JP2006064008A - 車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速回転時での遠心油圧の相殺を確実に行なうと共に、低速回転時でのベルト押圧力の低下を抑制することができる車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】 プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室４５Ａと遠心油圧キャンセル室４５Ｂとを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、プーリの所定回転数以下のときに遠心油圧キャンセル室を減圧し、所定回転数より大きいときに減圧を中止する２段階作動の弁装置２００を設ける。または、前記遠心油圧キャンセル室４５Ｂに所定の油圧を供給し、この供給される所定の油圧分、前記制御油圧室４５Ａに供給される制御油圧を増圧して制御する手段を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置に関し、特に、２つの可変プーリの間でベルトにより動力伝達を行うとともに、ベルトの巻き掛け半径を変更することにより、その変速比を制御する構成の車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置に関する。

一般に、車両の走行状態に応じた最適の条件でエンジンを運転することを目的として、エンジンの出力側に有段や無段の変速機が設けられている。このような、無段変速機の一例として、ベルト式無段変速機が挙げられる。このベルト式無段変速機は、平行に配置された２つの回転部材と、各回転部材に別々に取り付けられたプライマリプーリおよびセカンダリプーリとを有している。このプライマリプーリおよびセカンダリプーリは、共に、固定シーブと可動シーブとを組み合わせて構成されており、固定シーブと可動シーブとの間にＶ字形状の溝が形成されている。

さらに、プライマリプーリの溝およびセカンダリプーリの溝にベルトが巻き掛けられており、可動シーブに軸線方向の押圧力を発生させる油圧室が別個に設けられている。そして、各油圧室の油圧を別個に制御することにより、プライマリプーリの溝幅が制御されてベルトの巻き掛け半径が変化し、その変速比が変更される一方、セカンダリプーリの溝幅が変化してベルトの張力が制御される。

ところで、上記のようなベルト式無段変速機においては、油圧室が回転部材の外周側に設けられているために、遠心力により生じる油圧、いわゆる遠心油圧が油圧室に作用して、油圧室の油圧が、制御目標である油圧よりも高圧になる可能性がある。その結果、ベルトの押圧力が増大し、ベルト伝達効率の悪化やベルト耐久性への悪影響等が知られている。このような遠心油圧による不都合を解消するための対策としてのベルト式無段変速機の一例が特許文献１に記載されている。

この特許文献１には、特にその図２に、セカンダリシャフト（アウトプットシャフト）に設けられたセカンダリプーリ（ドリブンプーリ）が、セカンダリシャフトに一体的に形成された固定シーブ（固定側プーリ半体）と、セカンダリシャフト（アウトプットシャフト）に軸線方向に移動可能に取り付けられた可動シーブ(可動側プーリ半体)とを有するベルト式無段変速機が記載されている。ここでは、この可動側プーリ半体の外周部側面に外側シリンダ部材が固定され、ピストン部材の外周に設けられたシール部材が外側シリンダ部材に摺動自在に当接されることにより、可動シーブを軸線方向に押圧する作動油室が可動側プーリ半体、この可動側プーリ半体に固定された外側シリンダ部材、ピストン部材およびアウトプットシャフト間に画成されている。さらに、外側シリンダ部材の内周に設けられたシール部材が内側シリンダ部材に摺動自在に当接されることにより、可動シーブに作動油室の押圧力とは逆向きの押圧力を与えるキャンセラ油室がピストン部材、外側シリンダ部材、内側シリンダ部材およびアウトプットシャフト間に画成されている。そして、このキャンセラ油室にはアウトプットシャフトに設けられた油孔を介して、潤滑用のオイルが供給されるように構成されている。

かくて、キャンセラ油室をこの油孔を除いては外部との連通がないほぼ密閉状態に形成することにより、遠心油圧キャンセル量を増大させて、高速回転時での遠心油圧の相殺を可能としている。

特開２００２−２９５６１３号公報

ところで、かかる特許文献１に記載されたベルト式無段変速機のように、キャンセラ油室をほぼ密閉状態に形成することは、高速回転時での遠心油圧の相殺を可能とするには有効であるが、背反として、低速回転時においてもキャンセラ油室に圧力が発生することになる。この結果、遠心油圧が発生しないような低速回転時においてもキャンセラ油室に供給された油圧分の圧力による遠心油圧キャンセル量が生じて、可動シーブのベルト押圧力が要求押圧力以下となるおそれがあった。

本発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、高速回転時での遠心油圧の相殺を確実に行なうと共に、低速回転時でのベルト押圧力の低下を抑制することができる車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための、本発明の一形態による車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置は、プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室と遠心油圧キャンセル室とを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、プーリの所定回転数以下のときに前記遠心油圧キャンセル室を減圧し、前記所定回転数より大きいときに減圧を中止する弁装置を設けたことを特徴とする。

ここで、前記弁装置は２段階作動であることが好ましい。

また、上記目的を達成するための、本発明の他の形態による車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置は、プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室と遠心油圧キャンセル室とを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、前記遠心油圧キャンセル室に所定の油圧を供給し、この供給される所定の油圧分、前記制御油圧室に供給される制御油圧を増圧して制御する手段を設けたことを特徴とする。

本発明の一形態によれば、プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室と遠心油圧キャンセル室とを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、プーリの所定回転数以下のときに前記遠心油圧キャンセル室を減圧し、前記所定回転数より大きいときに減圧を中止する弁装置が設けられているので、遠心油圧の相殺を必要としない所定回転数以下のときには遠心油圧キャンセル室が減圧されて、ベルト押圧力の低下が抑制される。また、所定回転数より大きいときには減圧が中止されるので、遠心油圧の相殺が行なわれる。

