JP4645615B2

JP4645615B2 - Continuously variable transmission

Info

Publication number: JP4645615B2
Application number: JP2007095103A
Authority: JP
Inventors: 昭彦喜多
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008249119A

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（バリエータ）にプラネタリギヤ装置を組合せて、トルク循環を利用して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できる無段変速機（無限変速機；ＩＶＴ）に用いて好適であり、詳しくはバリエータの支持構造に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission that is suitable for use in automobiles, and more particularly to a toroidal continuously variable transmission (variator) in combination with a planetary gear device and to make a comparison with the gear ratio of the continuously variable transmission using torque circulation. The present invention is suitable for use in a continuously variable transmission (infinite transmission; IVT) capable of obtaining a large output gear ratio, and more particularly, relates to a variator support structure.

従来、バリエータを用い、一軸状に各部材を配置したトロイダル式無段変速機が提案されている（特許文献１）。該無段変速機（無限変速機）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、該バリエータの変速回転と入力軸からの一定回転とを合成して、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ことができる（ＩＶＴ；infinitely variable transmission）。 Conventionally, a toroidal continuously variable transmission using a variator and arranging each member in a single shaft shape has been proposed (Patent Document 1). The continuously variable transmission (infinite transmission) combines a toroidal continuously variable transmission (variator) and a planetary gear device to combine the variable speed rotation of the variator and a constant rotation from the input shaft to circulate torque. By utilizing this, it is possible to obtain a forward / reverse variable speed rotation (IVT) that is suitable as an output rotation of an automobile including a gear neutral (GN).

上記バリエータは、それぞれ半円型の曲面（円弧面）を有する２個の入力ディスクと、これら入力ディスクの間に位置しかつ両側面にそれぞれ半円型の曲面を有する１個の出力ディスクと、入力ディスク及び出力ディスクの対向する曲面に接触するパワーローラと、からなり、前側（エンジン側）の入力ディスクが入力軸（主軸）に固定され、出力ディスクが、上記入力軸に被嵌しているスリーブ軸（出力伝達軸）に連結され、更に後側の入力ディスクのボス部が、上記スリーブ軸に被嵌されると共に、ケースに一体に固定された支持ブロックにベアリングを介して回転自在に支持されている。 The variator includes two input disks each having a semicircular curved surface (arc surface), and one output disk positioned between these input disks and having semicircular curved surfaces on both sides, A power roller in contact with the opposing curved surfaces of the input disk and the output disk, the front (engine side) input disk is fixed to the input shaft (main shaft), and the output disk is fitted on the input shaft. Connected to the sleeve shaft (output transmission shaft), the boss part of the input disk on the rear side is fitted on the sleeve shaft and supported rotatably on the support block fixed to the case via a bearing. Has been.

上記無段変速機におけるトロイダル式無段変速装置（バリエータ）、特にフルトロイダル式無段変速装置は、それぞれ対向する入力ディスク及び出力ディスクの円弧面にて円形のキャビティを形成し、パワーローラの接触点がキャビティの中心点の互いに反対側にあって、パワーローラにスラスト力が生ぜず、パワーローラを軸に直交する方向にシフトすることにより、少ない力で変速操作が可能である。 The toroidal continuously variable transmission (variator) in the above continuously variable transmission, in particular the full toroidal continuously variable transmission, forms circular cavities on the arc surfaces of the opposing input disk and output disk, respectively, and contacts the power roller. By shifting the power roller in a direction perpendicular to the axis, the shift operation can be performed with a small force because the points are on opposite sides of the center point of the cavity and no thrust force is generated on the power roller.

特開２００６−２９２０７８号公報JP 2006-292078 A

上記無段変速機（無限変速機；ＩＶＴ）は、入力ディスクに一体の入力軸に連結する第１の要素と出力ディスクに一体の出力伝達軸に連結する第２の要素との回転を動力循環するように合成し出力要素に出力するが、出力ディスクからの回転を、入力軸に被嵌するスリーブ軸（出力伝達軸）により取出すると、バリエータの変速域に対して車輌として必要とする正逆に亘る所望の変速回転域を得ようとすると、動力循環機構にステップピニオンを有する複雑な（３段）プラネタリギヤを必要とする。 The continuously variable transmission (infinite transmission; IVT) circulates power between the first element connected to the input shaft integrated with the input disk and the second element connected to the output transmission shaft integrated with the output disk. When the rotation from the output disk is taken out by the sleeve shaft (output transmission shaft) fitted to the input shaft, the forward / reverse required as a vehicle with respect to the variator's shift range is obtained. In order to obtain a desired variable speed rotation range, a complicated (three-stage) planetary gear having a step pinion is required in the power circulation mechanism.

本出願人は、出力ディスクの外周側からドラム状の出力伝達軸により出力回転を取出し、該ドラム状出力伝達軸を、後側の入力ディスクの外径側を通ってプラネタリギヤ装置に延出して、動力循環機構に単純な（１段）のプラネタリギヤを用いることを可能とし、もって構造を簡単化すると共に、ギヤの噛合い数を低減して伝達効率の向上を図った無段変速機を提案している（特願２００６−３３７６３６号；本願出願時未公開）。 The present applicant takes out the output rotation by the drum-shaped output transmission shaft from the outer peripheral side of the output disk, extends the drum-shaped output transmission shaft to the planetary gear device through the outer diameter side of the rear input disk, Proposed a continuously variable transmission that can use a simple (one-stage) planetary gear for the power circulation mechanism, simplifying the structure and reducing the number of gear meshes to improve transmission efficiency. (Japanese Patent Application No. 2006-337636; unpublished at the time of filing this application).

該無段変速機にあっては、ドラム状の出力伝達軸が後側の入力ディスクの外径側を通って反転ギヤ機構まで延びるため、該後側の入力ディスクの支持が面倒となる。 In the continuously variable transmission, since the drum-shaped output transmission shaft extends to the reverse gear mechanism through the outer diameter side of the rear input disk, the support of the rear input disk becomes troublesome.

例えば、ドラム状出力伝達軸を一部縮径して、該出力伝達軸と入力軸を２重軸として支持すると、そのために軸方向に余分のスペースを必要とし、無段変速機の軸方向寸法の増加の原因となってしまう。また、入力軸を後方に延長して支持しようとしても、入力軸、ロー伝達軸及びハイ用の伝達軸を支持する３重のベアリング支持構造となり、装置の複雑化及びコストアップを招いてしまう。 For example, if the drum-shaped output transmission shaft is partially reduced in diameter and the output transmission shaft and the input shaft are supported as a double shaft, an extra space is required in the axial direction, and the axial dimension of the continuously variable transmission Will cause an increase in. Even if the input shaft is extended and supported backward, a triple bearing support structure that supports the input shaft, the low transmission shaft, and the high transmission shaft results in a complicated device and an increase in cost.

そこで、本発明は、反転ギヤ機構としてキャリヤを固定したプラネタリギヤを用い、該キャリヤを構成する固定部材を用いて入力軸の後側部分を支持し、もって上述した課題を解決したトロイダル式無段変速装置（バリエータ）を用いた無段変速機を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention uses a planetary gear having a carrier fixed as a reversing gear mechanism, and supports a rear portion of the input shaft using a fixing member constituting the carrier, thereby solving the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission using a device (variator).

