JPH0510416A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トルクコンバ−タと無段変速機構とを備えた無
段変速機において、オイルポンプの無駄な作動を低減
し、エンジンの駆動損失を軽減し燃費の向上を図る。 【構成】エンジン出力軸１からトルクコンバ−タ２に伝
達された動力を順次カウンタギヤ４、前後進切換及び減
速機構３を経て出力軸６に伝達し、ファイナルギヤ５か
ら車軸７に伝達する第１の動力伝達経路２５と、エンジ
ン出力軸１の動力を入力側クラッチ３０を経て無段変速
機３２に伝達した後、カウンタギヤ３７、出力軸６に伝
達する第２の動力伝達経路４０との双方の経路を備えた
場合に、第１の動力伝達経路２５に第１のオイルポンプ
４１を設け、第２の動力伝達経路４０に第２のオイルポ
ンプ４３を設ける。これにより、Ｎレンジ時、及び第１
の動力伝達経路２５を経るＲ又はＤレンジでの発進時
に、第２のオイルポンプ４３は回転せず、その分、エン
ジンの駆動損失が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無段変速機に関し、特
に、トルクコンバ−タと無段変速機構との双方を備えた
ものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の無段変速機として、
例えば特開平２−２４０４４４号公報に開示されるよう
に、エンジンの動力を順次トルクコンバ−タ、前後進切
換及び減速機構を経て出力軸に伝達する第１の動力伝達
経路と、エンジンの動力をクラッチ及び無段変速機構を
経て出力軸に伝達する第２の動力伝達経路とを備え、車
両の発進時には動力を第１の動力伝達経路を経て伝達
し、その後、トルクコンバ−タのトルク増倍作用が不要
な状況になると、動力を第２の動力伝達経路を経て伝達
することにより、無段変速機のコンパクト化を図るよう
にしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な無段変速機に対して、これに備えるトルクコンバ−タ
や無段変速機構の作動及び潤滑用のオイルポンプを設け
る場合に、通常通りエンジンにより常時駆動されるよう
に配置したときには、このオイルポンプの容量は、トル
クコンバ−タの作動、前後進切換及び減速機構の作動、
入力側クラッチの作動、無段変速機の潤滑及びその油圧
制御の全てに対してオイルを供給する大容量のものが必
要になる。

【０００４】しかしながら、上記の２つの動力伝達経路
を有する無段変速機では、そのオイルの供給の様子を仔
細に見ると、第２の動力伝達経路はＮレンジ（ニュート
ラルレンジ）時や発進時には動力が伝達されず、無段変
速機構の潤滑及びその油圧制御に要するオイルは不要で
ある。このため、オイルはＮレンジ時や発進時に必要以
上のオイルを供給しており、その分、駆動損失が存在す
ると共に、燃費が低下する欠点が生じる。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記のようにトルクコンバ−タと無
段変速機構とを備えて２つの動力伝達経路を有する無段
変速機において、オイルポンプを適切に配置して、必要
十分なオイルのみを供給することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、オイルポンプを２つに区分し、その一
方を第１の動力伝達経路側に配置し、他方を第２の動力
伝達経路側に配置することとする。

【０００７】つまり、請求項１記載の発明の具体的な解
決手段は、エンジンの動力を順次トルクコンバ−タ、前
後進切換及び減速機構を経て出力軸に伝達する第１の動
力伝達経路と、エンジンの動力を入力側クラッチ及び無
段変速機構を経て出力軸に伝達する第２の動力伝達経路
とを備えた無段変速機を前提とする。そして、上記エン
ジンにより常時駆動される第１のオイルポンプと、上記
第２の動力伝達経路の入力側クラッチの締結により動力
が伝達される経路に配置された第２のオイルポンプとを
設ける構成とする。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、第２のオ
イルポンプの設ける位置を更に特定し、第２の動力伝達
経路の無段変速機構の入力側に配置する構成とする。

