非接続時におけるオイルポンプの切り替え状態を示す図である。図５に示すように、高速用クラッチ１５の非接続をトリガーとして容量切り替え機構４２に電気信号が送られて、オイルポンプ４３の容量が切り替えられる。これによって、トロイダル型無段変速機１０に大きなトルクがかかる低速モード時に、各油圧機構４１にオイルを供給するオイルポンプ４３の容量が大きくなるので、トロイダル型無段変速機１０のスリップを防止することができる。 FIG. 5 is a diagram showing a switching state of the oil pump when the clutch for high speed of the continuously variable transmission according to the present embodiment is not connected. As shown in FIG. 5, an electrical signal is sent to the capacity switching mechanism 42 triggered by the disconnection of the high speed clutch 15, and the capacity of the oil pump 43 is switched. As a result, the capacity of the oil pump 43 for supplying oil to each hydraulic mechanism 41 is increased in the low speed mode in which a large torque is applied to the toroidal continuously variable transmission 10, so that the slip of the toroidal continuously variable transmission 10 is prevented. be able to.

図６は、本実施の形態の無段変速装置のオイルポンプとしてベーンポンプを用いた場合の例を示す図である。図６に示すように、オイルポンプ４３の内部には、リングが設けられており、バネ４６と油圧ピストン４４の力の関係によりリングが移動することにより、ポンプ容量が切り替わる。例えば、高速用クラッチ１５が非接続のときは、ベーンポンプ４３の内部のリングがバネ４６により位置決めされて大流量モードとなり、また、高速用クラッチ１５が接続のときは、高速用クラッチバルブ４５が作動して、オイルポンプ４３の内部の油圧ピストン４４で押されて小流量モードとなる。
図６では、オイルポンプ４３として容量が可変のベーンポンプを用い、油圧を用いてポンプ容量を切り替える例を示したが、クラッチの締結状態を検知して流量を切り替えるものであれば、具体的な構成は問わない。 FIG. 6 is a view showing an example in which a vane pump is used as an oil pump of the continuously variable transmission according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, a ring is provided inside the oil pump 43, and the pump displacement is switched by moving the ring according to the relationship between the force of the spring 46 and the hydraulic piston 44. For example, when the high speed clutch 15 is not connected, the ring inside the vane pump 43 is positioned by the spring 46 to be in the large flow rate mode, and when the high speed clutch 15 is connected, the high speed clutch valve 45 is operated. Then, it is pushed by the hydraulic piston 44 inside the oil pump 43 to become the small flow rate mode.
Although FIG. 6 shows an example in which the pump displacement is switched using oil pressure by using a vane pump having a variable capacity as the oil pump 43, a specific configuration may be used as long as the clutch engagement is detected to switch the flow rate. It does not matter.

このように、本実施の形態の無段変速装置によれば、トロイダル型無段変速機１０に大きなトルクがかかる低速モード時に、各油圧機構４１にオイルを供給するオイルポンプ４３の容量が大きくなるので、トロイダル型無段変速機１０のスリップを防止することができる。また、オイル容量を大きくする必要のない高速モード時には、各油圧機構４１にオイルを供給するオイルポンプ４３の容量が小さくなるので、ポンプロスが低減するため、無段変速装置の効率を向上させることができる。 As described above, according to the continuously variable transmission of the present embodiment, the capacity of the oil pump 43 for supplying oil to each hydraulic mechanism 41 is increased in the low speed mode in which a large torque is applied to the toroidal type continuously variable transmission 10 Therefore, the slip of the toroidal type continuously variable transmission 10 can be prevented. Further, in the high speed mode where it is not necessary to increase the oil capacity, the capacity of the oil pump 43 for supplying the oil to each hydraulic mechanism 41 is reduced, so that the pump loss is reduced, so the efficiency of the continuously variable transmission can be improved. it can.

以上の説明は、本発明を、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせると共に、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り替えられる、所謂ギヤードニュートラル状態を実現できるモード（低速モード）と、前記遊星歯車式変速機により主動力を伝達し、前記トロイダル型無段変速機により変速比の調節を行う、所謂パワースプリット状態を実現するモード（高速モード）とを備えた無段変速装置に適用した場合について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更が可能である。また、トロイダル型無段変速機の構造は、ハーフトロイダル型の他、フルトロイダル型でも良い。また、本願の特徴とするクラッチの接続に応じたポンプ容量の切り替えは、その構成を逸脱しない範囲で変更可能である。 The above description combines the toroidal continuously variable transmission and the planetary gear type transmission according to the present invention, and while the input shaft is rotated in one direction, the rotational state of the output shaft is positive with the stop state interposed. A mode (low speed mode) capable of achieving a so-called geared neutral state in which rotation and reverse rotation can be switched, and main power transmitted by the planetary gear type transmission, and so-called gear ratio adjustment by the toroidal type continuously variable transmission Although the case where it applied to the continuously variable transmission provided with the mode (high speed mode) which implement | achieves a power split state was demonstrated, various changes are possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. The structure of the toroidal type continuously variable transmission may be a full toroidal type other than the half toroidal type. Further, the switching of the pump displacement according to the connection of the clutch, which is a feature of the present invention, can be changed without departing from the configuration.