請求項１に係る本発明は、それぞれ一側面に円弧面（２ａ）を有する前側及び後側の入力ディスクと（２_１）（２_２）、これら両入力ディスクの間に配置され両側面に円弧面（３ａ）を有する出力ディスク（３）と、前記各入力ディスクと出力ディスクの対向する前記円弧面に接触するように配置されたローラ（４，４）と、を有し、前記ローラの前記入力ディスク及び出力ディスクに対する接触位置を変更することにより、前記入力ディスクに連結する入力軸（１２）の回転を無段に変速して前記出力ディスクに連結する出力伝達軸（１３）に出力するトロイダル式無段変速装置（５）と、
少なくとも前記出力伝達軸（１３）に連結し、正転及び逆転を含むように変速して出力軸（１６）に出力するプラネタリギヤ装置（Ｕ）と、を備え、
前記入力軸（１２）、前記トロイダル式無段変速装置（５）、前記プラネタリギヤ装置（Ｕ）及び前記出力軸（１６）を一軸状に配置してなる無段変速機（１，１’）において、
前記出力伝達軸（１３）は、前記出力ディスク（３）の外周側で連結して、前記後側の入力ディスク（２_１）の外径側をドラム状に囲むようにして前記プラネタリギヤ装置（Ｕ）に延出してなり、
前記プラネタリギヤ装置（Ｕ）は、ピニオン（Ｐ２，Ｐ３）を回転自在に支持するキャリヤ（Ｃ２）を固定部材（１５）として、前記ピニオンに噛合するサンギヤ（Ｓ３）（Ｓ４）及びリングギヤ（Ｒ２）（Ｒ３）を有する反転ギヤ機構（７）（７’）を有し、
前記入力軸（１２）は、前記前側の入力ディスク（２_１）の前側で固定部材（２３，２５）に回転自在（１１）に支持されると共に、その後側を前記プラネタリギヤ装置（Ｕ）内に延長して、該後側において、前記反転ギヤ機構（７）（７’）のキャリヤ（Ｃ２）を構成する前記固定部材（１５）にて回転自在（２２，１８）に支持されてなる、
ことを特徴とする無段変速機にある。 According to the first aspect of the present invention, a front input disc and a rear input disc each having a circular arc surface (2a) on one side surface, and (2 ₁ ) (2 ₂ ) are arranged between both the input discs and arcs are formed on both side surfaces. An output disk (3) having a surface (3a), and rollers (4, 4) disposed so as to contact the arcuate surfaces of the input disk and the output disk facing each other. By changing the contact position with respect to the input disk and the output disk, the rotation of the input shaft (12) connected to the input disk is steplessly changed and output to the output transmission shaft (13) connected to the output disk. Type continuously variable transmission (5);
A planetary gear device (U) connected to at least the output transmission shaft (13), shifting to include forward rotation and reverse rotation, and outputting to the output shaft (16),
In the continuously variable transmission (1, 1 ′) in which the input shaft (12), the toroidal continuously variable transmission (5), the planetary gear device (U) and the output shaft (16) are arranged in a single shaft. ,
The output transmission shaft (13) is connected to the outer peripheral side of the output disk (3) and surrounds the outer diameter side of the rear input disk (2 ₁ ) in a drum shape to the planetary gear device (U). Extended,
The planetary gear device (U) uses a carrier (C2) that rotatably supports the pinions (P2, P3) as a fixed member (15), and is engaged with the sun gears (S3) (S4) and the ring gear (R2) ( R3) having a reversing gear mechanism (7) (7 '),
Said input shaft (12) is rotatably supported (11) on the fixed member (23, 25) on the front side of the front of the input disk _{(2 1)} Rutotomoni, the rear side to the planetary gear device (U) extended, in the rear side, and is supported rotatable (22,18) by said reversing gear mechanism (7) (7 ') the fixing member constituting the carrier the (C2) (15),
It is in the continuously variable transmission characterized by this.

請求項２に係る本発明は、前記トロイダル式無段変速装置（５）は、前記円弧面にて略々円形のキャビティ（３１_１）（３１_２）を構成するフルトロイダルダブルキャビティタイプである、
請求項１記載の無段変速機にある。 According to a second aspect of the present invention, the toroidal continuously variable transmission (5) is a full toroidal double cavity type in which a substantially circular cavity (31 ₁ ) (31 ₂ ) is formed on the arc surface.
A continuously variable transmission according to claim 1.

請求項３に係る本発明は、前記プラネタリギヤ装置（Ｕ）は、前記入力軸（１２）に連結する第１の要素（Ｒ１；図１参照）（Ｃ１；図５参照）と、前記出力伝達軸（１３）に連結する第２の要素（Ｓ１）と、ロー伝達軸（１７）に連結する出力要素（Ｃ１；図１参照）（Ｒ１；図５参照）と、を有し、前記第１の要素と第２の要素とを動力循環するように合成して前記出力要素に出力する動力循環機構（６）を備え、
前記反転ギヤ機構（７）は、前記リングギヤ（Ｒ２）を前記出力伝達軸（１３）に連結し、前記サンギヤ（Ｓ３）をハイ伝達軸（１９）に連結してなり、
前記ロー伝達軸（１７）又はハイ伝達軸（１９）の回転を選択的に前記出力軸に取出すロー・ハイ切換え機構（１０）を備え、
前記ロー伝達軸（１７）が、前記反転ギヤ機構（７）のキャリヤ（Ｃ２）を構成する前記固定部材（１５）にベアリング（２２）を介して回転自在に支持され、かつ前記ロー伝達軸（１７）に、前記入力軸（１２）がベアリング（１８）を介して回転自在に支持されてなる、
請求項１又は２記載の無段変速機にある。 According to a third aspect of the present invention, the planetary gear device (U) includes a first element (R1; see FIG. 1) (C1; see FIG. 5) coupled to the input shaft (12), and the output transmission shaft. A second element (S1) connected to (13) and an output element (C1; see FIG. 1) (R1; see FIG. 5) connected to the low transmission shaft (17). A power circulation mechanism (6) for combining the element and the second element so as to be power-circulated and outputting to the output element;
The reversing gear mechanism (7) connects the ring gear (R2) to the output transmission shaft (13), and the sun gear (S3) to the high transmission shaft (19).
A low / high switching mechanism (10) for selectively extracting the rotation of the low transmission shaft (17) or the high transmission shaft (19) to the output shaft;
The low transmission shaft (17) is rotatably supported by the fixing member (15) constituting the carrier (C2) of the reverse gear mechanism (7) via a bearing (22), and the low transmission shaft ( 17), the input shaft (12) is rotatably supported via a bearing (18).
The continuously variable transmission according to claim 1 or 2.

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、これにより特許請求の範囲記載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, it does not have any influence on the structure as described in a claim by this.

請求項１に係る本発明によると、出力ディスクの外周側から出力伝達軸を取出し、ドラム状の出力伝達軸が後側の入力ディスクを囲むようにしてプラネタリギヤ装置に延出する無段変速機であっても、プラネタリギヤ装置の反転ギヤ機構のキャリヤを固定部材により構成し、入力軸が、その前側を固定部材に回転自在に支持されると共にその後側を上記キャリヤを構成する固定部材に回転自在に支持されるので、入力軸を両持ち構造で安定して支持し得るものでありながら、該入力軸の後側を支持するための余分な軸方向スペースを必要とせず、無段変速機の軸方向寸法の短縮化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the output transmission shaft is taken out from the outer peripheral side of the output disk, and the drum-shaped output transmission shaft extends to the planetary gear device so as to surround the input disk on the rear side. Further, the carrier of the reverse gear mechanism of the planetary gear device is configured by a fixed member, and the input shaft is rotatably supported by the fixed member on the front side thereof, and is rotatably supported by the fixed member constituting the carrier on the rear side. Therefore, while the input shaft can be stably supported by the both-end support structure, an extra axial space for supporting the rear side of the input shaft is not required, and the axial dimension of the continuously variable transmission is not required. Can be shortened.

請求項２に係る本発明によると、フルトロイダルダブルキャビティタイプの無段変速装置は、入力ディスク同士及び出力ディスクにより軸力（押圧力）がキャンセルされ、かつローラの円弧面との接触点がキャビティの中心点で互に反対側であってスラスト力が作用しないので、出力ディスクに連結する出力伝達軸にも大きな外力が作用せず、該出力伝達軸を出力ディスクの外周側から取出すことが可能となり、上述した入力軸の支持構造と相俟って、無段変速機の軸支持構造を簡単化して、コンパクト化及びコストダウンを図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, in the full toroidal double cavity type continuously variable transmission, the axial force (pressing force) is canceled by the input disks and the output disks, and the contact point with the arc surface of the roller is the cavity. Since the thrust force does not act on the opposite sides at the center point, no large external force acts on the output transmission shaft connected to the output disk, and the output transmission shaft can be taken out from the outer peripheral side of the output disk Thus, in combination with the above-described support structure for the input shaft, the shaft support structure for the continuously variable transmission can be simplified to achieve compactness and cost reduction.

請求項３に係る本発明によると、動力循環により、例えば自動車の変速機として充分な変速範囲を得ることができると共に、トルクコンバータ等の大きな発進装置を必ずしも必要とせず、コンパクトな無段変速機を得ることができると共に、プラネタリ装置に、反転ギヤ機構の外、動力循環機構を必要とするが、ドラム状の出力伝達軸によりコンパクトで伝達効率の高いプラネタリギヤを動力循環機構に適用することが可能となり、上述した反転ギヤ機構の固定キャリヤを利用した入力軸の支持構造と相俟って、全体としてコンパクトで伝達効率の高く、かつ合理的で信頼性の高い無段変速機を提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain a sufficient shift range, for example, as a transmission of an automobile by power circulation, and a compact continuously variable transmission that does not necessarily require a large starting device such as a torque converter. In addition to the reversing gear mechanism, the planetary device requires a power circulation mechanism, but it is possible to apply a planetary gear that is compact and has high transmission efficiency to the power circulation mechanism with a drum-shaped output transmission shaft. Thus, in combination with the input shaft support structure using the fixed carrier of the reverse gear mechanism described above, it is possible to provide a continuously variable transmission that is compact as a whole, has high transmission efficiency, is rational, and has high reliability. it can.