【０００９】更に、請求項３記載の発明では、第２のオ
イルポンプの吐出圧を、第１の動力伝達経路を経た動力
の伝達時には低下制御する構成とする。

【００１０】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
第１のオイルポンプはエンジンにより常時駆動されてい
て、そのオイルが第１の動力伝達経路のトルクコンバ−
タ、前後進切換及び減速機構に供給されるので、車両の
発進が可能になる。ここに、この発進時及びＮレンジ
時、つまり動力が第２の動力伝達経路を経ていない際に
は、無段変速機構は入力側クラッチの開放により作動を
停止していて、その作動及び潤滑が本来不要であって、
第２のオイルポンプも入力側クラッチの開放によりその
作動を停止している。よって、該第２のオイルポンプが
作動しない分だけ、エンジンの動力が軽減されると共
に、燃費が良くなる。

【００１１】そして、発進後は、入力側クラッチの締結
により動力が第２の動力伝達経路を経て伝達されるの
で、第２のオイルポンプも作動して、これから供給され
るオイルによって無段変速機構の作動及び潤滑が行われ
るので、無段変速機構の動作が確保される。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、第２のオ
イルポンプが第２の動力伝達経路における無段変速機構
の入力側に配置されていて、多用される変速域でのポン
プ回転数が高くなるので、無段変速機構の潤滑等が良好
に確保される。

【００１３】さらに、請求項３記載の発明では、第１の
動力伝達経路を経た動力伝達時には、第１のオイルポン
プは第１の動力伝達経路から循環するトルクの一部によ
って空回りする場合があるが、この際の吐出圧が低下制
御されるので、エンジンの駆動損失が一層軽減され、燃
費の向上が図られる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明の無段変速機によれば、Ｎレンジ時、又はエンジン動
力をトルクコンバ−タを経て伝達する発進時には、無段
変速機構の制御や潤滑に対して不要となるオイルの供給
を行わないので、その分、エンジンの駆動損失を軽減で
きると共に、燃費の向上を図ることができる。

【００１５】また、請求項１記載の発明によれば、無段
変速機構の入力側にオイルポンプを設けて、その回転数
を多用される変速域で高回転数に確保したので、無段変
速機構の作動や潤滑を良好に行うことができる。

【００１６】さらに、請求項３記載の発明では、トルク
コンバ−タを経た動力伝達時には、第２の動力伝達経路
側のオイルポンプは空回りするものの、その吐出圧を低
下制御したので、エンジンの駆動損失を一層軽減できる
と共に、その分、更に燃費の向上が図れる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１８】図１は無段変速機の全体概略構成を示す。
同図において、１はエンジン出力軸、２は該エンジン出
力軸１に連結されたトルクコンバ−タ、３は該トルクコ
ンバ−タ２にカウンタギヤ４を介して連結された前後進
切換及び減速機構、５は該機構３の出力軸６から動力が
伝達されるファイナルギヤであって、該ファイナルギヤ
５には前車軸７を経て左右の前車輪（図示せず）が接続
される。

【００１９】上記トルクコンバ−タ２は、エンジン出力
軸１に連結されたポンプ２ａと、該ポンプ２ａに対向し
て配置されたタ−ビン２ｂと、この両者の間に配置され
たステータ２ｃとを有し、上記タ−ビン２ｂはコンバー
タ出力軸８に連結され、該出力軸８の図中右端に上記カ
ウンタギヤ４が連結される。また、ステータ２ｃは、自
身をタ−ビン２ｂと逆方向に回転させないためのワンウ
ェイクラッチ２ｄを介してケースに固定される。

【００２０】上記前後進切換及び減速機構３は、シング
ルプラネタリギヤ式の前側遊星歯車機構１０と、ダブル
プラネタリギヤ式の後側遊星歯車機構１１とを有する。
両歯車機構１０，１１は、図２及び図３にも示すよう
に、サンギヤ１２及びピニオンギヤ１３とを共用すると
共に、該サンギヤ１２は、出力軸６と同軸状に配置した
入力軸１５に連結され、該入力軸１５に上記カウンタギ
ヤ４が連結される。また、前側の遊星歯車機構１０のリ
ングギヤ１６はリバースクラッチ１７を経て出力軸６に
連結され、後側の遊星歯車機構１１のリングギヤ１８は
フォワードクラッチ１９を経て出力軸６に連結される。
また、後側の遊星歯車機構１１のショートピニオンギヤ
２２及び（ロング）ピニオンギヤ１３のキャリア２４は
ケースに固定されている。