ここで、前記弁装置が２段階作動である形態によれば、遠心油圧キャンセル室内の圧力が上昇したときこの遠心油圧キャンセル室内の作動油を速やかに排出させることが可能であるので、変速応答性を良くすることができる。

本発明の他の形態によれば、プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室と遠心油圧キャンセル室とを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、前記遠心油圧キャンセル室に所定の油圧を供給し、この供給される所定の油圧分、前記制御油圧室に供給される制御油圧を増圧して制御する手段が設けられているので、所定回転数より大きいときには遠心油圧の相殺が行なわれ、遠心油圧の相殺を必要としない所定回転数以下のときにも遠心油圧キャンセル室に供給される油圧の影響が排除されて、ベルト押圧力の低下が抑制される。

ここで、本発明に係る車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本発明に係るベルト式無段変速機が適用された車両の一部を示す概略構成図である。図１に示される車両１は、いわゆるＦＦ車（フロントエンジンフロントドライブ：エンジン前置き前輪駆動車両）として構成されており、駆動源としてのエンジン２を備える。エンジン２としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、水素エンジン、あるいは、バイフューエルエンジン等が採用され得るが、ここでは、エンジン２としてガソリンエンジンが用いられるものとして説明する。

図１に示されるように、車両１は、横置きにされたエンジン２の側方に配置され、エンジン２のクランクシャフトＳＣと連結されるトランスアクスル３を有する。トランスアクスル３は、トランスアクスルハウジング４、トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６を含む。ハウジング４は、エンジン２の側方に配置され、ケース５は、ハウジング４のエンジン２とは反対側の開口端に固定されている。また、リヤカバー６は、ケース５のハウジング４とは反対側の開口端に固定されている。そして、トランスアクスルハウジング４の内部には、トルクコンバータ７が配置されており、トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の内部には、前後進切り換え機構８、本発明に係るベルト式無段変速機（ＣＶＴ）９、最終減速機（差動装置）１０が配置されている。

トルクコンバータ７は、ドライブプレート１１と、ドライブプレート１１を介してエンジン２のクランクシャフトＳＣに固定されるフロントカバー１２とを有する。フロントカバー１２には、図１に示されるように、ポンプインペラ１４が取り付けられている。また、トルクコンバータ７は、ポンプインペラ１４と対向する状態で回転可能なタービンランナ１５を含む。

タービンランナ１５は、クランクシャフトＳＣと概ね同軸に延びる入力シャフトＳＩに固定されている。更に、ポンプインペラ１４およびタービンランナ１５の内側にはステータ１６が配置されており、ステータ１６の回転方向は、ワンウェイクラッチ１７によって一方向にのみ設定される。ステータ１６には、ワンウェイクラッチ１７を介して中空軸１８が固定されており、上述の入力シャフトＳＩは、この中空軸１８の内部に挿通されている。そして、入力シャフトＳＩのフロントカバー１２側の端部には、ダンパ機構１９を介してロックアップクラッチ２０が取り付けられている。

上述のポンプインペラ１４、タービンランナ１５およびステータ１６は、作動液室を画成し、この作動液室には、トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間に配置されたオイルポンプ２１から作動液が供給される。そして、エンジン２が作動し、フロントカバー１２およびポンプインペラ１４が回転すると、作動液の流れによりタービンランナ１５が引きずられるようにして回転し始める。また、ステータ１６は、ポンプインペラ１４とタービンランナ１５との回転速度差が大きい時に、作動液の流れをポンプインペラ１４の回転を助ける方向に変換する。

これにより、トルクコンバータ７は、ポンプインペラ１４とタービンランナ１５との回転速度差が大きい時には、トルク増幅機として作動し、両者の回転速度差が小さくなると、流体継手として作動する。そして、車両１の発進後、車速が所定速度に達すると、ロックアップクラッチ２０が作動され、エンジン２からフロントカバー１２に伝えられた動力が入力シャフトＳＩに機械的かつ直接に伝達されるようになる。また、フロントカバー１２から入力シャフトＳＩに伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構１９によって吸収される。

トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間のオイルポンプ２１は、ロータ２２を有し、このロータ２２は、ハブ２３を介してポンプインペラ１４と接続されている。また、ハブ２３は、中空軸１８に対してスプライン嵌合されており、オイルポンプ２１の本体２４は、トランスアクスルケース５側に固定されている。従って、エンジン２の動力は、ポンプインペラ１４を介してロータ２２に伝達されることになり、これにより、オイルポンプ２１が駆動される。

前後進切り換え機構８は、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構２５を有している。遊星歯車機構２５は、入力シャフトＳＩの無段変速機９側の端部に取り付けられたサンギヤ２６と、サンギヤ２６の外周側に同心状に配置されたリングギヤ２７と、サンギヤ２６と噛み合う複数のピニオンギヤ２８と、リングギヤ２７およびピニオンギヤ２８の双方と噛み合う複数のピニオンギヤ２９と、各ピニオンギヤ２８を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ２８をサンギヤ２６の周囲で一体的に公転可能な状態に保持するキャリヤ３０とを含む。

前後進切り換え機構８のキャリヤ３０は、ベルト式無段変速機９に含まれるプライマリシャフトＳＰに固定され、キャリヤ３０と入力シャフトＳＩとの間の動力伝達経路は、フォワードクラッチＣＬを用いて接続または遮断される。また、前後進切り換え機構８は、リングギヤ２７の回転・固定を制御するリバースブレーキＢＲを有している。

