JP2002013622A - 無限変速比変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無限変速比変速機の軸線方向最大寸法を増大
させることのない変速制御用オイルポンプの配置として
変速機の搭載性を向上させる 【解決手段】 クラッチ47の締結、クラッチ49の解放
で、入力回転が動力循環歯車列52〜54およびクラッチ47
を経て遊星歯車組46のキャリア46c に伝達され、キャリ
ア46c の回転がサンギヤ46s およびリングギヤ46r に分
配される。サンギヤ46s の回転が副軸43およびクラッチ
ドラム49a を経て無段変速ユニット24に伝達され、リン
グギヤ46r の回転を歯車48を経て出力することができ
る。この間、無段変速ユニット24の変速比に応じて歯車
48への出力回転が０になったり正逆転する。歯車48への
出力回転数と、無段変速ユニット24からクラッチドラム
49a への回転数とが一致する時、クラッチ49を締結する
と同時にクラッチ47を解放し、ユニット24からの無段変
速回転をクラッチ49を経て歯車48へ出力する。上記制御
のためのオイルポンプ61は、軸方向寸法に余裕のある副
軸43の後端に同軸に配してこれに駆動結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速ユニット
と減速機との組み合わせによって、伝動経路が機械的に
結合されたままの状態で変速比が無限大（出力回転数＝
０）の状態を作り得るようにした無限変速比変速機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】無限変速比変速機としては従来、例えば
特開平１１−６３１３９号公報に記載されている、図８
のごときものが知られている。この無限変速比変速機
は、無段変速ユニット１として２個のトロイダル伝動ユ
ニット２よりなるダブルキャビティー式トロイダル型無
段変速ユニットを具え、これをエンジン３と同軸の主軸
４上に配置し、該主軸４に平行な副軸５上に減速機６を
設ける。

【０００３】両トロイダル伝動ユニット２は、主軸４に
入力されたエンジン３の回転をローディングカム７を介
してそれぞれの入力ディスク２ａに伝達され、当該回転
をその後、入力ディスク２ａからパワーローラ２ｂを介
して共通な出力ディスク２ｃに伝達する。ここで両トロ
イダル伝動ユニット２は、パワーローラ２ｂを矢印で示
すごとく自己の回転軸線と直交する首振り軸線周りに同
期して同位相で傾転させることにより、変速比を同じよ
うに連続的に変化させることができる。

【０００４】副軸５上の減速機６は遊星歯車組８を主た
る構成要素とし、そのサンギヤ８ｓに直結歯車列９を介
して両トロイダル伝動ユニット２からの無段変速出力回
転を常時入力する。遊星歯車組８のキャリア８ｃには、
動力循環歯車列１０およびロークラッチ１１を介して主
軸４へのエンジン回転を伝達し、遊星歯車組８のリング
ギヤ８ｒを副軸５に結合する。また直結歯車列９を経て
サンギヤ８ｓに向かう両トロイダル伝動ユニット２から
の出力回転を他方でハイクラッチ１２により副軸５に伝
達可能とする。

【０００５】かかる構成において、ロークラッチ１１を
締結し、ハイクラッチ１２を解放すると、主軸４への変
速機入力回転が動力循環歯車列１０およびロークラッチ
１１を経て遊星歯車組８のキャリア８ｃに伝達される。
キャリア８ｃに伝達された変速機入力回転はサンギヤ８
ｓおよびリングギヤ８ｒに分配され、サンギヤ８ｓに至
った回転は両トロイダル伝動ユニット２に伝達され、リ
ングギヤ８ｒに至った回転を副軸５に出力することがで
きる（動力循環モードという）。この動力循環モードで
は、両トロイダル伝動ユニット２が或る変速比の時にキ
ャリア８ｃおよびサンギヤ８ｓ間の回転差（リングギヤ
８ｒおよび副軸５への出力回転）が０になり（中立点と
いう）、伝動経路が機械的に結合されたままの状態で変
速比（変速機入力回転数／変速機出力回転数）が無限大
の状態を作り出すことができる。

【０００６】そして、動力循環モードで両トロイダル伝
動ユニット２が上記或る変速比よりも高速側変速比の
時、リングギヤ８ｒおよび副軸５への出力回転が逆向き
となり、両トロイダル伝動ユニット２の変速比が上記或
る変速比よりも低速側であるほど、リングギヤ８ｒおよ
び副軸５への出力回転が正転方向の回転数を増大され
る。従って両トロイダル伝動ユニット２の変速比が或る
低速側変速比になると、動力循環モードでのリングギヤ
８ｒおよび副軸５への出力回転数と、両トロイダル伝動
ユニット２からサンギヤ８ｓへの無段変速回転とが一致
し、このモード切り換え点でロークラッチ１１を解放す
ると同時にハイクラッチ１２を締結することにより、両
トロイダル伝動ユニット２からの無段変速回転をハイク
ラッチ１２を経て直接的に副軸５へ出力する無段変速ユ
ニット直結モードに切り換える。この直結モードでは、
両トロイダル伝動ユニット２のみによる変速が無限変速
比変速機の変速に反映されることとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、両トロイダ
ル伝動ユニット２の変速制御および両クラッチ１１，１
２の締結、解放制御を含む無限変速比変速機の制御を行
うための油圧を発生させるオイルポンプ１３は従来、エ
ンジン３の運転中常時駆動する必要があることもあって
図８に示すごとく、エンジン回転を入力されている主軸
４の軸端に駆動結合して配置するのが常套であった。

【０００８】しかし無限変速比変速機は、無段変速ユニ
ット１自身が長大であることから主軸４を含む第１軸線
上における寸法が、減速機６を設けた副軸５を含む第２
軸線上における寸法よりも大きくなること必至で、しか
も主軸４を含む第１軸線上には更にエンジン３を配置す
ることが多く、このエンジン３を含めたパワートレーン
の第１軸線上における寸法が設置スペースの確保を困難
にするとの懸念を払拭しきれない。それにもかかわらず
従来のように、オイルポンプ１３を主軸４の軸端に駆動
結合して配置するというのでは、無限変速比変速機の第
１軸線上における寸法が益々増大し、その設置スペース
を確保し難くなるという上記の懸念が一層益々強くなっ
てしまう。