【００２１】よって、以上の構成により、上記のトルク
コンバ−タ２及び前後進切換及び減速機構３により、エ
ンジン動力をトルクコンバ−タ２からカウンタギヤ４、
及び前後進切換及び減速機構３を経て出力軸６に伝達す
る第１の動力伝達経路２５を構成している。

【００２２】また、３０は上記エンジン出力軸１に直結
した直結軸３１の端部に配置されたロックアップ兼入力
側クラッチ（以下、入力側クラッチと略す）、３２は無
段変速機構である。該無段変速機構３２は、互いに対峙
する入力側ディスク３３及び出力側ディスク３４と、該
両ディスク３３，３４の側面に形成した球面３３ａ，３
４ａに跨って該球面に沿って摩擦摺動するローラ３５と
を有し、該ローラ３５により入力側ディスク３３に伝達
された動力を出力側ディスク３４に伝達すると共に、該
ローラ３５の傾転角度に応じて両ディスク３３，３４の
各有効半径を変化させて、変速比を無段階に調整する機
能を有する。

【００２３】そして、上記入力側ディスク３３には上記
入力側クラッチ３０が接続され、出力側ディスク３４は
他のカウンタギヤ３７を経て上記出力軸６に連結され
る。

【００２４】よって、上記の構成により、エンジン動力
を直結軸３１から入力側クラッチ３０を経て無段変速機
構３２に伝達した後、カウンタギヤ３７を経て出力軸６
に伝達するようにした第２の動力伝達経路４０を構成し
ている。

【００２５】次に、上記無段変速機での動力の伝達の様
子を説明する。

【００２６】Ｄレンジの発進時には、第１の動力伝達経
路２５を使用し、フォワードクラッチ１９のみを締結す
る。これにより、トルクコンバ−タ２から伝達される動
力はサンギヤ１２に伝達された後、順次、ピニオンギヤ
２３、後側遊星歯車機構１１のショートピニオンギヤ２
３及びリングギヤ１８並びにフォワードクラッチ１９を
経て出力軸６に伝達される。

【００２７】一方、Ｒレンジの後退時には、第１の動力
伝達経路２５を使用し、リバースクラッチ１７のみを締
結する。これにより、動力はサンギヤ１２に伝達された
後、ピニオンギヤ１３及び前側遊星歯車機構１１のリン
グギヤ１６、並びにリバースクラッチ１７を経て、上記
Ｄレンジ時とは回転方向を反転した状態で出力軸６に伝
達される。

【００２８】また、Ｄレンジの走行時には、第２の動力
伝達経路４０を使用し、入力側クラッチ３０のみを締結
する。これにより、動力は直結軸３１から入力側クラッ
チ３０を経て無段変速機構３２に伝達された後、カウン
タギヤ３７を経て出力軸６に伝達される。

【００２９】さらに、Ｎレンジ時には、全てのクラッチ
１７、１９及び３０を開放する。これにより、エンジン
動力はトルクコンバ−タ２、カウンタギヤ４及びサンギ
ヤ１２、前側遊星歯車機構１０のリングギヤ１６に伝達
され、これ等が空転する。

【００３０】そして、上記直結軸３１には、入力側クラ
ッチ３０の図中左側に第１のオイルポンプ４１が配置さ
れている。また、無段変速機構３２の入力側ディスク３
３の中芯部を貫通して出力側ディスク３４を支持する軸
４２、つまり無段変速機構３２の入力側には、その出力
側ディスク３４の図中右方の他端部に第２のオイルポン
プ４３が設けられている。

【００３１】続いて、上記２個のオイルポンプ４１，４
３による無段変速機の作動及び潤滑回路を図４に示す。
同図において、上記直結軸３１に連結された第１のオイ
ルポンプ４１は第１の動力伝達経路２５用であり、無段
変速機構３２の図１右方に配置した第２のオイルポンプ
４３は第１の動力伝達経路２５用である。

【００３２】第１のオイルポンプ４１から吐出されたオ
イルは、レギュレータバルブ５０、マニュアルバルブ５
１を経てリバースクラッチ１７、フォワードクラッチ１
９及び入力側クラッチ３０に供給される。また、第１の
オイルポンプ４１のオイルの一部はレデューシングバル
ブ５２で減圧され、その減圧された油圧は更にデュ−テ
ィ電磁弁SOL1でデュ−ティ制御される。上記レギュレー
タバルブ５０は、上記デュ−ティ電磁弁SOL1で制御され
たパイロット圧を入力し、そのパイロット圧に応じた高
圧のライン圧をマニュアルバルブ５１に供給し、残る低
圧のオイルはトルクコンバ−タ２に供給されると共に前
後進切換及び減速機構３の潤滑に供される。