一方、本発明に係るベルト式無段変速機９は、入力シャフトＳＩと概ね同軸に延びる上述のプライマリシャフト（駆動側回転軸）ＳＰと、プライマリシャフトＳＰと平行をなすように配置されたセカンダリシャフト（従動側回転軸）ＳＳとを有する。プライマリシャフトＳＰは、軸受３１および３２によって回転自在に支持されており、セカンダリシャフトＳＳは、軸受３３および３４によって回転自在に支持されている。そして、プライマリシャフトＳＰには、プライマリプーリ３５が、セカンダリシャフトＳＳには、セカンダリプーリ３６がそれぞれ装備されている。

プライマリプーリ３５は、プライマリシャフトＳＰの外周に一体に形成された固定シーブ３７と、プライマリシャフトＳＰの外周に摺動自在に装着された可動シーブ３８とにより構成されている。固定シーブ３７と可動シーブ３８とは互いに対向し合い、両者間には、略Ｖ字形状のプーリ溝３９が形成される。また、可動シーブ３８は、固定シーブ３７に対してプライマリシャフトＳＰの軸方向に移動可能であり、無段変速機９は、可動シーブ３８をプライマリシャフトＳＰの軸方向に移動させて可動シーブ３８と固定シーブ３７とを接近・離間させる油圧アクチュエータ４０を有している。

同様に、セカンダリプーリ３６も、セカンダリシャフトＳＳの外周に一体に形成された固定シーブ４２と、セカンダリシャフトＳＳの外周に摺動自在に装着された可動シーブ４３とにより構成されている。固定シーブ４２と可動シーブ４３とは互いに対向し合い、両者間には、略Ｖ字形状のプーリ溝４４が形成される。また、可動シーブ４３も、固定シーブ４２に対してセカンダリシャフトＳＳの軸方向に移動可能であり、無段変速機９は、可動シーブ４３をセカンダリシャフトＳＳの軸方向に移動させて可動シーブ４３と固定シーブ４２とを接近・離間させる油圧アクチュエータ４５を有している。

上述のプライマリプーリ３５のプーリ溝３９と、セカンダリプーリ３６のプーリ溝４４とには、多数の金属製の駒および複数本のスチールリングにより構成されるベルトＢが巻き掛けられる。そして、各油圧アクチュエータ４０および４５による油圧が別個に制御され、これにより、プライマリプーリ３５およびセカンダリプーリ３６の溝幅が変更されてベルトＢの巻き掛け半径が変化する。この結果、無段変速機９による変速比が所望の値に設定されると共に、ベルトＢの張力が調整されることになる。なお、セカンダリシャフトＳＳを支持する軸受３４はトランスアクスルリヤカバー６に固定されており、軸受３４とセカンダリプーリ３６との間には、パーキングギヤＰＧが設けられている。

図１に示されるように、ベルト式無段変速機９のセカンダリシャフトＳＳには、軸受４６および４７によって支持されたシャフト４８が連結されている。シャフト４８には、ドライブギヤ４９が固定されており、このドライブギヤ４９を介して、ベルト式無段変速機９から最終減速機１０に動力が伝達される。最終減速機１０は、セカンダリシャフトＳＳと平行をなすように配置されたインターミディエイトシャフト５０を含む。インターミディエイトシャフト５０は、軸受５１および５２によって支持されており、シャフト５０には、セカンダリシャフトＳＳのドライブギヤ４９と噛み合うカウンタドリブンギヤ５３と、ファイナルドライブギヤ５４とが固定されている。

また、最終減速機１０は、中空のデフケース５５を有している。デフケース５５は、軸受５６および５７によって回転自在に支持されており、その外周には、リングギヤ５８が形成されている。このリングギヤ５８は、インターミディエイトシャフト５０のファイナルドライブギヤ５４と噛み合っている。更に、デフケース５５は、その内部にピニオンシャフト５９を支持しており、ピニオンシャフト５９には、２体のピニオンギヤ６０が固定されている。各ピニオンギヤ６０には、２体のサイドギヤ６１が噛み合わされており、各サイドギヤ６１には、フロントドライブシャフト６２がそれぞれ別個に接続され、各フロントドライブシャフト６２には、車輪（前輪）ＦＷが固定されている。

さて、図２は、上述の本発明によるベルト式無段変速機９の要部を示す拡大断面図であり、同図は、無段変速機９のプライマリプーリ３５およびプライマリシャフトＳＰに関連する構成を示している。プライマリシャフトＳＰは軸線を中心として回転可能であり、プライマリシャフトＳＰの一端には固定シーブ３７が一体に形成され、内部には軸線方向に油路ＳＰＡが形成されている。そして、プライマリシャフトＳＰは固定シーブ３７より外側で、上述のトランスアクスルケース５に固定された軸受３１により回転自在に支持されている。プライマリシャフトＳＰの内部に軸線方向に形成された油路ＳＰＡは、油圧制御装置の油圧回路に連通されている。さらに、プライマリシャフトＳＰには、その外周面に向け半径方向に伸ばされ、かつ、油路ＳＰＡに連通された油路ＳＰＢが設けられている。

一方、可動シーブ３８は、プライマリシャフトＳＰの外周面に沿ってスライドする内筒部３８Ａと、内筒部３８Ａの固定シーブ３７側の端部から外周側に向けて連続された半径方向部３８Ｂと、半径方向部３８Ｂの外周端に連続され、かつ、軸受３３側に向けて軸線方向に伸ばされた外筒部３８Ｃとを有している。そして、内筒部３８Ａには、その内周面から外周面に亘って貫通する油路３８Ｄが形成されている。この油路３８Ｄと油路ＳＰＢとはプライマリシャフトＳＰの外周面に形成された後述のスプライン部を介して連通されている。