【０００９】請求項１に記載の第１発明は、無限変速比
変速機の上記第２軸線上における寸法が比較的小さくて
余裕があるとの事実認識にもとづき、この第２軸線上に
オイルポンプを配置して上記の問題解決を実現した無限
変速比変速機を提案することを目的とする。

【００１０】請求項２に記載の第２発明は、変速機入力
回転が低くてオイルポンプの油量収支が厳しくなる前記
中立点近辺ではオイルポンプが変速機入力回転よりも高
速で駆動されるようにしてオイルポンプの小型化を可能
にするとともに、変速機入力回転が高い前記無段変速ユ
ニット直結モードではオイルポンプが変速機出力回転に
比例した速度で駆動されるようにして変速機入力回転の
急変によってもオイルポンプがその影響を受けることな
く高い駆動効率を維持し得るようにした無限変速比変速
機を提案することを目的とする。

【００１１】請求項３に記載の第３発明は、無段変速ユ
ニットをダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユ
ニットで構成する場合において、オイルポンプを、スペ
ースの確保が容易な第２軸線の後端に配置し得るように
した無限変速比変速機を提案することを目的とする。

【００１２】請求項４に記載の第４発明は、オイルポン
プを配置する第２軸線が変速機ケースの比較的高い位置
になり、入力回転の発生しない停止中においてオイルポ
ンプ内のオイルが自然落下により消失すると、再始動時
にオイルポンプがオイルを吸入し得なくなることから、
停止中にオイルポンプ内の全てのオイルが自然落下して
しまうことのない油路構造とした無限変速比変速機を提
案することを目的とする。

【００１３】請求項５に記載の第５発明は、オイルポン
プの吸入抵抗が小さくなるようにするとともに、変速機
ケースにオイルポンプの吸入路を形成する必要を最小限
にして変速機ケースの小型化を可能にした無限変速比変
速機を提案することを目的とする。

【００１４】請求項６に記載の第６発明は、第５発明に
おいて変速機ケースに形成すべきオイルポンプ吸入ポー
ト直近の吸入路部分を変速機ケースの成形時に同時に形
成し得るようにした無限変速比変速機を提案することを
目的とする。

【００１５】請求項７に記載の第７発明は、第５発明に
おいて変速機ケースに形成すべきオイルポンプ吸入ポー
ト直近の吸入路部分を、中子を用いることなく簡単に形
成し得るようにした無限変速比変速機を提案することを
目的とする。

【００１６】請求項８に記載の第８発明は、前記吸入路
の一部を構成するパイプを変速機内に既存するスペース
の有効利用によりスペース効率よく配置させた無限変速
比変速機を提案することを目的とする。

【００１７】請求項９に記載の第９発明は、前記オイル
ポンプの吐出路を変速制御用のコントロールバルブに至
るまでの間における接続箇所が少なくなるような態様で
形成した無限変速比変速機を提案することを目的とす
る。

【００１８】請求項１０に記載の第１０発明は、第９発
明のようなオイルポンプ吐出路でも、これを中子を使用
することなく変速機ケースに形成し得るようにした無限
変速比変速機を提案することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】これらの目的のため、先
ず第１発明による無限変速比変速機は、第１軸線および
第２軸線を相互に平行に具え、第１軸線上に、エンジン
から入力部材に入力される入力回転を無段階に変速して
出力部材に至らしめる無段変速ユニットを設け、第２軸
線上に、無段変速ユニットの出力部材に駆動結合された
第１の要素を有する遊星歯車組と、該遊星歯車組の第２
の要素に前記入力回転を伝達する動力循環用のロークラ
ッチと、該遊星歯車組の第３の要素に無段変速ユニット
の出力部材の回転を伝達する無段変速ユニット直結用の
ハイクラッチとよりなる減速機を設け、前記遊星歯車組
に入力される回転を遊星歯車組の前記第３の要素から取
り出すようにした無限変速比変速機において、変速制御
のためのオイルポンプを前記第２軸線上に配置するとと
もに、前記無段変速ユニットの出力部材の回転を常時伝
達される回転メンバに駆動結合したことを特徴とするも
のである。

【００２０】第２発明による無限変速比変速機は、第１
発明において、前記第２軸線上に配置した副軸を介して
前記無段変速ユニットの出力部材の回転を遊星歯車組の
前記第１の要素に伝達するようになし、該副軸の軸端に
同軸に駆動結合して前記オイルポンプを設けたことを特
徴とするものである。

【００２１】第３発明による無限変速比変速機は、第２
発明において、前記第１軸線上の無段変速ユニットを、
２個のトロイダル伝動ユニットよりなり両ユニット間の
中央における出力部材から回転を取り出すダブルキャビ
ティー式トロイダル型無段変速ユニットで構成し、前記
動力循環用のロークラッチが前記入力回転を前記遊星歯
車組の前記第２の要素に伝達し得るよう該入力回転を前
記第１軸線から第２軸線へ向けて伝達するための動力循
環歯車列を前記入力回転の入力側における第１軸線およ
び第２軸線の前端間に配置し、第２軸線上には該前端か
ら前記動力循環歯車列に続いて前記ロークラッチ、遊星
歯車組、ハイクラッチの順に配置し、該ハイクラッチの
クラッチドラムおよび前記副軸を介して前記ダブルキャ
ビティー式トロイダル型無段変速ユニットの出力部材の
回転を前記第１の要素に伝達するよう構成し、前記オイ
ルポンプを前記副軸の後端に同軸に駆動結合して配置し
たことを特徴とするものである。