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

無段変速機（ＩＶＴ）１は、図１に示すように、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）５と、動力循環機構６及び反転ギヤ機構７からなるプラネタリギヤ装置Ｕと、ロー・ハイ切換え機構１０とからなる。無段変速装置５は、フルトロイダル式無段変速装置からなり、入力軸１２に連結された２個の入力ディスク２_１，２_２と、２個の入力ディスクの間に配置される１個の出力ディスク３と、両ディスクの間に挟持されるパワーローラ４，４と、を有する。入力ディスク２_１，２_２及び出力ディスク３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２ａ，３ａ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。パワーローラ４，４は、軸に直角方向にシフトさせることにより傾斜して、入力ディスク２_１，２_２と出力ディスク３との接触半径を変更することにより、無段に連続して変速する。出力ディスク３はその外周側にドラム状の出力伝達軸１３が連結されており、該ドラム状軸１３は後側入力ディスク２_２を囲むようにして後方に延びている。 As shown in FIG. 1, a continuously variable transmission (IVT) 1 includes a toroidal continuously variable transmission (variator) 5, a planetary gear unit U including a power circulation mechanism 6 and a reverse gear mechanism 7, and a low / high switching mechanism. 10 and. The continuously variable transmission 5 is a full toroidal continuously variable transmission, and includes two input disks 2 ₁ and 2 ₂ connected to the input shaft 12 and one input disk disposed between the two input disks. An output disk 3 and power rollers 4 and 4 sandwiched between both disks are included. The input disks 2 ₁ and 2 ₂ and the output disk 3 have arc-shaped concave grooves 2a and 3a that form part of a circular shape so as to face each other, and a double cavity is formed by sandwiching two rows of power rollers. It is configured to cancel the thrust force between the input disks. The power rollers 4 and 4 are inclined by shifting in a direction perpendicular to the shaft, and are continuously and continuously changed by changing the contact radius between the input disks 2 ₁ and 2 ₂ and the output disk 3. Output disc 3 extends rearwardly so that its drum-like output transmission shaft 13 on the outer peripheral side is coupled, the drum-shaped shaft 13 enclosing the rear input disk 2 _2.

動力循環機構６は、シンプルプラネタリギヤからなり、ピニオンＰ１を支持するキャリヤＣ１と、ピニオンＰ１に噛合するリングギヤＲ１と、ピニオンＰ１に噛合するサンギヤＳ１とからなる。上記リングギヤ（第１の要素）Ｒ１は入力軸１２に連結して、エンジンからの一定回転（変速前の回転）が伝達され、上記サンギヤ（第２の要素）Ｓ１は前記ドラム状の出力伝達軸１３に連結して、バリエータ５の変速（出力）回転が伝達され、そしてキャリヤギヤ（出力要素）Ｃ１はロー・ハイ切換え機構１０のロークラッチＬに出力している。 The power circulation mechanism 6 includes a simple planetary gear, and includes a carrier C1 that supports the pinion P1, a ring gear R1 that meshes with the pinion P1, and a sun gear S1 that meshes with the pinion P1. The ring gear (first element) R1 is connected to the input shaft 12 to transmit a constant rotation (rotation before shifting) from the engine, and the sun gear (second element) S1 is the drum-shaped output transmission shaft. 13, the transmission (output) rotation of the variator 5 is transmitted, and the carrier gear (output element) C1 is output to the low clutch L of the low / high switching mechanism 10.

反転ギヤ機構７は、ステップピニオンを有するプラネタリギヤからなり、固定部材１５に回転自在に支持された軸１４に固定された２個のピニオンＰ２，Ｐ３を有する。大ピニオンＰ２は前記ドラム状軸１３に固定されたリングギヤＲ２に噛合して、バリエータ５の出力回転が伝達され、小ギヤＰ３はサンギヤＳ３に噛合して、ロー・ハイ切換え機構１０のハイクラッチＨに出力している。即ち、該反転ギヤ機構７は、キャリヤＣ２が、ケース２３に固定された隔壁等の固定部材１５からなり、該キャリヤに支持されるピニオンＰ２，Ｐ３に噛合するリングギヤＲ２及びサンギヤＳ３とでプラネタリギヤを構成する。 The reverse gear mechanism 7 is composed of a planetary gear having a step pinion, and has two pinions P2 and P3 fixed to a shaft 14 rotatably supported by a fixing member 15. The large pinion P2 meshes with the ring gear R2 fixed to the drum-shaped shaft 13, and the output rotation of the variator 5 is transmitted. The small gear P3 meshes with the sun gear S3, and the high clutch H of the low / high switching mechanism 10 is transmitted. Is output. That is, in the reversing gear mechanism 7, the carrier C2 is composed of a fixing member 15 such as a partition wall fixed to the case 23, and the planetary gear is connected by the ring gear R2 and the sun gear S3 meshing with the pinions P2 and P3 supported by the carrier. Constitute.

ロー・ハイ切換え機構１０は、上述した動力循環機構６からの出力回転がロー伝達軸（ローモード出力要素）１７を介して伝達されるロークラッチＬと、反転ギヤ機構７からの出力回転がスリーブ状のハイ伝達軸（ハイモード出力要素）１９を介して伝達されるハイクラッチＨとからなり、これらロークラッチＬ及びハイクラッチＨは切換えられて、出力軸１６に出力する。なお、バリエータ５、プラネタリギヤ装置Ｕ及びロー・ハイ切換え機構１０並びに入力軸１２及び出力軸１６は、一軸状に配置されている。 The low / high switching mechanism 10 includes a low clutch L to which the output rotation from the power circulation mechanism 6 described above is transmitted via a low transmission shaft (low mode output element) 17, and an output rotation from the reverse gear mechanism 7 to a sleeve. The high clutch H is transmitted via a high transmission shaft (high mode output element) 19. The low clutch L and the high clutch H are switched and output to the output shaft 16. The variator 5, the planetary gear unit U, the low / high switching mechanism 10, the input shaft 12, and the output shaft 16 are arranged in a single shaft.

前記動力循環機構６からのロー伝達軸１７と反転ギヤ機構７からのハイ伝達軸１９との間に、ハイ伝達軸１９の回転がロー伝達軸１７の回転よりも低回転となることを規制するバリエータの変速比規制（脱落防止）用ワンウェイクラッチ２０が介在している。また、入力軸１２とドラム状の出力伝達軸１３に一体のサンギヤ軸１３’との間に、正回転方向にて出力伝達軸が入力軸より速く回転することを阻止する逆転防止用ワンウェイクラッチ２１が介在している。 Between the low transmission shaft 17 from the power circulation mechanism 6 and the high transmission shaft 19 from the reverse gear mechanism 7, the rotation of the high transmission shaft 19 is restricted to be lower than the rotation of the low transmission shaft 17. A one-way clutch 20 for restricting the transmission ratio of the variator (preventing dropout) is interposed. A one-way clutch 21 for preventing reverse rotation that prevents the output transmission shaft from rotating faster than the input shaft in the forward rotation direction between the input shaft 12 and the sun gear shaft 13 ′ integrated with the drum-shaped output transmission shaft 13. Is intervening.

そして、上記入力軸１２の前端（エンジン側）部分は、ケース２３に固定される隔壁板等の固定部材２５にベアリング１１を介して回転自在に支持されている。前記ロー伝達軸１７は、反転ギヤ機構７のキャリヤＣ２である固定部材（隔壁）１５にベアリング２２を介して回転自在に支持されており、かつ該ロー伝達軸１７に入力軸１２の後端部分がベアリング１８を介して回転自在に支持されている。即ち、入力軸１２は、その前端部をベアリング１１により直接に、その後端部をロー伝達軸１７を介して２個のベアリング１８，２８により回転自在に支持されている。 The front end (engine side) portion of the input shaft 12 is rotatably supported by a fixing member 25 such as a partition plate fixed to the case 23 via a bearing 11. The low transmission shaft 17 is rotatably supported by a fixing member (partition wall) 15 that is a carrier C2 of the reversing gear mechanism 7 via a bearing 22, and a rear end portion of the input shaft 12 is supported on the low transmission shaft 17. Is supported rotatably via a bearing 18. That is, the input shaft 12 is rotatably supported by the bearing 11 at the front end portion and rotatably by the two bearings 18 and 28 via the low transmission shaft 17 at the rear end portion.