すなわち、図２に示されるように、可動シーブ３８の内筒部３８Ａの内周面には複数のスプライン歯（溝）３８Ｓが形成されている。他方、可動シーブ３８を摺動自在に支持するプライマリシャフトＳＰの外周面には、複数のスプライン溝（歯）ＳＰＧが形成されている。スプライン歯３８Ｓおよびスプライン溝ＳＰＧは、歯面または溝表面がインボリュート曲線をなすように形成されており、プライマリシャフトＳＰと可動シーブ３８とは軸方向に滑らかに相対移動可能であるが、プライマリシャフトＳＰと可動シーブ３８とが円周方向には相対移動が不可能な状態とされている。

なお、径方向の油路ＳＰＢは、プライマリシャフトＳＰに形成されたスプライン溝ＳＰＧより軸方向の外側に形成されている。このようにすると、ベルトＢから可動シーブ３８を介してプライマリシャフトＳＰに伝達されるトルクの伝達経路外に、径方向の油路ＳＰＢが位置されることになるので、径方向油路ＳＰＢへの応力集中が生じず、プライマリシャフトＳＰの強度を確保することができる。

更に、ベルト式無段変速機９は、環状の隔壁部材であるシリンダ部材７０を含む。シリンダ部材７０は、図２からわかるように、プライマリシャフトＳＰの径方向に延びる第一径方向部７０Ａと、第一径方向部７０ＡからプライマリシャフトＳＰの軸線と概ね平行に延びる第一筒状部７０Ｂと、第一筒状部７０Ｂから可動シーブ３８の背面に沿ってプライマリシャフトＳＰの径方向に延びる第二径方向部７０Ｃと、さらにこの第二径方向部７０Ｃから可動シーブ３８の外筒部３８Ｃに対する逃げ用の湾曲部を介してプライマリシャフトＳＰの軸線と概ね平行に延びる第二筒状部７０Ｄとを有している。

シリンダ部材７０の第一径方向部７０Ａに形成されている中心孔部には、プライマリシャフトＳＰの先端の小径部が圧入され、シリンダ部材７０は、ロックナット８０を用いてプライマリシャフトＳＰの段部との間に固定されている。そして、シリンダ部材７０の第一筒状部７０Ｂは、不図示の環状のベアリングリテーナおよびボルトによってトランスアクスルリヤカバー６に固定されている軸受３２によって回転自在に支持されている。これにより、プライマリシャフトＳＰが前述の軸受３１と共に、シリンダ部材７０（第一筒状部７０Ｂ）を介して軸受３２により回転自在に支持されることになる。

また、可動シーブ３８の外筒部３８Ｃの外縁部には、シリンダ部材７０の第二筒状部７０Ｄの内周面と摺接するようにシール部材７２が配置されている。一方、可動シーブ３８の内筒部３８Ａにおける軸方向端部の外周側には、シリンダ部材７０の第一筒状部７０Ｂの内周側と摺動自在に接触する、後述の第２摺動部３８Ｆが形成されている。かくて、可動シーブ３８の内筒部３８Ａ、半径方向部３８Ｂ、外筒部３８Ｃおよびシリンダ部材７０によって、上述の油圧アクチュエータ４０を構成する第一制御油圧室４０Ａが画成されている。一方、シリンダ部材７０の第一径方向部７０Ａ、第一筒状部７０Ｂ、可動シーブ３８の内筒部３８Ａにおける軸方向端部およびプライマリシャフトＳＰによって、上述の油圧アクチュエータ４０を構成する第二制御油圧室４０Ｂが画成されている。この第一制御油圧室４０Ａおよび第二制御油圧室４０Ｂ内の油圧を制御することにより、可動シーブ３８を固定シーブ３７に対して移動させてベルトＢの巻き掛け半径を変化させることにより、所望の変速比を得ることができる。

また、可動シーブ３８に対しては、プライマリシャフトＳＰの軸方向に離間されて第１の摺動部３８Ｅと前述の第２の摺動部３８Ｆとが設けられている。可動シーブ３８の２つの摺動部のうち、第１の摺動部３８Ｅは、スプライン３８ＳよりもプライマリシャフトＳＰの軸方向における固定シーブ３７側で、かつ、可動シーブ３８の内周面に設けられており、プライマリシャフトＳＰの外周面と接触する。一方、第２の摺動部３８Ｆは、上述のように、第１の摺動部３８Ｅと軸方向に離間されて、かつ、可動シーブ３８の内筒部３８Ａにおける軸方向端部の外周面に設けられている。そして、第２の摺動部３８Ｆは、図２に示されるように、プライマリシャフトＳＰではなく、シリンダ部材７０の第一筒状部７０Ｂの内周面に接触する。

（本発明の一形態に係る実施形態）
一方、図３は、上述の本発明によるベルト式無段変速機９の別の要部を示す拡大半断面図であり、同図は、無段変速機９のセカンダリプーリ３６およびセカンダリシャフトＳＳに関連する構成を示している。セカンダリシャフトＳＳは軸線を中心として回転可能であり、セカンダリシャフトＳＳの一端には固定シーブ４２が一体に形成され、内部には軸線方向に油路ＳＳＡおよびＳＳＢが形成されている。そして、セカンダリシャフトＳＳは固定シーブ４２より外側で、上述のトランスアクスルリヤカバー６に固定された軸受３４により、パーキングギヤＰＧと共に回転自在に支持されていること前述の通りである。セカンダリシャフトＳＳの内部に軸線方向に形成された油路ＳＳＡおよびＳＳＢは、油圧制御装置の油圧回路に連通されている。さらに、セカンダリシャフトＳＳには、その外周面に向け半径方向に伸ばされ、かつ、油路ＳＳＡに連通された油路ＳＳＣおよびＳＳＤと油路ＳＳＢに連通された油路ＳＳＥとが設けられている。