【００２２】第４発明による無限変速比変速機は、第１
発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記オイルポン
プの吸入ポートおよび吐出ポートに連なるよう変速機ケ
ースに形成する吸入路および吐出路をそれぞれ、吸入ポ
ートおよび吐出ポートの直近においてオイルポンプのポ
ンプ作用部よりも上方に位置させたことを特徴とするも
のである。

【００２３】第５発明による無限変速比変速機は、第４
発明において、前記吸入ポートに直近の吸入路部分と、
オイルパン内におけるオイルストレーナとの間をパイプ
で接続したことを特徴とするものである。

【００２４】第６発明による無限変速比変速機は、第５
発明において、前記吸入路部分を中子を用いて変速機ケ
ースに形成したことを特徴とするものである。

【００２５】第７発明による無限変速比変速機は、第５
発明において、前記吸入路部分の途中を変速機ケース内
に前向きに開口させ、この開口を、前記ハイクラッチの
ドラムサポートにより閉塞するように構成したことを特
徴とするものである。

【００２６】第８発明による無限変速比変速機は、第５
発明乃至第７発明のいずれかにおいて、前記パイプを、
前記ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニッ
トのアッパリンクおよびロアリンクに形成されている丸
み付角部と変速機ケースとの間のスペースに通過させた
ことを特徴とするものである。

【００２７】第９発明による無限変速比変速機は、第４
発明乃至第８発明のいずれかにおいて、前記オイルポン
プの吐出ポートに連なる吐出路を変速制御用のコントロ
ールバルブに至るまでの全長に亘って変速機ケースに形
成したことを特徴とするものである。

【００２８】第１０発明による無限変速比変速機は、第
９発明において、前記吐出路の途中を変速機ケースの後
端面に開口させ、該開口を後端蓋で閉塞させたことを特
徴とするものである。

【００２９】

【発明の効果】第１発明においては、無限変速比変速機
を変速制御するためのオイルポンプを、遊星歯車組、動
力循環用のロークラッチ、および無段変速ユニット直結
用のハイクラッチよりなる減速機が設けられた第２軸線
上に配置するとともに、第１軸線上における無段変速ユ
ニットの出力部材の回転を常時伝達される回転メンバに
駆動結合したため、オイルポンプを常時駆動して上記の
変速制御を可能にしつつ、このオイルポンプを、無段変
速ユニットの存在によって軸線方向にスペース的な余裕
がない第１軸線上ではなく、この第１軸線よりも軸線方
向にスペース的な余裕がある第２軸線上に配置して、無
限変速比変速機の軸線方向最大寸法を抑制しつつをオイ
ルポンプを設置することができ、無限変速比変速機の搭
載スペースが確保し易くなる。

【００３０】第２発明においては、上記第２軸線上に配
置した副軸を介して無段変速ユニットの出力部材の回転
を遊星歯車組の第１の要素に伝達するようになし、該副
軸の軸端に同軸に駆動結合してオイルポンプを設けたた
め、変速機入力回転が低くてオイルポンプの油量収支が
厳しくなる前記中立点近辺（前記動力循環モード）では
オイルポンプが変速機入力回転よりも高速で駆動される
こととなってオイルポンプを小型化することができると
ともに、変速機入力回転が高い前記無段変速ユニット直
結モードではオイルポンプが変速機出力回転に比例した
速度で駆動されることとなって変速機入力回転の急変に
よってもオイルポンプがその影響を受けることなくな
り、高いポンプ駆動効率を維持することができる。

【００３１】第３発明においては、第１軸線上の無段変
速ユニットを、２個のトロイダル伝動ユニットよりなり
両ユニット間の中央における出力部材から回転を取り出
すダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニット
で構成し、動力循環用のロークラッチが変速機入力回転
を遊星歯車組の第２の要素に伝達し得るよう変速機入力
回転を第１軸線から第２軸線へ向けて伝達するための動
力循環歯車列を変速機入力回転の入力側における第１軸
線および第２軸線の前端間に配置し、第２軸線上には当
該前端から上記動力循環歯車列に続いて前記ロークラッ
チ、遊星歯車組、ハイクラッチの順に配置し、該ハイク
ラッチのクラッチドラムおよび前記副軸を介してダブル
キャビティー式トロイダル型無段変速ユニットの出力部
材の回転を第１の要素に伝達するよう構成し、オイルポ
ンプを前記副軸の後端に同軸に駆動結合して配置したた
め、無段変速ユニットを上記のごとくダブルキャビティ
ー式トロイダル型無段変速ユニットで構成する場合にお
いて、オイルポンプを、スペースの確保が容易な第２軸
線の後端に配置しつつ、無限変速比変速機の搭載性を向
上させることができる。

【００３２】第４発明においては、オイルポンプの吸入
ポートおよび吐出ポートに連なるよう変速機ケースに形
成する吸入路および吐出路をそれぞれ、吸入ポートおよ
び吐出ポートの直近においてオイルポンプのポンプ作用
部よりも上方に位置させたため、入力回転の発生しない
停止中においてもオイルポンプ内の全てのオイルが自然
落下してしまうことがなく、少なくとも吸入ポートおよ
び吐出ポート間におけるポンプのシール部にはオイルが
溜まっていることとなり、オイルポンプを配置した第２
軸線が変速機ケースの比較的高い位置であっても、再始
動時にオイルポンプがオイルを吸入し得なくなるような
状態になることがない。

【００３３】第５発明においては、上記吸入ポートに直
近の吸入路部分と、オイルパン内におけるオイルストレ
ーナとの間をパイプで接続したから、オイルポンプ吸入
路の全長を変速機ケースに形成する場合のように複雑な
経路にならず、オイルポンプの吸入抵抗を小さくし得る
とともに、変速機ケースにオイルポンプの吸入路を形成
する必要が最小限になって変速機ケースの小型化を実現
することができる。