上記入力軸１２には、前側の入力ディスク２_１及び後側の入力ディスク２_２が連結され、かつこれら両ディスク２_１，２_２に作用する軸力が該入力軸１２内にて互に打消すように作用して、入力軸自体には大きな軸力として作用せず、該入力軸１２は、上述した両持ち構造支持構造により安定して支持される。なお、出力ディスク３は、外径方向及びスラスト方向に大きな力が作用しないが、入力軸１２に回転自在に支持されるか、又はパワーローラ４の駆動機構を収納する固定部材である連結管に回転自在に支持され、入力軸１２に対して大きな軸方向力及びラジアル方向力は作用しない。 The aforementioned input shaft 12, mutually hitting input disc 2 ₂ of the front input disk 2 ₁ and the rear side are connected, and the axial force acting on these two discs 2 _1, 2 ₂ at the input shaft 12 The input shaft 12 does not act as a large axial force on the input shaft itself, and the input shaft 12 is stably supported by the above-described both-end support structure. The output disk 3 does not receive a large force in the outer diameter direction and the thrust direction, but is supported rotatably on the input shaft 12 or connected to a connecting tube that is a fixing member that houses the drive mechanism of the power roller 4. A large axial force and a radial force are not applied to the input shaft 12 so as to be rotatably supported.

トロイダル式無段変速機１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１０が制御されて、ハイクラッチＨが解放されると共にロークラッチＬが係合され、トロイダル式無段変速機１はローモード状態にされる。すると、図２に示すように、エンジン出力軸に連結されている入力軸１２の回転が、バリエータ５の入力ディスク２_１，２_２、及び動力循環機構６のリングギヤＲ１に伝達される。このうち入力ディスク２_１，２_２に入力された入力軸１２の回転はバリエータ５で変速され、出力ディスク３よりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されて、出力伝達軸１３を介してサンギヤＳ１及びリングギヤＲ２に入力される。 When the vehicle equipped with the toroidal continuously variable transmission 1 is started or moved backward, the low / high switching mechanism 10 is controlled based on the hydraulic control by a shift lever or a hydraulic control device (not shown), and the high clutch H is released. At the same time, the low clutch L is engaged, and the toroidal continuously variable transmission 1 is set to the low mode. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 12 connected to the engine output shaft is transmitted to the input disks 2 ₁ and 2 _{2 of} the variator 5 and the ring gear R _{1 of} the power circulation mechanism 6. Among these, the rotation of the input shaft 12 input to the input disks 2 ₁ and 2 ₂ is shifted by the variator 5, and the variator output rotation Vout is output from the output disk 3, and the sun gear S 1 and the ring gear R 2 are output via the output transmission shaft 13. Is input.

サンギヤＳ１にバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、動力循環機構６においては、リングギヤＲ１に入力される入力軸１２の回転とサンギヤＳ１の上記バリエータ出力回転Ｖｏｕｔとがトルク循環される形で合成されて、キャリヤＣ１より出力される。このキャリヤＣ１の出力回転は、バリエータ５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ＯｕｔＬとなる。そして、このリングギヤＲ１の出力回転ＯｕｔＬは、ローモード状態の出力回転として、ロー伝達軸１７及びロークラッチＬを介して出力軸１６に出力される。 When the variator output rotation Vout is input to the sun gear S1, in the power circulation mechanism 6, the rotation of the input shaft 12 input to the ring gear R1 and the variator output rotation Vout of the sun gear S1 are combined in a form of torque circulation. And output from the carrier C1. The output rotation of the carrier C1 becomes the output rotation OutL that is shifted to the width from the reverse rotation of the deceleration to the forward rotation of the deceleration via the neutral position (GN point) according to the speed ratio width of the variator 5. . The output rotation OutL of the ring gear R1 is output to the output shaft 16 through the low transmission shaft 17 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、動力循環機構６における入力軸１２の回転及びバリエータ出力回転Ｖｏｕｔの合成回転に基づいて動力循環を行う動力循環（ＩＶＴ）モードとなり、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔ（バリエータ５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、キャリヤＣ１の回転がニュートラル状態となるため、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１２の回転）と出力軸１６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５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必ずしも設ける必要がない。 In the low mode that forms the transmission path as described above, the power circulation (IVT) mode in which power circulation is performed based on the rotation of the input shaft 12 in the power circulation mechanism 6 and the combined rotation of the variator output rotation Vout is set, and the variator output is performed. When the rotation Vout (gear ratio of the variator 5) is in the gear neutral state GN indicated by the one-dot chain line in FIG. 2, the rotation of the carrier C1 is in the neutral state, that is, the output rotation OutL in the low mode is in the neutral state. It becomes. As described above, in this state, the engine speed (the rotation of the input shaft 12) and the rotation of the output shaft 16 are irrelevant. For example, when switching to the travel range, the gear ratio of the variator 5 is changed to the gear neutral state GN. By engaging the low clutch L after adjusting to the above, it is not necessary to absorb the rotational speed difference, and it is not always 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５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１６の出力回転ＯｕｔＬは、反転回転側に増速していき、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 5 is increased in accordance with the vehicle speed and 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 16 increases to the reverse rotation side, that is, increases to the reverse side.

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５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１６の出力回転ＯｕｔＬは、正転回転側に増速していき、つまり前進側に増速されていく。 On the other hand, for example, when a shift lever (not shown) is in the drive (D) range and the gear ratio of the variator 5 is made smaller than the gear neutral state GN according to, for example, the vehicle speed or the accelerator opening (in FIG. When the variator output rotation Vout is shifted upward), the output rotation OutL of the output shaft 16 increases toward the forward rotation side, that is, increases toward the forward side.

つづいて、上述のローモード状態で出力軸１６の出力回転ＯｕｔＬが増速されていき（バリエータ５の変速比が小さくされていき）、図２中に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１０が制御されて、ロークラッチＬが解放されると共にハイクラッチＨが係合され、トロイダル式無段変速機１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 16 is increased (the transmission ratio of the variator 5 is reduced), and reaches the transmission ratio of the sync change SC shown in FIG. When the shift is determined according to the vehicle speed or the accelerator opening, the low / high switching mechanism 10 is controlled based on the hydraulic control by a hydraulic control device (not shown), the low clutch L is released and the high clutch H is engaged. The toroidal-type continuously variable transmission 1 is put into a high mode state.

このハイモード状態においては、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔが、反転ギヤ機構７のリングギヤＲ２に入力され、該リングギヤＲ２に入力された回転は、ケース１５に固定されたキャリヤＣ２に回転自在に支持された、ステップピニオンＰ２及びＰ３を介して、即ちギヤ比Ｒ２／Ｐ２及びＳ３／Ｐ３に基づき、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔが僅かな増速回転に変速されると共に、反転されてサンギヤＳ３から出力される。そして、このサンギヤＳ３の出力回転ＯｕｔＨは、ハイモード状態の出力回転として、ハイ伝達軸１９及びハイクラッチＨを介して出力軸１６に出力される。このように、ハイモード時においては、動力循環機構６で動力循環を行うことなく、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔに基づき回転を出力する非動力循環（ダイレクト）モードとなる。 In this high mode state, the variator output rotation Vout is input to the ring gear R2 of the reversing gear mechanism 7, and the rotation input to the ring gear R2 is rotatably supported by the carrier C2 fixed to the case 15. Via the step pinions P2 and P3, that is, based on the gear ratios R2 / P2 and S3 / P3, the variator output rotation Vout is shifted to a slight speed increase rotation and is inverted and output from the sun gear S3. The output rotation OutH of the sun gear S3 is output to the output shaft 16 via the high transmission shaft 19 and the high clutch H as the output rotation in the high mode state. As described above, in the high mode, the power circulation mechanism 6 does not perform power circulation, and a non-power circulation (direct) mode in which rotation is output based on the variator output rotation Vout is set.