【００３３】また、マニュアルバルブ５１と入力側クラ
ッチ３０との間には、入力側クラッチ３０へのライン圧
の供給を許容及び停止するシフトバルブ５３が配置され
ていて、該シフトバルブ５３は、電磁弁SOL により供給
位置と停止位置との二位置に制御される。

【００３４】一方、第２のオイルポンプ４３から吐出さ
れたオイルは、レギュレータバルブ５５、及びレシオコ
ントロールバルブ５６を経て無段変速機構３２のローラ
３５の傾転角度の制御機構に供給される。上記レギュレ
ータバルブ５５は、レデューシングバルブ５７で減圧さ
れた油圧を更にデュ−ティ電磁弁SOL2によりデュ−ティ
制御されたパイロット圧で制御され、そのパイロット圧
に応じた高圧の油圧をレシオコントロールバルブ５６に
供給し、残る低圧のオイルは無段変速機構３２の潤滑に
供される。

【００３５】また、上記レシオコントロールバルブ５６
は、デュ−ティ電磁弁SOL3により制御され、そのパイロ
ット圧に応じた油圧を生成して、無段変速機構３２のロ
ーラ３５の傾転角度を目標角度に制御する。

【００３６】そして、上記デュ−ティ電磁弁SOL2は、動
力が第２の動力伝達経路４０を経て伝達されている際に
は、上記レギュレータバルブ５５から供給するライン圧
を極く低圧に制御し、ほとんどのオイルを極く低圧で無
段変速機構３２に供給させるように該レギュレータバル
ブ５５を制御するようにコントローラ（図示せず）で制
御される。

【００３７】したがって、上記実施例においては、第１
のオイルポンプ４１はエンジン出力軸１に直結した軸３
１に設けられているので、常時駆動されて、その吐出オ
イルが第１の動力伝達経路のトルクコンバ−タ２及び前
後進切換及び減圧機構３に供給される。

【００３８】これに対し、Ｎレンジ時には、３つのクラ
ッチ１７，１９及び３０は開放状態にある。このため、
無段変速機構３２は停止状態にあって、その潤滑及び傾
転制御が不要な状況であって、この状況の下で、第２の
オイルポンプ４３は、無段変速機構３２の入力側ディス
ク３３の停止と共に回転を停止しているので、その分、
エンジンの駆動損失を軽減できると共に燃費の向上を図
ることができる。

【００３９】そして、Ｄレンジでの発進から走行に移行
し、設定車速になった時点で入力側クラッチ３２が締結
されると、今度は動力が無段変速機構３２を含む第２の
動力伝達経路４０を経て出力軸６に伝達される。この場
合、第２のオイルポンプは無段変速機構３２の回転に伴
い回転してオイルを吐出し、その吐出圧が無段変速機構
３２の潤滑及び傾転制御に供されるので、変速制御が良
好に確保されると共に、無段変速機構３２の信頼性が確
保される。

【００４０】しかも、第２のオイルポンプ４３は無段変
速機構３２の入力側、つまり低変速段で有効半径の小さ
い側に配置されているので、この使用頻度の多い低変速
段では該第２のオイルポンプ４３の回転数が、出力側に
配置される場合に比して高回転数になり、吐出オイル量
を多く確保できる。

【００４１】また、Ｄレンジでの発進時、及びＲレンジ
での後退時には、第１の動力伝達経路２５を経て動力伝
達されるものの、その動力の一部が出力軸６からカウン
タギヤ３７を経て循環して無段変速機構３２に伝達され
るため、その入力側ディスク３３も回転して第２のオイ
ルポンプ４３が回転する。そのため、該第２のオイルポ
ンプ４３の油圧は、図５に示すように、通常では車速の
上昇に伴い回転数が高回転になって高油圧になるが、こ
の際には、レギュレータバルブ５５がデュ−ティ電磁弁
SOL2により制御されて、ライン圧が低圧に調整されるの
で、その分一層、エンジンの駆動損失を軽減できると共
に燃費の向上を図ることができる。