一方、可動シーブ４３は、セカンダリシャフトＳＳの外周面に沿ってスライドする内側筒状部４３Ａと、内側筒状部４３Ａの固定シーブ４２側の端部から外周側に向けて連続された半径方向部４３Ｂと、半径方向部４３Ｂの外周端に連続され、かつ、軸受３３側に向けて軸線方向に伸ばされた外側筒状部４３Ｃとを有している。

すなわち、可動シーブ４３の内側筒状部４３Ａの内周面には複数のスプライン歯（溝）が形成され、他方、可動シーブ４３を摺動自在に支持するセカンダリシャフトＳＳの外周面には、複数のスプライン溝（歯）が形成されている。スプライン歯およびスプライン溝は、歯面または溝表面が例えばインボリュート曲線をなすように形成されており、セカンダリシャフトＳＳと可動シーブ４３とは軸方向に滑らかに相対移動可能であるが、セカンダリシャフトＳＳと可動シーブ４３とが円周方向には相対移動が不可能な状態とされている。

更に、ベルト式無段変速機９は、環状のピストン部材９０を含む。ピストン部材９０は、図３からわかるように、セカンダリシャフトＳＳの径方向に延びる第一径方向基部９０Ａと、第一径方向基部９０ＡからセカンダリシャフトＳＳの軸線と概ね平行に延びる筒状部９０Ｂと、筒状部９０Ｂから可動シーブ４３の背面に向かって屈曲しつつセカンダリシャフトＳＳの径方向に延びる第二径方向部９０Ｃとを有している。この第二径方向部９０Ｃの外縁部には、可動シーブ４３の外側筒状部４３Ｃの内周面と摺接するようにシール部材９２が配置されている。そして、ピストン部材９０にはさらに、その第一径方向基部９０Ａから筒状部９０Ｂに亘り前述の油路ＳＳＥと後述する遠心油圧キャンセル室に連通する油路９０Ｄが形成されている。

そして、このピストン部材９０は、ピストン部材９０の第一径方向基部９０Ａに形成されている中心孔に対し、セカンダリシャフトＳＳの先端の小径部が圧入され、ロックナット９５を用いてセカンダリシャフトＳＳの段部との間に軸受３３と共に固定されている。

また、１００は略椀形をした隔壁部材であり、その大径側の外縁部１００Ａが可動シーブ４３の外側筒状部４３Ｃの自由端近傍の内周面に形成された段部に当接された状態でスナップリング１０２により可動シーブ４３に固定されている。なお、この外縁部１００Ａには可動シーブ４３の外側筒状部４３Ｃの内周面に当接するシール部材９４が配置されている。一方、隔壁部材１００の小径側の内縁部１００Ｂにはピストン部材９０の筒状部９０Ｂの外周面と摺接するようにシール部材９６が配置されている。

かくて、可動シーブ４３の内側筒状部４３Ａ、半径方向部４３Ｂ、外側筒状部４３Ｃおよびピストン部材９０によって、上述の油圧アクチュエータ４５を構成する制御油圧室４５Ａが画成されている。一方、ピストン部材９０の第一径方向基部９０Ａ、筒状部９０Ｂ、第二径方向部９０Ｃ、可動シーブ４３の外側筒状部４３Ｃおよび隔壁部材１００によって、上述の油圧アクチュエータ４５を構成する遠心油圧キャンセル室４５Ｂが画成されている。この制御油圧室４５Ａには、セカンダリシャフトＳＳの軸方向に形成された油路ＳＳＡ、同じく半径方向に形成された油路ＳＳＣおよびＳＳＤを介して油圧制御装置の油圧回路から制御された油圧の作動油が供給される。一方、遠心油圧キャンセル室４５Ｂには、セカンダリシャフトＳＳの軸方向に形成された油路ＳＳＢ、同じく半径方向に形成された油路ＳＳＥおよびピストン部材９０に形成された油路９０Ｄを介して潤滑用に供される作動油が供給される。

また、本発明の一形態に係る実施形態においては、遠心油圧キャンセル室４５Ｂの一部を画成している外側筒状部４３Ｃに、セカンダリプーリ３６が所定回転数以下のときに遠心油圧キャンセル室４５Ｂを減圧し、所定回転数より大きいときに減圧を中止する本発明に係る弁装置としての２段階作動のチェック弁２００が設けられている。

このチェック弁２００は、図４に詳細に示すように、外側筒状部４３Ｃに形成された座繰り穴２０２に装着されるフランジを有する有底円筒状の弁本体２１０と、該弁本体２１０内に装置されたチェックボール２２０、チェックプレート２３０、低圧設定ばね２４０および高圧設定ばね２５０を主な構成部品として２段階作動が可能に構成されている。そして、外側筒状部４３Ｃには座繰り穴２０２の中心部にドレーン孔２０４が形成されると共に、その上端にチェックボール２２０の弁座２０６が形成されている。さらに、該弁座２０６には、チェックボール２２０の着座時において、遠心油圧キャンセル室４５Ｂから弁本体２１０内への作動油の流出を許容する連通溝２０８が斜め放射状に形成されている。