ついで、上記実施の形態による具体的な構成を図３に沿って説明する。無段変速機（ＩＶＴ）１は、ミッションケース２３内に収納されており、該ケース２３は、筒状のメインケース２３ａ、該メインケースの前側に固定されるハウジング２３ｂからなる。ハウジング２３ｂは、その前端をエンジンに結合され、ダンパ装置（図示せず）が収納される。即ち、本ＩＶＴ１は、前述したようにギヤニュートラル（ＧＮ）を有するので、従来の自動変速機（ＡＴ）及び無段変速機（ＣＶＴ）に必要とされた、トルクコンバータ等の発進装置が不要となり、従ってハウジング２３ｂ内には、エンジンの振動及び脈動等を吸収するダンパ装置のみで足りる。 Next, a specific configuration according to the above embodiment will be described with reference to FIG. The continuously variable transmission (IVT) 1 is housed in a mission case 23, and the case 23 includes a cylindrical main case 23a and a housing 23b fixed to the front side of the main case. The front end of the housing 23b is coupled to the engine, and a damper device (not shown) is accommodated. In other words, since the IVT 1 has the gear neutral (GN) as described above, a starting device such as a torque converter, which is required for the conventional automatic transmission (AT) and continuously variable transmission (CVT), is not required. Therefore, only a damper device that absorbs vibration and pulsation of the engine is sufficient in the housing 23b.

メインケース２３ａには、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）５と、動力循環機構６及び反転ギヤ機構７からなるプラネタリギヤ装置Ｕとロー・ハイ切換え機構１０とが配置される。メインケース２０ａの下方は、開口されており、かつ該開口はオイルパン２１により閉塞されている。該オイルパン２１部分に、一体となったポンプ・バルブブロック及びフォルクラムブロックとが収納される状態で、前記メインケース２３ａの開口部分に固定されている。 In the main case 23a, a toroidal continuously variable transmission (variator) 5, a planetary gear unit U including a power circulation mechanism 6 and a reverse gear mechanism 7, and a low / high switching mechanism 10 are arranged. A lower part of the main case 20 a is opened, and the opening is closed by an oil pan 21. The oil pan 21 is fixed to the opening portion of the main case 23a in a state where the pump / valve block and the fulcrum block are integrated.

ハウジング２３ｂとメインケース２３ａとに挟まれるように前隔壁板２５が固定されており、該隔壁板２５の中心ボス部２５ａには、ニードルベアリング１１を介して入力軸（主軸）１２の前側部分が回転自在に支持されている。該入力軸１２の先端部（前方端部）は、ハウジング２３ｂ内に延び、該ハウジング内のダンパ装置を介してエンジン出力軸と連結している。入力軸１２には、皿状の支持板２７が一体に固定されており、該支持板に隣接して前側入力ディスク２_１が支持されている。該入力ディスク２_１は、支持板２７とその外周部分にてスプライン係合をしていると共に、該入力ディスク２_１の背面と支持板２７との間に押圧装置２９が配置されており、入力ディスク２_１は、入力軸１２と一体に回転すると共に、バリエータ５に必要とする押圧力が付与される。 A front partition plate 25 is fixed so as to be sandwiched between the housing 23b and the main case 23a, and a front boss portion of the input shaft (main shaft) 12 is connected to the central boss portion 25a of the partition plate 25 via the needle bearing 11. It is supported rotatably. The front end (front end) of the input shaft 12 extends into the housing 23b and is connected to the engine output shaft via a damper device in the housing. The input shaft 12, the dish-like support plate 27 is fixed integrally front input disk 2 ₁ adjacent the support plate is supported. Input disc 2 _1, together has a spline engagement with the support plate 27 at its outer peripheral portion, the pressing device 29 is arranged between the back and the support plate 27 of the input disk 2 _1, input disk 2 ₁ is adapted to rotate together with the input shaft 12, the pressing force is applied which requires the variator 5.

入力軸１２には出力ディスク３が遊嵌されており、該出力ディスク３はその外周側においてドラム状の出力伝達軸１３が連結されており、該出力伝達軸１３は、後側の入力ディスク２_１の外径側を囲むようにしてプラネタリギヤ装置Ｕに延びている。後側の入力ディスク２_２はその内周側においてスリーブ軸１２’が連結されており、該スリーブ軸１２’は入力軸１２に被嵌すると共にスプライン係合して、一体の入力軸１２を構成している。 An output disk 3 is loosely fitted to the input shaft 12, and a drum-shaped output transmission shaft 13 is connected to the output disk 3 on the outer peripheral side thereof. The output transmission shaft 13 is connected to the rear input disk 2. ₁ is extended to the planetary gear unit U so as to surround the outer diameter side of ₁ . 'Are connected is, the sleeve shaft 12' sleeve shaft 12 at the input disc 2 ₂ the inner peripheral side of the rear side splined while fitted on the input shaft 12, constituting the input shaft 12 integral is doing.

前記前側の入力ディスク２_１に形成された環状円弧面２ａと、出力ディスク３の前方に形成された環状円弧面３ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ４が挟持されており、同様に後側（第２の）入力ディスク２_２に形成された環状円弧面２ａと、出力ディスク３の後方に形成された環状円弧面３ａとの間にそれぞれ複数枚（３枚）のパワーローラ４が挟持されている。前記互いに対向する円弧面２ａ，３ａにより断面円形状の２個のキャビティ３１_１，３１_２が形成され、前記パワーローラ４は、その中心が前記各円形キャビティ３１_１，３１_２の中心にあってかつ該中心を通るセンタ軸を中心に回転する。即ち、バリエータ５は、フルトロイダルダブルキャビティ型からなり、従ってダブルキャビティ（２列）からなることにより、１列のものに比してトルク容量が２倍となると共に、入力ディスク同士、出力ディスク同士でスラスト力を打消し合い、軸受負荷とならず、かつパワーローラ４の２個の接触点がキャビティ３１の中心点の互いに反対側にあって打消し合うので、パワーローラに殆どスラスト力が作用しない。 An annular arcuate surface 2a formed in the input disc 2 ₁ of the front, the power roller 4 of a plurality each of (three) are interposed between the annular arcuate surfaces 3a formed in front of the output disc 3 , power likewise rear respectively plurality between the (second) input disk 2 ₂ and the annular arcuate surface 2a formed in an annular arcuate surface 3a formed in the rear of the output disc 3 (three) A roller 4 is sandwiched. Arcuate surface 2a of the opposing, two cavities ₃₁ 1 of circular cross-section, 31 ₂ are formed by 3a, the power roller 4, the center is in the said center of each circular cavity ₃₁ 1, 31 ₂ And it rotates around a center axis passing through the center. That is, the variator 5 is made of a full toroidal double cavity type, and thus has a double cavity (2 rows), so that the torque capacity is doubled compared to that of a single row, and between input disks and output disks. The thrust force cancels each other, the bearing load does not occur, and the two contact points of the power roller 4 are on opposite sides of the center point of the cavity 31, so that the thrust force almost acts on the power roller. do not do.

なお、支持板２７の押圧装置２９は、予め定められた予圧を作用するスプリング（板ばね）と、前記ポンプ・バルブブロックからの油圧が作用するダブルピストンからなる油圧アクチュエータを有しており、各ローラ４が入力ディスク２_１，２_２及び出力ディスク３の各円弧面２ａ，３ａに所定圧力で押付ける押付け力を作用しており、これによりトラクションオイルの介在の基に、各ローラとディスクとの間にトラクション力が作用する。即ち、バリエータ５は、トラクションドライブにより入力ディスク２_１，２_２と出力ディスク３との間に動力が伝達される。 The pressing device 29 of the support plate 27 includes a hydraulic actuator including a spring (plate spring) that acts on a predetermined preload and a double piston that acts on the hydraulic pressure from the pump / valve block. The roller 4 applies a pressing force to the arcs 2a and 3a of the input disks 2 ₁ and 2 ₂ and the output disk 3 with a predetermined pressure. Traction force acts during That is, the variator 5 transmits power between the input disks 2 ₁ and 2 ₂ and the output disk 3 by a traction drive.

前記ドラム状の出力伝達軸１３には、後側入力ディスク２_１の後方にて円板状プレート１３ａが前後方向に位置決めされてスプライン係合されており、該プレート１３ａの内周側にてサンギヤ軸１３’が一体に固定されている。そして、該サンギヤ軸１３’は、入力軸と一体のスリーブ軸１２’の外周との間で所定間隔を隔てて同軸状に延びており、該サンギヤ軸１３’と入力軸１２’との間に、逆転防止用のワンウェイクラッチ２１が配置されている。 Wherein the drum-like output transmission shaft 13, disk-like plate 13a at the rear input disk 2 ₁ backward are spline engaged is positioned in the longitudinal direction, the sun gear at a radially inner side of the plate 13a The shaft 13 'is fixed integrally. The sun gear shaft 13 'extends coaxially at a predetermined interval between the input shaft and the outer periphery of the sleeve shaft 12' integral with the input shaft, and between the sun gear shaft 13 'and the input shaft 12'. A one-way clutch 21 for preventing reverse rotation is disposed.