【００３４】第６発明においては、吸入ポート直近の吸
入路部分を中子を用いて変速機ケースに形成したため、
当該吸入路部分を変速機ケースの成形時に同時に形成す
ることができる。

【００３５】第７発明においては、吸入ポート直近の吸
入路部分の途中を変速機ケース内に前向きに開口させ、
この開口を、前記ハイクラッチのドラムサポートにより
閉塞したため、当該吸入路部分を、中子を用いることな
く簡単に形成することができる。

【００３６】第８発明においては、前記パイプを、前記
ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニットの
アッパリンクおよびロアリンクに形成されている丸み付
角部と変速機ケースとの間のスペースに通過させたた
め、このパイプを変速機内に既存するスペースの有効利
用によりスペース効率よく配置させることができ、オイ
ルポンプ吸入路の一部をパイプで構成する場合において
も、その通過スペースのために変速機ケースが大型にな
ることはない。

【００３７】第９発明においては、オイルポンプの吐出
ポートに連なる吐出路を変速制御用のコントロールバル
ブに至るまでの全長に亘って変速機ケースに形成したた
めに、オイルポンプの吐出路を変速制御用のコントロー
ルバルブに至るまでの間における接続箇所が少なくなる
ようにすることができる。

【００３８】第１０発明においては、上記オイルポンプ
吐出路の途中を変速機ケースの後端面に開口させ、該開
口を後端蓋で閉塞させたため、第９発明のようなオイル
ポンプ吐出路にしても、これを中子を使用することなく
変速機ケースに形成することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１〜図６は、エンジン横置
き前輪駆動車用のトランスアクスルとして構成した本発
明の一実施の形態になる無限変速比変速機を示し、図１
に示すようにケース本体２１と、その前端開口および後
端開口をそれぞれ塞ぐ前端蓋２２および後端蓋２３とで
構成した変速機ケース内に、図２〜図４に示すごとくに
配置して第１軸線Ｏ₁ および第２軸線Ｏ₂ 並びに第３軸
線Ｏ₃ を設定するとともに、第１軸線Ｏ₁ および第２軸
線Ｏ₂ 間におけるアイドラ軸線Ｏ_i 、並びに第２軸線Ｏ
₂ および第３軸線Ｏ₃ 間におけるカウンタ軸線Ｏ_c を設
定し、これら軸線の全てを相互に平行となす。

【００４０】図１は無限変速比変速機を便宜上、上記軸
線の全てが同一平面内に位置するような展開断面にして
その要部のみを示すもので、第１軸線Ｏ₁ 上に無段変速
ユニットとしてのダブルキャビティー式トロイダル型無
段変速ユニット２４を設け、第２軸線Ｏ₂ 上に減速機２
５を設ける。トロイダル型無段変速ユニット２４は、第
１軸線Ｏ₁ 上に同軸突き合わせ関係に配した入力軸２６
および主軸２７を具え、これらの軸を突き合わせ部にお
いて相対回転可能に嵌合させるとともに、入力軸２６を
前端蓋２２に軸受２８を介して支承し、主軸２７を後端
蓋２３に軸受２９を介して支承する。ここで入力軸２６
は、本発明における入力部材を構成し、これにエンジン
からの回転を入力する。

【００４１】トロイダル型無段変速ユニット２４は２個
のトロイダル伝動ユニット３１，３２、つまり、フロン
ト側トロイダル伝動ユニット３１、およびリヤ側トロイ
ダル伝動ユニット３２を主たる構成要素とし、これらト
ロイダル伝動ユニット３１，３２はそれぞれ、主軸２７
の両端近傍にボールスプラインで軸線方向摺動可能に一
体回転するよう嵌合させた入力ディスク３３，３４と、
これら入力ディスク間で主軸２７上に回転自在に支持し
た共通な出力ディスク３５と、対応する入出力ディスク
３３，３５間および３４，３５間で動力伝達を行うパワ
ーローラ３６とにより構成する。よって共通な出力ディ
スク３５は、トロイダル型無段変速ユニット２４の出力
部材を成す。パワーローラ３６は図４に明示するごと
く、トロイダル伝動ユニット３１，３２ごとに２個ずつ
設け、これらを主軸２７を挟んでその両側に対向配置す
る。

【００４２】図４に示すようにパワーローラ３６は個々
のトラニオン３７に回転自在に支持し、これらトラニオ
ン３７を、ケース本体２１の頂壁に近い上側にある相互
に隣り合う上端同士を全てに共通な板状アッパリンク３
８の丸み付４隅角に連節し、反対側にある相互に隣り合
う下端同士を全てに共通な板状ロアリンク３９の丸み付
４隅角に連節する。かくてアッパリンク３８およびロア
リンク３９は、パワーローラ３６が動力伝達のために対
応する入出力ディスク間に挟圧される時にこれら入出力
ディスク間から追い出されるのを防止しつつ、トラニオ
ン３７の軸線方向におけるストロークを許容する。

【００４３】トラニオン３７の軸線方向におけるストロ
ークは、無段変速ユニット２４（トロイダル伝動ユニッ
ト３１，３２の変速に際して必要なもので、当該トラニ
オン３７のストロークを行わせるために同じく図４に示
すごとくトラニオン３７の下端にサーボピストン４１を
設ける。かかるサーボピストン４１を介したトラニオン
３７のストローク制御は、ケース本体２１の下端開口部
に取着したコントロールバルブ４２からの油圧でこれを
行うものとする。

【００４４】図１に示すように、入力軸２６はローディ
ングカム４２を介して入力ディスク３３に駆動結合し、
図１において該入力軸２６の右端に同軸に図示せざるエ
ンジンを配して、入力軸２６にエンジンのクランクシャ
フトを駆動結合する。かくしてエンジン回転は、入力軸
２６からローディングカム４２を介して入力ディスク３
３に至り、更に主軸２７を介して入力ディスク３４にも
達する。入力ディスク３３，３４へのエンジン回転（変
速機入力回転）はパワーローラ３６を介して共通な出力
ディスク３５に伝達され、この回転伝動は、ローディン
グカム４２が伝達トルクに応じたスラストによりパワー
ローラ３６を対応する入出力ディスク３３，３５間およ
び３４，３５間に挟圧することで可能となる。