【００４２】図６は他の無段変速機に適用した実施例を
示す。上記実施例とは機器の配置位置を変更したもので
ある。

【００４３】つまり、トルクコンバ−タ２´の図中右方
に前後進切換及び減速機構３´が配置されると共に、該
前後進切換及び減速機構３´と並列に無段変速機構３２
´が配置されていて、前後進切換及び減速機構３´の出
力軸６´はカウンタギヤ４´を経て無段変速機構３２´
の出力側ディスク３４´に接続され、該出力側ディスク
３４´の支持軸６１がファイナルギヤ５´に連結され
る。

【００４４】また、トルクコンバ−タ２´のポンプ２ａ
´には中間軸６０を介して入力側クラッチ３０´が連結
され、該入力側クラッチ３０´は、該中間軸６０に回転
自在に支持した他のカウンタギヤ３７´を介して無段変
速機構３２´の入力側ディスク３３´の支持軸４２´に
連結される。

【００４５】そして、第１のオイルポンプ４１´は、ト
ルクコンバ−タ２´のポンプ２ａ´の中間軸６０におい
て、該トルクコンバ−タ２´のポンプ２ａ´とカウンタ
ギヤ３７´との間の位置に配置される。また、第２のオ
イルポンプ４３´は、カウンタギヤ３７´とファイナル
ギヤ５´との間に配置される。他の構成については同一
部分に同一符号に´を付してその説明を省略する。

【００４６】よって、本実施例においては、上記実施例
と同様にＮレンジ時を含んで動力が第１の動力伝達経路
２５を経て伝達されているときには、第２のオイルポン
プ４３´が本来的に停止するので、その分、エンジンの
駆動損失を軽減できると共に、燃費の向上を図ることが
できる。しかも、第２のオイルポンプ４３´は無段変速
機構３２´とファイナルギヤ５´との間に配置されてい
るので、無段変速機の車幅方向の長さを短縮でき、コン
パクト化を図ることができる。

【００４７】尚、本実施例では、エンジン動力をトルク
コンバ−タ２´のポンプ２ａ´から入力側クラッチ３０
´及びカウンタギヤ３７´を経て無段変速機構３２´に
伝達したが、その他、エンジン出力軸１´に直結される
ロックアップクラッチを設け、該ロックアップクラッチ
を経て無段変速機構３２´に動力を伝達してもよい。

【００４８】また、以上の説明では、前輪駆動車に適用
した無段変速機を例に挙げたが、本発明は後輪駆動車に
も同様に適用できるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体概略構成を示す図である。

【図２】前後進切換及び減速機構のシングルプラネタリ
ギヤユニットの正面図である。

【図３】前後進切換及び減速機構のダブルプラネタリユ
ニットギヤの正面図である。

【図４】油圧回路を示す図である。

【図５】車速に対する第２のオイルポンプの通常の油圧
特性を示す図である。

【図６】他の無段変速機に適用した全体概略構成を示す
図である。

【符号の説明】

１ エンジン出力軸 ２ トルクコンバ−タ ３ 前後進切換及び減速機構 ６ 出力軸 ２５ 第１の動力伝達経路 ３０ 入力側クラッチ ３２ 無段変速機構 ３３ 入力側ディスク ３４ 出力側ディスク ３５ ローラ ４０ 第２の動力伝達経路 ４１ 第１のオイルポンプ ４３ 第２のオイルポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの動力を順次トルクコンバ−タ、
   前後進切換及び減速機構を経て出力軸に伝達する第１の
   動力伝達経路と、エンジンの動力を入力側クラッチ及び
   無段変速機構を経て出力軸に伝達する第２の動力伝達経
   路とを備えた無段変速機であって、上記エンジンにより
   常時駆動される第１のオイルポンプと、上記第２の動力
   伝達経路の入力側クラッチの締結により動力が伝達され
   る経路に配置された第２のオイルポンプとを備えたこと
   を特徴とする無段変速機。
2. 【請求項２】第２のオイルポンプは、第２の動力伝達経
   路の無段変速機構の入力側に配置されていることを特徴
   とする請求項１記載の無段変速機。
3. 【請求項３】第２のオイルポンプは、第１の動力伝達経
   路を経た動力の伝達時に吐出圧が低下制御されることを
   特徴とする無段変速機。