フルトロイダルバリエータ５は、ローラにスラスト力が作用せず、上述したようにローラ４を軸に直交方向にシフトさせることにより、少ない力で変速が可能であるが、反対方向に回転すると、パワーローラ４の挟持力が緩んでしまう。このため、万一、エンジンの逆転又は車輪から逆駆動により、バリエータ５に逆方向のトルクが作用しても、上記ワンウェイクラッチ２１によりバリエータ５が逆駆動されることを阻止している。 The full toroidal variator 5 does not apply any thrust force to the roller, and can shift with a small force by shifting the roller 4 in the direction orthogonal to the axis as described above. 4 will be loosened. For this reason, even if reverse torque is applied to the variator 5 by reverse rotation of the engine or reverse rotation from the wheels, the variator 5 is prevented from being reversely driven by the one-way clutch 21.

前記後側入力ディスク２_１の後方には、同軸状に後方に向けて動力循環機構６、反転ギヤ機構７そしてロー・ハイ切換え機構１０が順次配置されている。動力循環機構６は、シンプルプラネタリギヤからなり、かつドラム状の出力伝達軸１３に内包されるように配置されている。そのサンギヤＳ１が前記サンギヤ軸１３’に形成されている。前記入力スリーブ軸１２’に一体に形成された外径方向に延びるフランジ部１２ｂの外周部にリングギヤＲ１が一体に固定されている。キャリヤＣ１は、リングギヤＲ１を囲むように配置されたカップ状のキャリヤプレート３１と、リング状のディスク３２とからなり、これらプレート３１とディスク３２との間に亘ってシャフトが配置され、これらシャフトにピニオンＰ１が回転自在に支持されている。 The rear of the rear input disk 2 _1, the power recirculation mechanism 6 toward the rear, reversing gear mechanism 7 and low-high switching mechanism 10 are sequentially arranged coaxially. The power circulation mechanism 6 is composed of a simple planetary gear and is disposed so as to be enclosed in the drum-shaped output transmission shaft 13. The sun gear S1 is formed on the sun gear shaft 13 '. A ring gear R1 is integrally fixed to an outer peripheral portion of a flange portion 12b formed integrally with the input sleeve shaft 12 'and extending in the outer diameter direction. The carrier C1 includes a cup-shaped carrier plate 31 disposed so as to surround the ring gear R1 and a ring-shaped disk 32, and a shaft is disposed between the plate 31 and the disk 32, and the shafts are arranged on the shafts. A pinion P1 is rotatably supported.

前記キャリヤプレート３１の外周縁部後端にはロー伝達軸１７のフランジ部１７ａが一体に固定されており、該ロー伝達軸１７は、その内径側にて入力軸１２の先端部分をベアリング１８を介して回転自在に支持している。入力スリーブ軸１２’はナット３６により後側入力ディスク２_１と共に入力軸１２に対して軸方向が位置決めされており、かつ該スリーブ軸フランジ部１２ｂに対してサンギヤ軸１３’及びロー伝達軸フランジ部１７ｂがスラストベアリングを介して軸方向に位置決めされている。 A flange portion 17a of a low transmission shaft 17 is integrally fixed to the rear end of the outer peripheral edge of the carrier plate 31, and the low transmission shaft 17 has a bearing 18 attached to the tip end portion of the input shaft 12 on its inner diameter side. It is rotatably supported via. Input sleeve shaft 12 'is axially positioned relative to the input shaft 12 together with the rear input disk 2 ₁ by a nut 36, and the sun gear shaft 13 with respect to the sleeve shaft flange 12b' and the low transmission shaft flange portion 17b is positioned in the axial direction via a thrust bearing.

ミッションケース２３にはその反転ギヤ機構７の収納部分にて断面Ｚ字状の隔壁１５が固定されている。該隔壁の内径側ボス１５ａには前記ロー伝達軸１７の軸部分がベアリング２２を介して回転自在に支持されている。該隔壁１５は、ミッションケース２３に固定される外周部１５ｂと、上記ロー伝達軸１７を支持する内径側ボス部１５ａと、これら外周部及びボス部を径方向の中間において軸方向に延びてこれら両部を連結する連結部１５ｃとを有し、上記連結部の軸方向両端に形成された支持部１５ｄ，１５ｄにステップピニオンの支持軸１４が回転自在に支持されている。該支持軸１４に回転自在に支持されるステップピニオンの大ピニオンＰ２は、前記ドラム状の出力伝達軸１３の先端部に固定されたリングギヤＲ２に噛合しており、小ピニオンＰ３はハイ伝達軸１９に形成されたサンギヤＳ３噛合している。従って、反転ギヤ機構７は、ケース２３ａと一体の隔壁（固定部材）１５によりキャリヤＣ２が構成され、該キャリヤＣ２に支持されるピニオンＰ２，Ｐ３と噛合するリングギヤＲ２とサンギヤＳ３とにより、キャリヤ固定のプラネタリギヤを構成する。 A partition wall 15 having a Z-shaped cross section is fixed to the transmission case 23 in the storage portion of the reverse gear mechanism 7. A shaft portion of the low transmission shaft 17 is rotatably supported via a bearing 22 on the inner diameter side boss 15a of the partition wall. The partition wall 15 includes an outer peripheral portion 15b fixed to the transmission case 23, an inner diameter side boss portion 15a for supporting the low transmission shaft 17, and the outer peripheral portion and the boss portion extending in the axial direction in the middle of the radial direction. The step pinion support shaft 14 is rotatably supported by support portions 15d and 15d formed at both ends in the axial direction of the connection portion. A large pinion P2 of a step pinion that is rotatably supported by the support shaft 14 meshes with a ring gear R2 fixed to the tip of the drum-shaped output transmission shaft 13, and a small pinion P3 is a high transmission shaft 19. Is engaged with the sun gear S3. Accordingly, in the reverse gear mechanism 7, the carrier C2 is constituted by the partition wall (fixing member) 15 integral with the case 23a, and the carrier is fixed by the ring gear R2 and the sun gear S3 that mesh with the pinions P2 and P3 supported by the carrier C2. Of the planetary gear.

前記ロー伝達軸１７は、そのフランジ部１７ａにてキャリヤＣ１と一体に構成されていると共に上記固定キャリヤＣ２を構成する隔壁１５にベアリング３９を介して回転自在に支持されている。従って、入力軸１２の後側は、上記ロー伝達軸１７を介して固定部材である隔壁１５に２個のベアリング１８，２２を介して回転自在に支持されている。つまり、入力軸１２は、その前端側で隔壁板２５にベアリング１１を介して支持されていると共に、その後端側で隔壁１５にロー伝達軸１７及びベアリング１８，２２を介して支持されており、従って入力軸１２は、入力ディスク２_１，２_２と共に両持ち構造にて回転自在に支持されている。 The low transmission shaft 17 is integrally formed with the carrier C1 at its flange portion 17a, and is rotatably supported by a partition wall 15 constituting the fixed carrier C2 via a bearing 39. Accordingly, the rear side of the input shaft 12 is rotatably supported by the partition 15 which is a fixing member via the row transmission shaft 17 via the two bearings 18 and 22. That is, the input shaft 12 is supported on the partition plate 25 via the bearing 11 on the front end side thereof, and supported on the partition wall 15 on the rear end side via the low transmission shaft 17 and the bearings 18 and 22. Therefore, the input shaft 12 is rotatably supported by the both-end support structure together with the input disks 2 ₁ and 2 ₂ .

上記隔壁のボス部１５ａに配置されるベアリング２２は、小ピニオンＰ３と軸方向にオーバラップする部分に配置され、該ベアリング２２の外径全周に亘って配置されるボス部１５ａの全周部分が、反転プラネタリギヤ機構７と干渉することなく配置され、入力軸後端部分支持用の軸方向スペースを必要とせず、また該反転ギヤ機構７が径方向に大きくなることも防止し得る。更に、上記隔壁１５の軸方向寸法は、反転プラネタリギヤ機構７のキャリヤＣ２の略々同一幅内に納められている。また、ロー伝達軸１７に入力軸１２を支持するベアリング１８も、上記ベアリング２２に対して軸方向に近い部分に配置され、ロー伝達軸１７に作用する曲げモーメントの影響を少なくしている。 The bearing 22 disposed in the boss 15a of the partition wall is disposed in a portion overlapping the small pinion P3 in the axial direction, and the entire peripheral portion of the boss 15a disposed over the entire outer diameter of the bearing 22 However, it is arranged without interfering with the reversing planetary gear mechanism 7, so that no axial space for supporting the rear end portion of the input shaft is required, and it is possible to prevent the reversing gear mechanism 7 from increasing in the radial direction. Further, the dimension of the partition wall 15 in the axial direction is set within substantially the same width of the carrier C2 of the reverse planetary gear mechanism 7. Further, the bearing 18 that supports the input shaft 12 on the low transmission shaft 17 is also disposed in a portion close to the bearing 22 in the axial direction, so that the influence of the bending moment acting on the low transmission shaft 17 is reduced.