一方、上述のチェックプレート２３０には、その中心に貫通孔２３２とこれに連なる円錐座面２３４が形成されている。そして、さらにチェックプレート２３０の下縁部は面取りされて、弁本体２１０に形成された円錐座面２１２に対して当接可能とされており、この当接状態において、弁座２０６に着座状態にあるチェックボール２２０とチェックプレート２３０の円錐座面２３４との間に流路が形成される位置関係とされている。なお、弁本体２１０の筒側部には作動油排出孔２１４が形成されている。

しかして、上述の低圧設定ばね２４０は弁本体２１０の底部に形成されたばね受け２１６に一端が支持されつつ、チェックプレート２３０の貫通孔２３２を通って、チェックボール２２０を弁座２０６に向けて付勢している。また、上述の高圧設定ばね２５０は弁本体２１０の底部とチェックプレート２３０との間に介在され、チェックプレート２３０を弁本体２１０に形成された円錐座面２１２に対して付勢している。

ここで、上記チェックボール２２０の質量と低圧設定ばね２４０のばね定数との関係は、遠心油圧のキャンセルが必要となるセカンダリプーリ３６の所定の回転速度において、チェックボール２２０がチェックプレート２３０の円錐座面２３４に密着して着座するように設定されている。すなわち、遠心油圧のキャンセルが必要とされない低速回転では、チェックボール２２０とチェックプレート２３０の円錐座面２３４との間に隙間が生じ、ドレーン孔２０４から隙間および貫通孔２３２を通過した作動油が作動油排出孔２１４から排出され、遠心油圧キャンセル室４５Ｂの圧力上昇が防止ないしは減圧される。

また、遠心油圧のキャンセルが必要となるセカンダリプーリ３６の高速回転では、チェックボール２２０に遠心力が作用し、チェックボール２２０が低圧設定ばね２４０の付勢力に打勝ってチェックプレート２３０側に移動し、円錐座面２３４に密着して着座する。かくて、貫通孔２３２が閉鎖され、遠心油圧キャンセル室４５Ｂの減圧が中止される。この結果、遠心油圧キャンセル室４５Ｂの圧力が上昇され、遠心油圧キャンセルの作用が奏される。

一方、高圧設定ばね２５０のばね定数は、セカンダリプーリ３６の最大回転数において発生する遠心油圧キャンセル室４５Ｂ内の遠心油圧よりも高い圧力がチェックプレート２３０に作用したときに、チェックプレート２３０の移動が行なわれるように設定されている。すなわち、急変速（急減速）時における制御油圧室４５Ａの圧力上昇に伴い遠心油圧キャンセル室４５Ｂの圧力が上昇したときに、この高い圧力が高圧設定ばね２５０の付勢力に打勝ってチェックプレート２３０を移動させることによって、チェックプレート２３０の面取り下縁部と円錐座面２１２との間に隙間を生じさせ、遠心油圧キャンセル室４５Ｂ内の作動油を速やかに排出させる。この結果、変速が速やかに行なわれるのである。

（本発明の他の形態に係る実施形態）
次に、本発明の他の形態に係る実施形態を、図５を参照しつつ説明する。この実施形態においては、前実施の形態が遠心油圧キャンセル室４５Ｂの一部を画成している外側筒状部４３Ｃに、セカンダリプーリ３６が所定回転数以下のときに遠心油圧キャンセル室４５Ｂを減圧し、所定回転数より大きいときに減圧を中止する２段階作動のチェック弁２００を設けるようにしたのに対し、上記遠心油圧キャンセル室４５Ｂに所定の油圧を供給し、この供給される所定の油圧分、制御油圧室４５Ａに供給される制御油圧を増圧して制御する手段を設けている点が異なっている。従って、セカンダリプーリ３６の構成は、遠心油圧キャンセル室４５Ｂの一部を画成している外側筒状部４３Ｃにチェック弁２００が設けられていないことを除き、他の構成は前実施の形態と同じであるから、同一構成部位には図３にて用いたのと同一符号を用いることにし、重複説明を避けることにする。

そこで、本発明の他の形態に係る実施形態における油圧回路３００について、図６を参照しつつ説明する。図において、２１は前述のオイルポンプであり、本実施の形態においては、オイルタンクないしはオイルパンから吸引されオイルポンプ２１から吐出された作動油は油路３０２に供給される。油路３０２はＣＶＴ９の変速比およびベルトの押圧力を制御するレシオコントロールバルブＲＣＶおよびベルト押圧力制御バルブＢＰＣＶに接続されている。油路３０２はさらに、前後進切替え機構８のフォワードクラッチＣＬおよびリバースブレーキＢＲの締結圧を制御するクラッチ圧力制御バルブＣＰＣＶに接続されている。

ＰＲＶは、油路３０２から分岐された油路３０４に設けられたプライマリレギュレータバルブ、ＳＲＶはプライマリレギュレータバルブＰＲＶのドレーン系の油路３０６に直列に配置されたセカンダリレギュレータバルブである。油路３０６からは油路３０８が分岐され、該油路３０８はトルクコンバータ７のロックアップクラッチの係合圧を制御するロックアップ制御バルブＬＵＣＶに接続されている。セカンダリレギュレータバルブＳＲＶは第１および第２のドレーン系を備えており、第１ドレーン系は潤滑油路３１０に、第２ドレーン系はオイルポンプ２１への戻り油路３１２にそれぞれ連通されている。また、上述のトルクコンバータ系に接続されている油路３０８からは油路３１４が分岐され、この油路３１４は流量を調節するオリフィスを備えると共に、潤滑油路３１０に合流されている。