【００４５】上記の伝動中、パワーローラ３６をサーボ
ピストン４１によりトラニオン３７を介し同期して、パ
ワーローラ回転軸線と直行する首振り軸線の方向に同位
相で、図４に示す非変速位置からストロークさせ、パワ
ーローラ回転軸線を入出力ディスク回転軸線Ｏ₁ からオ
フセットさせると、パワーローラ３６が首振り軸線の周
りに同期して同位相で傾転される。これにより、入出力
ディスク３３，３４および３５に対するパワーローラ３
６の接触軌跡円半径が連続的に変化し、入出力ディスク
３３，３４および３５間の伝動比（変速比）を無段階に
変化させることができる。なお、無段変速比が目標の値
になったところで、パワーローラ３６をオフセット０の
初期ストローク位置に戻すことにより、当該目標変速比
を維持することができる。

【００４６】次いで、第２軸線Ｏ₂ 上に設ける減速機２
５を図１および図５により説明するに、この減速機２５
は、第２軸線Ｏ₂ に配置した副軸４３上に設け、該副軸
４３の両端をそれぞれ軸受４４，４５により前端蓋２２
およびケース本体２１に回転自在に支承する。減速機２
５は遊星歯車組４６と、該遊星歯車組４６のエンジンに
近い前側に隣接配置した動力循環クラッチとしてのロー
クラッチ４７と、遊星歯車組４６のエンジンから遠い後
側に順次隣接配置した出力歯車４８および無段変速ユニ
ット直結クラッチとしてのハイクラッチ４９とを副軸４
３上に設けて構成する。

【００４７】遊星歯車組４６はサンギヤ４６ｓと、キャ
リア４６ｃと、リングギヤ４６ｒとよりなる単純遊星歯
車組とし、サンギヤ４６ｓを無段変速ユニット２４の出
力部材である出力ディスク３５に後述するごとく駆動結
合することにより本発明における第１の要素として用
い、キャリア４６ｃを後述するごとく入力軸２６からの
変速機入力回転が適宜入力されるようにすることにより
本発明における第２の要素として用い、リングギヤ４６
ｒを本発明における第３の要素として用い、これから無
限変速比変速機の出力回転を取り出す。動力循環クラッ
チとしてのロークラッチ４７は、入力軸２６からの変速
機入力回転を適宜キャリア４６ｃに入力するためのもの
で、これがためクラッチドラム４７ａを軸受５１により
副軸４３上に回転自在に支持するとともに、図１のごと
く入力軸２６に形成した歯車５２、アイドラ軸線Ｏ_i の
周りで回転自在なアイドラギヤ５３、およびクラッチド
ラム４７ａに結合した動力循環ギヤ５４よりなる動力循
環歯車列を介して入力軸２６に駆動係合させ、クラッチ
ハブ４７ｂをキャリア４６ｃに結着する。

【００４８】遊星歯車組４６のサンギヤ４６ｓは副軸４
３にセレーション嵌合してこれに一体結合し、遊星歯車
組４６のリングギヤ４６ｒは出力歯車４８に結着し、出
力歯車４８を副軸４３上に回転自在に支持する。無段変
速ユニット直結クラッチとしてのハイクラッチ４９は、
無段変速ユニット２４の出力回転を適宜そのまま出力歯
車４８に伝達するためのもので、これがためクラッチド
ラム４９ａの外周を、出力ディスク３５の外周に嵌着し
た出力歯車５５に噛合させ、クラッチハブ４９ｂを出力
歯車４８に結着する。

【００４９】ここで、ハイクラッチ４９のクラッチドラ
ム４９ａは内周を副軸４３にセレーション嵌合してこれ
に一体結合し、これにより無段変速ユニット２４の出力
ディスク３５がクラッチドラム４９ａを介して副軸４３
に駆動結合されるようにし、従って副軸４３にセレーシ
ョン嵌合したサンギヤ４６ｓが無段変速ユニット２４の
出力ディスク３５により駆動されるようになし、このサ
ンギヤ４６ｓを前記したごとく第１の要素として用い得
るようにする。クラッチドラム４９ａの内周は更に、ケ
ース本体２１に取着したドラムサポート５６上に回転自
在に支持する。

【００５０】上記の構成とした無段変速ユニット２４お
よび減速機２５の組み合わせになる無限変速比変速機の
作用は以下の通りである。ロークラッチ４７を油圧の供
給により締結し、ハイクラッチ４９を油圧の排除により
解放すると、主軸２７への変速機入力回転が動力循環歯
車列５２〜５４およびロークラッチ４７を経て遊星歯車
組４６のキャリア４６ｃに伝達される。キャリア４６ｃ
に伝達された変速機入力回転はサンギヤ４６ｓおよびリ
ングギヤ４６ｒに分配され、サンギヤ４６ｓに至った回
転は副軸４３、クラッチドラム４９ａおよび出力歯車５
５を順次経て両トロイダル伝動ユニット３１，３２に伝
達され、リングギヤ４６ｒに至った回転を出力歯車５５
から取り出すことができ、動力循環モードでの伝動作用
を行うことができる。この動力循環モードでは、無段変
速ユニット２４が或る変速比の時にキャリア４６ｃおよ
びサンギヤ４６ｓ間の回転差（歯車４８への出力回転）
が０になり（中立点という）、伝動経路が機械的に結合
されたままの状態で変速比（変速機入力回転数／変速機
出力回転数）が無限大の状態を作り出すことができる。