前記ハイ伝達軸１９は、ロー伝達軸１７に遊嵌していると共にハイクラッチ用ハブ１９ａが一体に固定されている。前記ロー伝達軸１７の先端部には段付構造のロークラッチ用ハブ１７ｄがスプライン係合しており、ハイクラッチ用ハブ１９ａとロークラッチ用ハブ１７ｄの段付部との間に、脱落防止用ワンウェイクラッチ２０が配置されている。 The high transmission shaft 19 is loosely fitted to the low transmission shaft 17 and a high clutch hub 19a is integrally fixed thereto. A low clutch hub 17d having a stepped structure is spline-engaged with the tip end portion of the low transmission shaft 17, and a drop prevention hub is provided between the high clutch hub 19a and the stepped portion of the low clutch hub 17d. A one-way clutch 20 is arranged.

一方、ミッションケース２３のエンドケース部分にはボス２３ｄが一体に固定されており、該ボス２３ｄの内周側には出力軸１６がニードルベアリング４１及びラジアルベアリング４２を介して回転自在に支持されている。該出力軸１６には、上記ボス２３ｄを取り囲む形でドラム部材４５のスリーブ部４５ａが一体に結合されており、該ドラム部材４５は、ロー・ハイ切換え機構１０を構成するハイクラッチＨ及びロークラッチＬをその油圧アクチュエータ４６，４７と共に内包している。 On the other hand, a boss 23d is integrally fixed to an end case portion of the mission case 23, and an output shaft 16 is rotatably supported via a needle bearing 41 and a radial bearing 42 on the inner peripheral side of the boss 23d. Yes. A sleeve portion 45a of a drum member 45 is integrally coupled to the output shaft 16 so as to surround the boss 23d. The drum member 45 includes a high clutch H and a low clutch that constitute the low / high switching mechanism 10. L is included together with the hydraulic actuators 46 and 47.

ハイクラッチＨは、前記ハイクラッチ用ハブ１９ａと上記ドラム部材４５との間の多板摩擦板により構成され、ロークラッチＬは、前記ロークラッチ用ハブ１７ｄと上記ドラム部材４５との間の多板摩擦板により構成される。ドラム部材４５にはハイクラッチ用油圧アクチュエータ４６を構成するピストン４６ａが油密状に嵌合しており、該ピストンはロークラッチ用のドラム側（外）摩擦板を貫通する複数のピン４９を介してハイクラッチ用摩擦板を操作し得る。ドラム部材のスリーブ部４５ａに軸方向を位置決めされてシリンダプレート５０が支持されており、該シリンダプレート５０にはロークラッチ用油圧アクチュエータ４７を構成するピストン４７ａが油密状に嵌合しており、該ピストンはロークラッチ用摩擦板を操作し得る。 The high clutch H is composed of a multi-plate friction plate between the high clutch hub 19a and the drum member 45, and the low clutch L is a multi-plate between the low clutch hub 17d and the drum member 45. Consists of friction plates. A piston 46a that constitutes a high clutch hydraulic actuator 46 is oil-tightly fitted to the drum member 45, and the piston is interposed through a plurality of pins 49 that penetrate the drum side (outer) friction plate for the low clutch. The high clutch friction plate can be operated. A cylinder plate 50 is supported by being axially positioned on the sleeve portion 45a of the drum member, and a piston 47a constituting the low clutch hydraulic actuator 47 is fitted into the cylinder plate 50 in an oil-tight manner. The piston can operate a low clutch friction plate.

前記ハイ伝達軸１９、ロークラッチ用ハブ１７ｄ、出力軸１６（のフランジ部）は、隔壁１５とボス２３ｄとの間においてそれぞれスラストベアリングを介在して軸方向に位置決めされている。 The high transmission shaft 19, the low clutch hub 17d, and the output shaft 16 (the flange portion thereof) are positioned in the axial direction between the partition wall 15 and the boss 23d with a thrust bearing interposed therebetween.

ついで、一部変更した他の実施の形態について、図４〜図６に基づき説明する。なお、先の実施の形態と同様なものは、同一符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment with a partial change will be described with reference to FIGS. In addition, the same thing as previous embodiment attaches the same code | symbol, and abbreviate | omits description.

図４は、反転ギヤ機構７に、１個のピニオＰ２からなるシンプルプラネタリギヤを採用した実施の形態を示す。該反転プラネタリギヤも、同様に、キャリヤＣ２が固定部材（隔壁）１５により構成され、該固定部材１５にベアリング２２を介してロー伝達軸１７が支持されており、かつ該ロー伝達軸１７にベアリング１８を介して入力軸１２の後端部分が支持されている。 FIG. 4 shows an embodiment in which a simple planetary gear composed of one pinio P2 is adopted for the reversing gear mechanism 7. Similarly, in the reverse planetary gear, the carrier C2 is constituted by a fixed member (partition wall) 15, the low transmission shaft 17 is supported on the fixed member 15 via a bearing 22, and the low transmission shaft 17 has a bearing 18. The rear end portion of the input shaft 12 is supported via

また、上記ベアリング２２は、反転ギヤ機構７のサンギヤＳ３の内径側に軸方向にオーバラップして配置されており、該支持用として軸方向に余分なスペースを必要としない。 Further, the bearing 22 is disposed so as to overlap in the axial direction on the inner diameter side of the sun gear S3 of the reversing gear mechanism 7, and no extra space is required in the axial direction for the support.

本実施の形態は、上述した実施の形態に比して反転ギヤ機構７がステップギヤとなっていない点が相違しているだけで、ハイモードの変速範囲が異なる以外、図２の速度線図も同等である。 The present embodiment is different from the above-described embodiment only in that the reverse gear mechanism 7 is not a step gear, and the speed diagram of FIG. Is equivalent.

図５は、動力循環機構６にデュアルピニオンプラネタリギヤを用いた実施の形態を示す。即ち、該プラネタリギヤは、互に噛合するピニオンＰ１ａ，Ｐ１ｂを支持するキャリヤＣ１と、ピニオンＰ１ａに噛合するリングギヤＲ１と、ピニオンＰ１ｂに噛合するサンギヤＳ１とからなり、キャリヤＣ１が入力軸１２に連結される第１の要素となり、サンギヤＳ１が出力伝達軸１３に連結される第２の要素となり、リングギヤＲ１がロー伝達軸１７に連結される出力要素となる。本実施の形態は、図２に示す速度線図において、バリエータ５の入力要素がＣ１からＲ１（Ｃ１→Ｒ１）に、出力要素がＲ１からＣ１（Ｒ１→Ｃ１）に変更されるだけで、その他は同様である。 FIG. 5 shows an embodiment in which a dual pinion planetary gear is used for the power circulation mechanism 6. That is, the planetary gear includes a carrier C1 that supports the pinions P1a and P1b meshing with each other, a ring gear R1 that meshes with the pinion P1a, and a sun gear S1 that meshes with the pinion P1b. The sun gear S1 is a second element coupled to the output transmission shaft 13, and the ring gear R1 is an output element coupled to the low transmission shaft 17. This embodiment is different from the velocity diagram shown in FIG. 2 in that the input element of the variator 5 is changed from C1 to R1 (C1 → R1) and the output element is changed from R1 to C1 (R1 → C1). Is the same.

そして、図面表記法が異なるが、先の実施の形態と同様に、反転ギヤ機構７のキャリヤＣ２を構成する固定部材１５にロー伝達軸１７がベアリング２２を介して回転自在に支持されており、該ロー伝達軸１７に入力軸１２の後端部分がベアリング１８を介して回転自在に支持されている。 And although the drawing notation method is different, the low transmission shaft 17 is rotatably supported via the bearing 22 on the fixing member 15 constituting the carrier C2 of the reversing gear mechanism 7 as in the previous embodiment. A rear end portion of the input shaft 12 is rotatably supported by the low transmission shaft 17 via a bearing 18.