この合流部の下流の潤滑油路３１０からは各種潤滑部位に作動油を供給するための潤滑油路３１６が分岐されている。そして、この潤滑油路３１６からは、例えば、上述した潤滑部位である種々の軸受３１、３２、３３，３４等や、前後進切替え機構８および最終減速機１０等へ、潤滑のための作動油を供給する潤滑油路３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃ等が分岐されている。そして、これらの潤滑油路３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃには、それぞれ、所要の作動油量に制御するための孔径に設定された流量調節オリフィスが設けられている。さらに、この分岐部の下流の潤滑油路３１０からは戻り油路３１２に連なる連通油路３１８が分岐され、該連通油路３１８には、所定の圧力で開かれるチェック弁３２０が設けられている。

一方、潤滑油路３１０は、上述の遠心油圧キャンセル室４５Ｂに連通され、この遠心油圧キャンセル室４５Ｂに上述の所定の圧力で開かれるチェック弁３２０によって制御された一定の供給油圧Ｐｃを油路ＳＳＢ、油路ＳＳＥおよびピストン部材９０に形成された油路９０Ｄを介して供給するようにされている。

一方、油路３０２に供給された作動油は、油路３０２から分岐された油路３０４に設けられ、変速比や入力トルク等に応じて制御されるプライマリレギュレータバルブＰＲＶにより、所定のライン圧ＰＬに調圧される。プライマリレギュレータバルブＰＲＶから油路３０６にドレーンされた作動油は、次に、同じく変速比や入力トルク等に応じて制御されるセカンダリレギュレータバルブＳＲＶによって、所定のセカンダリ圧に調圧される。

ライン圧ＰＬを有する作動油は、レシオコントロールバルブＲＣＶにより制御油圧Ｐｄｒとされ、プライマリ側の油圧アクチュエータ４１に供給される。なお、このレシオコントロールバルブＲＣＶは、デューティ制御されたソレノイドバルブＤＳ１およびＤＳ２により、ライン圧ＰＬを制御油圧Ｐｄｒに減圧制御する。このソレノイドバルブＤＳ１は、車輪速およびアクセル開度に応じて、ライン圧ＰＬのプライマリ側の油圧アクチュエータ４１への流入流量を制御し、ソレノイドバルブＤＳ２は、同じく、車輪速およびアクセル開度に応じて、ライン圧ＰＬのセカンダリ側の油圧アクチュエータ４５への流出流量を制御するものである。

また、ライン圧ＰＬを有する作動油は、ベルト押圧力制御バルブＢＰＣＶにより制御されて制御油圧Ｐｄｎとされ、セカンダリ側の油圧アクチュエータ４５に供給される。なお、このベルト押圧力制御バルブＢＰＣＶは、入力軸トルクに応じてソレノイドバルブＳＬＳにより制御され、ライン圧ＰＬを制御油圧Ｐｄｎに減圧制御する。

さらに、ライン圧ＰＬを有する作動油は、クラッチ圧力制御バルブＣＰＣＶにより制御されて、フォワードクラッチＣＬまたはリバースブレーキＢＲに供給される。なお、このクラッチ圧力制御バルブＣＰＣＶは、入力軸トルクに応じてソレノイドＳＬＣにより制御され、フォワードクラッチＣＬまたはリバースブレーキＢＲの締結圧を制御する。

一方、セカンダリレギュレータバルブＳＲＶによりセカンダリ圧に制御された作動油は、油路３０８を介してロックアップ制御バルブＬＵＣＶに送られ、それにより制御されてトルクコンバータ７に供給される。ロックアップ制御バルブＬＵＣＶは、ロックアップソレノイドバルブＳＬによってロックアップクラッチのＯＮ・ＯＦＦ制御、ロックアップ係合用ソレノイドバルブＤＳＵによってロックアップ係合油圧の漸増ないしは漸減を制御する。

なお、４００は車両全体を制御するコントローラであり、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。

このコントローラ４００に対しては、エンジン２の運転状態を表す種々のパラメータ、例えば、エンジン回転速度、アクセル開度、スロットル開度センサの信号や、トランスアクスル３の状態を表す種々のパラメータ、例えば、トルクコンバータ７のトルク比やプライマリシャフトＳＰの回転速度ＮｉｎおよびセカンダリシャフトＳＳの回転速度Ｎｏｕｔ等、さらには車速Ｖ等の情報が各種センサや演算結果の信号として入力され、予め実験等により求められているマップ等に基づいて、所要の変速比γ（＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ）やベルト押圧力を得るべく、上述のソレノイドバルブＤＳ１、ＤＳ２およびＳＬＳが制御され、上述の制御油圧Ｐｄｒおよび制御油圧Ｐｄｎが形成される。

さらに、コントローラ４００には、各種の信号に基づいてエンジン２およびロックアップクラッチならびにベルト式無段変速装置９の変速制御を行うためのデータも記憶されている。例えば、アクセル開度および車速などのような走行状態に基づいて、ベルト式無段変速装置９の変速比を制御することにより、エンジン２の最適な運転状態を選択するためのデータや、アクセル開度および車速をパラメータとするロックアップクラッチ制御マップがコントローラ４００に記憶されており、このロックアップクラッチ制御マップに基づいてロックアップクラッチが係合・解放・スリップの各状態に制御される。そして、コントローラ４００に入力される各種の信号や、コントローラ４００に記憶されているデータに基づいて、コントローラ４００から油圧制御装置に対して制御信号が出力される。