【００５１】そして、上記の動力循環モードで無段変速
ユニット２４が上記或る変速比よりも高速側変速比であ
る時は、歯車４８への出力回転が逆向きとなり、無段変
速ユニット２４の変速比が上記或る変速比よりも低速側
であるほど、歯車４８への出力回転が正転方向の回転数
を増大される。従って無段変速ユニット２４の変速比が
上記低速側の或る変速比になると、動力循環モードでの
歯車４８への出力回転数（クラッチハブ４９ｂの回転
数）と、無段変速ユニット２４からクラッチドラム４９
ａへの無段変速回転数とが一致し、このモード切り換え
点でハイクラッチ４９を油圧の供給によりショックなし
に締結すると同時にロークラッチ４７を油圧の排除によ
り解放することにより、無段変速ユニット２４からの無
段変速回転をハイクラッチ４９を経て直接的に歯車４８
へ出力する無段変速ユニット直結モードに切り換える。
この直結モードでは、無段変速ユニット２４のみによる
変速が無限変速比変速機の変速に反映されることとな
る。

【００５２】歯車４８への出力回転は、図１に示すごと
くこれに噛合するカウンタギヤ５７を介して、カウンタ
軸線Ｏ_c 上に設けたカウウタシャフト５８に伝達し、そ
の後、カウウタシャフト５８上に形成した歯車５９を含
むファイナルドライブギヤ組を介して第３軸線Ｏ₃ 上の
図示せざるディファレンシャルギヤ装置に伝達すること
で車両の両駆動輪を回転かのうとする。

【００５３】無段変速ユニット２４の前記した変速制
御、並びにロークラッチ４７およびハイクラッチ４９の
上記締結、解放制御を行う油圧を発生させるためのオイ
ルポンプ６１は図１および図２に示すように、第２軸線
Ｏ₂ 上に配してエンジンから遠い副軸４３の後端に同軸
に駆動結合する。ここで本実施の形態においてはオイル
ポンプ６１を内接ギヤポンプで構成し、これをポンプハ
ウジング６２内に収納したユニット状態でケース本体２
１に取着することにより副軸４３の後端に対する駆動結
合が自動的になされるようにする。

【００５４】本実施の形態においてはかようにオイルポ
ンプ６１を、無段変速ユニット２４の存在によって軸線
方向にスペース的な余裕がない第１軸線Ｏ₁ 上ではな
く、この第１軸線よりも軸線方向にスペース的な余裕が
ある第２軸線Ｏ₂ 上に配置したため、無限変速比変速機
の軸線方向最大寸法を抑制しつつをオイルポンプ６１を
設置することができ、無限変速比変速機の搭載スペース
が確保し易くなる。またかようにオイルポンプ６１を、
変速機入力回転が入力されない第２軸線Ｏ ₂ 上に配置す
るといえども、第１軸線Ｏ₁ 上における無段変速ユニッ
ト２４の出力部材（出力ディスク）３５の回転をクラッ
チドラム４９ａを経て常時伝達されている副軸４３に駆
動結合したため、オイルポンプ６１が常時駆動されるこ
ととなり、これからの常時発生する油圧により無段変速
ユニット２４の前記した変速制御、並びにロークラッチ
４７およびハイクラッチ４９の前記締結、解放制御を確
実に行うことができる。

【００５５】更に本実施の形態においてはオイルポンプ
６１を特に、無段変速ユニット２４の出力部材（出力デ
ィスク）３５の回転をクラッチドラム４９ａを経て常時
伝達されている副軸４３に駆動結合したため、変速機入
力回転数が低くてオイルポンプ６１の油量収支が厳しく
なる動力循環モードでの中立点近辺においてオイルポン
プ６１が変速機入力回転よりも高速で駆動されることと
なり、オイルポンプ６１を小型化することができるし、
その反面、変速機入力回転が高くなる直結モードではオ
イルポンプ６１が変速機出力回転に比例した速度で駆動
されることとなって変速機入力回転の急変によってもオ
イルポンプ６１がその影響を受けることなくなり、高い
ポンプ駆動効率を維持することができる。

【００５６】更に本実施の形態においては図１のよう
に、第１軸線Ｏ₁ 上の無段変速ユニット２４を、２個の
トロイダル伝動ユニット３１，３２よりなり両ユニット
間における出力部材（出力ディスク）３５から出力回転
を取り出すダブルキャビティー式トロイダル型無段変速
ユニットに構成し、動力循環用のロークラッチ４７が変
速機入力回転を遊星歯車組４６の第２の要素であるキャ
リア４６ｃに伝達し得るよう変速機入力回転を第１軸線
Ｏ₁ から第２軸線Ｏ₂ へ向けて伝達するための動力循環
歯車列５２〜５４を変速機入力回転の入力側における第
１軸線Ｏ₁ および第２軸線Ｏ₂ の前端間（図１の右端
間）に配置し、第２軸線Ｏ₂ 上には上記の前端から動力
循環歯車列５２〜５４に続いてロークラッチ４７、遊星
歯車組４６、ハイクラッチ４９の順に配置し、ハイクラ
ッチ４９のクラッチドラム４９ａおよび副軸４３を介し
てダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニット
２４の出力部材（出力ディスク）３５の回転を第１の要
素である遊星歯車組４６のサンギヤ４６ｓに伝達するよ
う構成し、オイルポンプ６１を副軸４３の後端（図１の
左端）に同軸に駆動結合して配置したため、無段変速ユ
ニット２４を上記のごとくダブルキャビティー式トロイ
ダル型無段変速ユニットで構成する場合において、オイ
ルポンプ６１を、スペースの確保が容易な第２軸線Ｏ₂
の後端に配置しつつ、無限変速比変速機の搭載性を向上
させることができる。

【００５７】以下にオイルポンプ６１の吸入路構造およ
び吐出路構造を図２〜図６により説明する。図２および
図３に示すごとく、オイルポンプ６１の吸入ポートおよ
び吐出ポートに連なる直近の吸入路部分６３および吐出
路部分６４を変速機ケースのケース本体２１に中子を用
いて形成する。これら直近の吸入路部分６３および吐出
路部分６４は、図３に６１ａで示すオイルポンプ６１の
内接歯車噛合部（ポンプ作用部）よりも一旦上方に位置
するような形状に延在させる。