１トロイダル型無段変速機
２第一遊星歯車式変速機
３第二遊星歯車式変速機
４第三遊星歯車式変速機
８入力軸
９出力軸
１０トロイダル型無段変速機
１１第一遊星歯車式変速機
１２第二遊星歯車式変速機
１３第三遊星歯車式変速機
１４低速用クラッチ（第１のモード）
１５高速用クラッチ（第２のモード）
１６ａ、１６ｂ入力側ディスク
１７出力側ディスク
２４第一キャリア
２５ａ、２５ｂ第一遊星歯車
２６第一太陽歯車
２７第一リング歯車
２８中空回転軸
２９第二キャリア
３０第二遊星歯車
３１伝達軸
３２第二太陽歯車
３３第三太陽歯車
３４第三キャリア
３５第三リング歯車
３６ａ、３６ｂ第三遊星歯車
４１各油圧機構
４２容量切り替え機構
４３オイルポンプ
４４油圧ピストン
４５高速用クラッチバルブ
４６バネ 1 toroidal type continuously variable transmission 2 first planetary gear type transmission 3 second planetary gear type transmission 4 third planetary gear type transmission 8 input shaft 9 output shaft 10 toroidal type continuously variable transmission 11 first planetary gear type Transmission 12 Second Planetary Gear Type Transmission 13 Third Planetary Gear Type Transmission 14 Low Speed Clutch (First Mode)
15 High-speed clutch (second mode)
16a, 16b Input side disc 17 Output side disc 24 First carrier 25a, 25b First planetary gear 26 First sun gear 27 First ring gear 28 Hollow rotary shaft 29 Second carrier 30 Second planetary gear 31 Transmission shaft 32 Second shaft Sun gear 33 Third sun gear 34 Third carrier 35 Third ring gear 36a, 36b Third planetary gear 41 Hydraulic mechanism 42 Capacity switching mechanism 43 Oil pump 44 Hydraulic piston 45 Clutch valve 46 for high speed spring

Claims

トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とをクラッチ装置を介して組み合わせて成る無段変速装置であって、前記無段変速装置の減速比を大きくするときに第一のモードでの走行を可能にし、前記無段変速装置の減速比を小さくするときに第二のモードでの走行を可能にし、前記クラッチ装置は、前記第一のモードを実現する際に接続されて前記第二のモードを実現する際に接続を断たれる第一のクラッチと、第二のモードを実現する際に接続されて第一のモードを実現する際に接続を断たれる第二のクラッチとから成り、第一および第二のクラッチの断接状態を切り替えることにより、変速状態を第一のモードと第二のモードのいずれかのモードにする無段変速装置において、
前記トロイダル型無段変速機の油圧機構に油を供給するオイルポンプの容量を切り替える容量切り替え機構を有し、この容量切り替え機構により、第一のクラッチの接続時または第二のクラッチの接続時にポンプ容量が切り替えられて、大容量が必要な第一のモード時にはポンプ容量が大きくなり、大流量が必要でない第二のモード時にはポンプ容量が小さくなることを特徴とする無段変速装置。 A continuously variable transmission formed by combining a toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear type transmission via a clutch device, which travels in a first mode when the reduction ratio of the continuously variable transmission is increased. To enable travel in a second mode when reducing the speed reduction ratio of the continuously variable transmission, and the clutch device is connected to realize the first mode. It consists of a first clutch, which is disconnected when realizing the mode, and a second clutch, which is connected when realizing the second mode and disconnected when realizing the first mode. In the continuously variable transmission, in which the shift state is set to either the first mode or the second mode by switching the connection / disconnection state of the first and second clutches,
The toroidal type continuously variable transmission has a displacement switching mechanism that switches the displacement of an oil pump that supplies oil to the hydraulic mechanism of the toroidal continuously variable transmission, and the displacement switching mechanism causes the pump to be engaged when the first clutch is engaged or the second clutch is engaged. A continuously variable transmission characterized in that the displacement is switched so that the pump displacement is large in a first mode requiring a large displacement and the pump displacement is small in a second mode not requiring a large flow rate.