図６は、トロイダル式無段変速装置（バリエータ）５を、動力循環を伴わない無段変速機（ＣＶＴ）１’に適用した実施の形態を示す。プラネタリギヤ装置Ｕは、ステップピニオンＰ２，Ｐ３を有するプラネタリギヤからなり、上記ピニオンＰ２，Ｐ３の支持軸１４を回転自在に支持するキャリヤＣ２は、ケース２３に固定された隔壁等の固定部材１５からなる。また、バリエータ５の出力ディスク３の外周から延びているドラム状の出力伝達軸１３は、分岐されてサンギヤＳ４に連結すると共に、リバース伝達軸１１７に連結している。 FIG. 6 shows an embodiment in which a toroidal-type continuously variable transmission (variator) 5 is applied to a continuously variable transmission (CVT) 1 ′ that does not involve power circulation. The planetary gear unit U includes a planetary gear having step pinions P2 and P3, and a carrier C2 that rotatably supports the support shaft 14 of the pinions P2 and P3 includes a fixing member 15 such as a partition wall fixed to the case 23. A drum-shaped output transmission shaft 13 extending from the outer periphery of the output disk 3 of the variator 5 is branched and connected to the sun gear S4 and also connected to the reverse transmission shaft 117.

本実施の形態にあっては、先の実施の形態のロー・ハイ切換え機構に代えて、前進クラッチＤと後進クラッチＲとを選択的に切換えて出力軸１６に出力する前後進切換え機構１１０が設けられている。前記固定キャリヤＣ２（１５）に支持されるステップピニオンの小ピニオンＰ２に前記サンギヤＳ４が噛合し、大ピニオンＰ３に噛合するリングギヤＲ３が前記前進クラッチＤに連結している。また、本実施の形態にあっては、ギヤニュートラル（ＧＮ）が存在しないで、エンジンと入力軸１２との間にトルクコンバータ１００が配置される。 In the present embodiment, instead of the low / high switching mechanism of the previous embodiment, a forward / reverse switching mechanism 110 that selectively switches between the forward clutch D and the reverse clutch R and outputs it to the output shaft 16 is provided. Is provided. The sun gear S4 meshes with the small pinion P2 of the step pinion supported by the fixed carrier C2 (15), and the ring gear R3 meshed with the large pinion P3 is connected to the forward clutch D. In the present embodiment, there is no gear neutral (GN), and torque converter 100 is arranged between the engine and input shaft 12.

そして、入力軸１２の前端側は、ケース２３に固定される隔壁板等の固定部材２５にベアリング１５を介して回転自在に支持されている。該入力軸１２の後側はプラネタリギヤ装置Ｕ内に延びており、該後端部分が前記リバース伝達軸１１７内にベアリング１８を介して回転自在に支持されている。また、前記キャリヤＣ２を構成する固定部材１５に上記リバース伝達軸１１７がベアリング２２を介して回転自在に支持されている。従って、該入力軸１２は、その前端を固定部材２５に直接的に、その後端をリバース伝達軸１１７を介して固定部材１５に間接的に、両持ち構造にて支持されている。 The front end side of the input shaft 12 is rotatably supported by a fixing member 25 such as a partition plate fixed to the case 23 via a bearing 15. The rear side of the input shaft 12 extends into the planetary gear unit U, and the rear end portion is rotatably supported in the reverse transmission shaft 117 via a bearing 18. The reverse transmission shaft 117 is rotatably supported by a fixing member 15 constituting the carrier C2 via a bearing 22. Accordingly, the input shaft 12 is supported in a double-supported structure with the front end thereof directly on the fixing member 25 and the rear end thereof indirectly on the fixing member 15 via the reverse transmission shaft 117.

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、入力軸１２の回転は、バリエータ５にて変速されて出力伝達軸１３に出力される。前後進切換え機構１１０が前進状態にある場合、上記出力伝達軸１３の回転は、キャリヤ固定のプラネタリギヤ装置Ｕにより反転されて前進クラッチＤから正方向回転として出力軸１６に出力する。 Since the present embodiment is configured as described above, the rotation of the input shaft 12 is shifted by the variator 5 and output to the output transmission shaft 13. When the forward / reverse switching mechanism 110 is in the forward movement state, the rotation of the output transmission shaft 13 is reversed by the carrier-fixed planetary gear unit U and output from the forward clutch D to the output shaft 16 as a forward rotation.

前後進切換え機構１１０が後進状態にある場合、前記出力伝達軸１３の回転が、リバース伝達軸１１７及び後進クラッチＲを介して出力軸１６に出力する。 When the forward / reverse switching mechanism 110 is in the reverse drive state, the rotation of the output transmission shaft 13 is output to the output shaft 16 via the reverse transmission shaft 117 and the reverse clutch R.

本発明の実施の形態の概略を示す図。The figure which shows the outline of embodiment of this invention. その速度線図を示す図。The figure which shows the velocity diagram. 上記実施の形態による無段変速機（ＩＶＴ）の断面を示す図。The figure which shows the cross section of the continuously variable transmission (IVT) by the said embodiment. 一部変更した実施の形態を示す概略図。Schematic which shows embodiment changed partially. 他の実施の形態を示す概略図。Schematic which shows other embodiment. 動力循環を伴わない無段変速機（ＣＶＴ）に適用した実施の形態を示す概略図。Schematic which shows embodiment applied to the continuously variable transmission (CVT) without power circulation.

Explanation of symbols

１，１’ 無段変速機（ＩＶＴ，ＣＶＴ）
２_１，２_２入力ディスク
２ａ円弧面
３出力ディスク
３ａ円弧面
４（パワー）ローラ
５トロイダル式無段変速装置（バリエータ）
６動力循環機構
７，７’ 反転ギヤ機構
１０ロー・ハイ切換え機構
１１ベアリング
１２入力軸
１３出力伝達軸
１５，２３，２５固定部材（隔壁，ケース）
１６出力軸
１７ロー伝達軸
１８，２２ベアリング
１９ハイ伝達軸
３１_１，３１_２キャビティ
Ｃ２（固定）キャリヤ
Ｒ２リングギヤ
Ｓ３，Ｓ４サンギヤ
Ｐ２，Ｐ３ピニオン
Ｕプラネタリギヤ装置 1,1 'continuously variable transmission (IVT, CVT)
2 ₁ , 2 ₂ Input disk 2a Arc surface 3 Output disk 3a Arc surface 4 (power) roller 5 Toroidal continuously variable transmission (variator)
6 Power circulation mechanism 7, 7 'Reverse gear mechanism 10 Low / high switching mechanism 11 Bearing 12 Input shaft 13 Output transmission shaft 15, 23, 25 Fixing member (partition, case)
16 output shaft 17 low transmission shaft 18, 22 bearing 19 high transmission shaft 31 ₁ , 31 ₂ cavity C2 (fixed) carrier R2 ring gear S3, S4 sun gear P2, P3 pinion U planetary gear device

Claims

Front and rear input disks each having a circular arc surface on one side surface, an output disk having an arc surface on both side surfaces disposed between both input disks, and the circular arc surfaces facing each of the input disk and the output disk A roller arranged to contact the input disk, and by changing the contact position of the roller with respect to the input disk and the output disk, the rotation of the input shaft connected to the input disk is continuously variable. A toroidal continuously variable transmission that outputs to an output transmission shaft connected to the output disk;
A planetary gear device that is connected to at least the output transmission shaft, changes speed so as to include forward rotation and reverse rotation, and outputs to the output shaft;
In the continuously variable transmission in which the input shaft, the toroidal-type continuously variable transmission, the planetary gear device, and the output shaft are arranged in a single shaft,
The output transmission shaft is connected to the outer peripheral side of the output disk, and extends to the planetary gear device so as to surround the outer diameter side of the rear input disk in a drum shape,
The planetary gear device has a reversing gear mechanism having a sun gear and a ring gear meshing with the pinion, with a carrier that rotatably supports the pinion as a fixing member.
The input shaft is Rutotomoni is rotatably supported by the fixing member on the front side of the front of the input disk, and a rear side extending in the planetary gear device, the rear side, constituting carrier of the reversing gear mechanism formed by rotatably supported by said stationary member,
A continuously variable transmission.

The toroidal continuously variable transmission is a full toroidal double cavity type that forms a substantially circular cavity on the arc surface.
The continuously variable transmission according to claim 1.

The planetary gear device includes a first element coupled to the input shaft, a second element coupled to the output transmission shaft, and an output element coupled to the low transmission shaft, and the first element A power circulation mechanism that combines the second element to power circulate and outputs to the output element;
The reverse gear mechanism is formed by connecting the ring gear to the output transmission shaft and connecting the sun gear to a high transmission shaft.
A low-high switching mechanism for selectively extracting the rotation of the low transmission shaft or the high transmission shaft to the output shaft;
The low transmission shaft is rotatably supported by the fixing member constituting the carrier of the reversing gear mechanism via a bearing, and the input shaft is rotatably supported by the low transmission shaft via a bearing. Become,
The continuously variable transmission according to claim 1 or 2.