【００５８】そして、オイルポンプ吸入ポート直近の吸
入路部分６３は図４に示すように一旦上方に位置するよ
う延在させた後に変速機ケース内に下向きに開口させ、
この開口端とオイルパン６５内におけるオイルストレー
ナ６６との間をパイプ６７で連通させてオイルポンプ６
１の吸入路を構成する。ここでパイプ６７は図６に明示
するように、ダブルキャビティー式トロイダル型無段変
速ユニットのアッパリンク３８およびロアリンク３９に
形成されている丸み付角部と変速機ケース本体２１との
間の既存のスペース６８に通過させることとする。

【００５９】オイルポンプ吐出ポート直近の吐出路部分
６４は図３に示すように一旦上方に位置するよう延在さ
せた後、同じく変速機ケース本体２１に後端面に開口す
るよう形成した吐出路６９に連通させ、該吐出路６９の
後端面開口部を図２に示すように後端蓋２３で塞ぐ。吐
出路６９は図２および図３に示すように、図４に示すコ
ントロールバルブ４２の取り付け面６９ａまで延在さ
せ、コントロールバルブ４２はオイルポンプ６１からの
吐出オイルを作動媒体として無段変速ユニット２４の前
記した変速制御、並びにロークラッチ４７およびハイク
ラッチ４９の前記締結、解放制御を行うことができる。

【００６０】以上のようなオイルポンプ６１の吸入路構
造および吐出路構造によれば、以下の作用効果を達成す
ることができる。つまり、オイルポンプ吸入ポートおよ
び吐出ポートに連なる直近の吸入路部分６３および吐出
路部分６４を、図３に６１ａで示すオイルポンプ６１の
内接歯車噛合部（ポンプ作用部）よりも一旦上方に位置
するような形状に延在させたため、入力回転が発生しな
い停止中においてもオイルポンプ６１内の全てのオイル
が自然落下してしまうことがなく、少なくともオイルポ
ンプ６１の内接歯車噛合部（ポンプ作用部）、換言すれ
ば吸入ポートおよび吐出ポート間におけるポンプのシー
ル部にはオイルが溜まっていることとなり、オイルポン
プ６１を配置した第２軸線Ｏ₂ が図２〜図４に示すよう
に変速機ケースの比較的高い位置であっても、再始動時
にオイルポンプ６１がオイルを吸入し得なくなるような
事態を回避することができる。

【００６１】また、オイルポンプ吸入ポート直近の吸入
路部分６３と、オイルパン６５内におけるオイルストレ
ーナ６６との間をパイプ６７で接続したから、オイルポ
ンプ吸入路の全長を変速機ケースに形成する場合のよう
に複雑な経路にならず、オイルポンプ６１の吸入抵抗を
小さくし得るとともに、変速機ケースにオイルポンプ６
１の吸入路を形成する必要が最小限になって変速機ケー
スの小型化を実現することができる。

【００６２】さらに、オイルポンプ吸入ポート直近の吸
入路部分６３を前記したごとく中子を用いて変速機ケー
ス本体２１に形成したため、当該吸入路部分６３を変速
機ケース本体２１の成形時に同時に形成することができ
る。

【００６３】また上記のパイプ６７を図６に示すよう
に、ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニッ
ト２４のアッパリンク３８およびロアリンク３９に形成
されている丸み付角部と変速機ケース本体２１との間の
スペースに通過させたため、このパイプ６７を変速機内
に既存するスペースの有効利用によりスペース効率よく
配置させることができ、オイルポンプ吸入路の一部をパ
イプ６７で構成するといえども、その通過スペースのた
めに変速機ケース本体２１が大型になることはない。

【００６４】さらに、オイルポンプ６１の吐出ポートに
連なる吐出路６４，６９を変速制御用のコントロールバ
ルブ４２に至るまでの全長に亘って変速機ケースに形成
したため、オイルポンプの吐出路を変速制御用のコント
ロールバルブ４２に至るまでの間における接続箇所が少
なくなり、オイル漏れのトラブルを少なくすることがけ
いる。

【００６５】なお、上記オイルポンプ吐出路６４，６９
の途中６９を図３のように変速機ケース本体２１の後端
面に開口させ、その開口を図２のごとく後端蓋２３で閉
塞させたため、オイルポンプ吐出路６４，６９をコント
ロールバルブ４２に至るまでの全長に亘って変速機ケー
スに形成しても、これを中子を使用することなく変速機
ケースに形成することができる。

【００６６】図７は本発明の他の実施の形態を示し、本
実施の形態においてはオイルポンプ吸入ポート直近の吸
入路部分６３の途中を６３ａで示すように変速機ケース
内に前向きに開口させ、この開口を、ハイクラッチ４９
のドラムサポート５６により閉塞したものである。この
場合、オイルポンプ吸入ポート直近の吸入路部分６３を
中子を用いることなく簡単に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態になる無限変速比変速
機を示す要部展開断面図である。

【図２】 同実施の形態になる無限変速比変速機を図１
の左方から見て示す後端面図である。

【図３】 同実施の形態になる無限変速比変速機を図１
のＩＩＩ−ＩＩＩ線上より矢の方向に見て、変速機ケー
ス本体から後端蓋およびポンプハウジングを除去して示
す後端面図である。