なお、入力トルクは、マップによりスロットル開度とエンジン回転数とに基づきエンジントルクを求め、更にトルクコンバータ７の入出力回転数から速度比を計算し、該速度比によりマップにてトルク比を求め、エンジントルクに上記トルク比を乗じて求められる。

次いで、上記実施の形態の作用について説明する。エンジン２の回転に基づくオイルポンプ２１の回転により、油路３０２に所定の吐出油圧が発生し、該油圧はプライマリレギュレータバルブＰＲＶが制御されることにより、ライン圧ＰＬに調圧される。同時に、プライマリレギュレータバルブＰＲＶに直列に配置されたセカンダリレギュレータバルブＳＲＶにより、油路３０８を介してトルクコンバータ７に供給されるセカンダリ圧ＰＳが所定の圧力に調圧される。セカンダリレギュレータバルブＳＲＶは、オイルポンプ２１の吐出量が少ないエンジン２の回転時においては第１ドレーン系から潤滑油路３１０に作動油を逃がしつつセカンダリ圧ＰＳを調圧し、吐出量が多い高回転時においては、さらに第２ドレーン系からも油路３１２に作動油を逃がしつつ調圧する。

そこで、エンジン２の回転時、延いては入力シャフトＳＩの回転時においては、セカンダリレギュレータバルブＳＲＶの第１ドレーン系の作動油が供給される潤滑油路３１０に、潤滑油路３１６およびこれから分岐された潤滑油路３１６Ａ、３１６Ｂ、３１６Ｃを介して接続された、種々の軸受３１、３２、３３、３４等、前後進切替え機構８および最終減速機１０の潤滑部位にオリフィスにより所要の流量に制御された作動油が供給される。同時に、この分岐部の下流で分岐された連通油路３１８に設けられている所定の圧力で開かれるチェック弁３２０によって、一定の供給油圧Ｐｃに制御された作動油が油路ＳＳＢ、油路ＳＳＥおよびピストン部材９０に形成された油路９０Ｄを介して遠心油圧キャンセル室４５Ｂに供給される。

そして、上述の制御油圧室４５Ａに供給される理論上必要な制御油圧Ｐｄｎに対して、この一定の供給油圧Ｐｃが加算された実行制御油圧ＰｄｎＡ（＝Ｐｄｎ＋Ｐｃ）でもって、セカンダリ側の油圧アクチュエータ４５が制御される。このようにすることによって、制御油圧室４５Ａに作用する実際の油圧は、ＰｄｎＡ−Ｐｃ＝Ｐｄｎとなり、遠心油圧キャンセル室４５Ｂに作用する供給油圧の影響を排除することができるのである。すなわち、遠心油圧のキャンセルを必要としないセカンダリプーリ３６の低回転時においても、供給油圧Ｐｃの影響を受けることなく全回転領域において、所期の遠心油圧のキャンセルを得ることができる。

ここで、車両の急加速時や急制動時における急ダウンシフト時の制御について説明すると、この急ダウンシフトが要求される車両の走行状態、すなわち、比較的変速比が小さい走行状態ないしは運転条件における急加速要求時や急制動時の急ダウンシフト時においては、変速比γが大きくなるように、プライマリ側の可動シーブ３９を固定シーブ３８から離れて溝幅が広くなる方向に移動させ、セカンダリ側の可動シーブ４３を固定シーブ４２側に向けて溝幅が狭くなる方向に速やかに移動させることが必要である。

本実施の形態では、コントローラ４００がこの急ダウンシフト時を判断すると、制御油圧室４５Ａに上述の実行制御油圧ＰｄｎＡが油路ＳＳＣおよび油路ＳＳＤを介して供給され、同時に、遠心油圧キャンセル室４５Ｂの作動油はチェック弁３２０を介してドレーンされる。従って、可動シーブ４３の移動が速やかに行われ、急ダウンシフトの応答性が向上するのである。

本発明に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置を適用したトランスアクスルを示すスケルトン図である。 本発明に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置のプライマリプーリの構成の一例を示す断面図である。 本発明の一形態に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置の実施形態になるセカンダリプーリの構成を示す断面図である。 図３におけるチェック弁の拡大断面図である。 本発明の他の形態に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置の実施形態になるセカンダリプーリの構成を示す断面図である。 本発明の他の形態に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置の実施形態の油圧回路図である。

符号の説明

３０ プライマリシャフト
３１ セカンダリシャフト
３６ プライマリプーリ
３７ セカンダリプーリ
３８ プライマリ側固定シーブ
３９ プライマリ側可動シーブ
４２ セカンダリ側固定シーブ
４３ セカンダリ側可動シーブ
４５Ａ 制御油圧室
４５Ｂ 遠心油圧キャンセル室
２００ ２段階作動チェック弁
２４０ 低圧設定ばね
２５０ 高圧設定ばね
３００ 油圧回路
３１０ 潤滑油路
３２０ チェック弁
４００ コントローラ

Claims (3)

1. プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室と遠心油圧キャンセル室とを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   プーリの所定回転数以下のときに前記遠心油圧キャンセル室を減圧し、前記所定回転数より大きいときに減圧を中止する弁装置を設けたことを特徴とする車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置。
2. 前記弁装置は２段階作動であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置。
3. プーリの可動シーブにベルトに作用するベルト押圧力を発生させる制御油圧が供給される制御油圧室と遠心油圧キャンセル室とを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   前記遠心油圧キャンセル室に所定の油圧を供給し、この供給される所定の油圧分、前記制御油圧室に供給される制御油圧を増圧して制御する手段を設けたことを特徴とする車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置。
   

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