【図４】 同実施の形態になる無限変速比変速機を図５
のＩＶ−ＩＶ線上で断面とし矢の方向に見て示す断面図
である。

【図５】 同実施の形態になる無限変速比変速機を図４
のＶ−Ｖ線上で断面とし矢の方向に見て示す断面図であ
る。

【図６】 同実施の形態になる無限変速比変速機を図４
のＶＩ−ＶＩ線上で断面とし矢の方向に見て示す断面図
である。

【図７】 本発明の他の実施の形態になる無限変速比変
速機を示す図５と同様な断面図である。

【図８】 従来の無限変速比変速機を示す概略伝動系統
図である。

【符号の説明】 21 変速機ケース本体 22 前端蓋 23 後端蓋 24 無段変速ユニット 25 減速機 26 入力軸 27 主軸 31 トロイダル伝動ユニット 32 トロイダル伝動ユニット 33 入力ディスク 34 入力ディスク 35 出力ディスク（無段変速ユニットの出力部材） 36 パワーローラ 37 トラニオン 38 アッパリンク 39 ロアリンク 41 サーボピストン 42 ローディングカム 43 副軸 46 遊星歯車組 46s サンギヤ（第１の要素） 46c キャリア（第２の要素） 46r リングギヤ（第３の要素） 47 動力循環用ロークラッチ 48 出力歯車 49 無段変速ユニット直結用クラッチ 49a クラッチドラム 49b クラッチハブ 52 歯車（動力循環歯車列） 53 アイドラギヤ（動力循環歯車列） 54 動力循環ギヤ（動力循環歯車列） 55 無段変速回転出力歯車 56 ドラムサポート 58 カウンタシャフト 61 オイルポンプ 62 ポンプハウジング 63 オイルポンプ吸入ポート直近の吸入路部分 64 オイルポンプ吐出ポート直近の吐出路部分 65 オイルパン 66 オイルストレーナ 67 パイプ 68 既存のスペース 69 吐出路 69a コントロールバルブ取り付け面 Ｏ₁ 第１軸線 Ｏ₂ 第２軸線 Ｏ₃ 第３軸線 Ｏ_i アイドラ軸線 Ｏ_c カウンタ軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 宏文 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J051 AA03 AA08 BA03 BD02 BE09 CA05 CB07 ED15 FA02 3J063 AB12 AB33 AB52 AC04 BA03 BA11 CB36 CC12 CD41 3J552 MA09 MA15 MA30 NA01 NB01 PA67 QA30A QA42B

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１軸線および第２軸線を相互に平行に
   具え、第１軸線上に、エンジンから入力部材に入力され
   る入力回転を無段階に変速して出力部材に至らしめる無
   段変速ユニットを設け、第２軸線上に、無段変速ユニッ
   トの出力部材に駆動結合された第１の要素を有する遊星
   歯車組と、該遊星歯車組の第２の要素に前記入力回転を
   伝達する動力循環用のロークラッチと、該遊星歯車組の
   第３の要素に無段変速ユニットの出力部材の回転を伝達
   する無段変速ユニット直結用のハイクラッチとよりなる
   減速機を設け、前記遊星歯車組に入力される回転を遊星
   歯車組の前記第３の要素から取り出すようにした無限変
   速比変速機において、 変速制御のためのオイルポンプを前記第２軸線上に配置
   するとともに、前記無段変速ユニットの出力部材の回転
   を常時伝達される回転メンバに駆動結合したことを特徴
   とする無限変速比変速機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第２軸線上に配
   置した副軸を介して前記無段変速ユニットの出力部材の
   回転を遊星歯車組の前記第１の要素に伝達するようにな
   し、該副軸の軸端に同軸に駆動結合して前記オイルポン
   プを設けたことを特徴とする無限変速比変速機。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記第１軸線上の無
   段変速ユニットを、２個のトロイダル伝動ユニットより
   なり両ユニット間の中央における出力部材から回転を取
   り出すダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニ
   ットで構成し、 前記動力循環用のロークラッチが前記入力回転を前記遊
   星歯車組の前記第２の要素に伝達し得るよう該入力回転
   を前記第１軸線から第２軸線へ向けて伝達するための動
   力循環歯車列を前記入力回転の入力側における第１軸線
   および第２軸線の前端間に配置し、 第２軸線上には該前端から前記動力循環歯車列に続いて
   前記ロークラッチ、遊星歯車組、ハイクラッチの順に配
   置し、 該ハイクラッチのクラッチドラムおよび前記副軸を介し
   て前記ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速ユニ
   ットの出力部材の回転を前記第１の要素に伝達するよう
   構成し、 前記オイルポンプを前記副軸の後端に同軸に駆動結合し
   て配置したことを特徴とする無限変速比変速機。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項におい
   て、前記オイルポンプの吸入ポートおよび吐出ポートに
   連なるよう変速機ケースに形成する吸入路および吐出路
   をそれぞれ、吸入ポートおよび吐出ポートの直近におい
   てオイルポンプのポンプ作用部よりも上方に位置させた
   ことを特徴とする無限変速比変速機。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記吸入ポートに直
   近の吸入路部分と、オイルパン内におけるオイルストレ
   ーナとの間をパイプで接続したことを特徴とする無限変
   速比変速機。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記吸入路部分を中
   子を用いて変速機ケースに形成したことを特徴とする無
   限変速比変速機。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記吸入路部分の途
   中を変速機ケース内に前向きに開口させ、この開口を、
   前記ハイクラッチのドラムサポートにより閉塞したこと
   を特徴とする無限変速比変速機。
8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれか１項におい
   て、前記パイプを、前記ダブルキャビティー式トロイダ
   ル型無段変速ユニットのアッパリンクおよびロアリンク
   に形成されている丸み付角部と変速機ケースとの間のス
   ペースに通過させたことを特徴とする無限変速比変速
   機。
9. 【請求項９】 請求項４乃至８のいずれか１項におい
   て、前記オイルポンプの吐出ポートに連なる吐出路を変
   速制御用のコントロールバルブに至るまでの全長に亘っ
   て変速機ケースに形成したことを特徴とする無限変速比
   変速機。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記吐出路の途中
    を変速機ケースの後端面に開口させ、この開口を後端蓋
    で閉塞させたことを特徴とする無限変速比変速機。