JP2016217419A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】通過トルクが急変動する際に、押圧装置の油圧室内に導入する油圧を一時的に大きくする場合でも、エンジン等の駆動源により駆動されるオイルポンプのポンプ容量を小さくできる構造を実現する。【解決手段】トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと出力側ディスクとを互いに近づき合う方向に押圧する力を調整する為のローディング機構５１を構成する押圧装置の油圧室内に油圧を導入する為の油圧源として、エンジン等の駆動源の動力により駆動されるオイルポンプ１８とは別に、アキュムレータ５５を設ける。【選択図】図１

Description

この発明は、例えば車両（自動車）用の自動変速装置、建設機械（建機）や農業機械（農機）用の自動変速装置、航空機（固定翼機、回転翼機、飛行船等）等で使用されるジェネレータ（発電機）用の自動変速装置、ポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の自動変速装置に組み込んで使用される、トロイダル型無段変速機の改良に関する。

自動車用変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば特許文献１等の多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されて周知である。又、変速比の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と差動ユニットである遊星歯車装置とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献２〜７に記載される等により、従来から広く知られている。図３〜４は、このうちの特許文献６〜７に記載された、入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させられる、所謂ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた無段変速装置を示している。このうちの図３は無段変速装置のブロック図を、図４は、この無段変速装置を制御する油圧回路を、それぞれ示している。先ず、図３のブロック図により、無段変速装置に就いて説明する。この図３中、太矢印は動力の伝達経路を、実線は油圧回路を、破線は電気回路を、それぞれ示している。

エンジン１の出力は、ダンパ２を介して、入力軸３に入力される。この入力軸３に伝達された動力は、トロイダル型無段変速機４を構成する押圧装置５から入力側ディスク６に伝達され、更に複数個のパワーローラ７を介して出力側ディスク８に伝達される。これら両ディスク６、８のうち、入力側ディスク６の回転速度は入力側回転センサ９により、出力側ディスク８の回転速度は出力側回転センサ１０により、それぞれ測定して、制御器１１に入力し、前記両ディスク６、８間の（トロイダル型無段変速機４の）変速比を算出する。前記押圧装置５は、前記入力側ディスク６と前記出力側ディスク８とを互いに近付く方向に押圧する為のもので、後述する図４に示す様に、油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる油圧式のものとしている。

又、前記入力軸３に伝達された動力は、直接又は前記トロイダル型無段変速機４を介して、差動ユニットである遊星歯車装置１２に伝達される。そして、この遊星歯車装置１２の構成部材の差動成分が、クラッチ装置１３を介して出力軸１４に取り出される。尚、このクラッチ装置１３は、後述する図４に示す低速用クラッチ１５及び高速用クラッチ１６を表すものである。又、図示の例では、出力軸回転センサ１７により前記出力軸１４の回転速度を検出して、前記入力側回転センサ９及び出力側回転センサ１０の故障の有無を判定する為のフェールセーフを可能としている。

一方、前記ダンパ２部分から取り出した動力により、オイルポンプ１８（図４の１８ａ、１８ｂ）を駆動し、このオイルポンプ１８から吐出した圧油を、前記押圧装置５と、前記パワーローラ７を支持した支持部材であるトラニオンを枢軸（図示省略）の軸方向に変位させるアクチュエータ１９（図４参照）の変位量を制御する為の制御弁装置２０とに、送り込み自在としている。尚、この制御弁装置２０とは、後述する図４に示す制御弁２１と、差圧シリンダ２２と、補正用制御弁２３ａ、２３ｂと、高速用切換弁２４及び低速用切換弁２５とを合わせたものである。このうちの制御弁２１は、前記アクチュエータ１９への圧油の給排を制御するものである。又、このアクチュエータ１９に設けた１対の油圧室２６ａ、２６ｂ（図４参照）内の油圧を油圧センサ２７（実際には図４に示す様に１対の油圧センサ２７ａ、２７ｂ）により検出して、その検出信号を、前記制御器１１に入力している。

前記制御器１１は、前記油圧センサ２７からの信号（前記両油圧室２６ａ、２６ｂ内の油圧の差）に基づいて、前記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク、トロイダル型無段変速機の技術分野で周知の、所謂２Ｆｔ）を算出する。そして、この様に算出される通過トルクに応じて前記トロイダル型無段変速機４の変速比を補正すべく、前記制御弁２１の構成部材であるスリーブ２８（図４参照）を、前記差圧シリンダ２２により変位させる。この様な差圧シリンダ２２への圧油の給排は、前記補正用制御弁２３ａ、２３ｂにより制御される。又、前記制御弁装置２０は、駆動部材であるステッピングモータ２９と、後述する押圧力調整弁４１を切り換える為のライン圧制御用電磁開閉弁３０と、前記補正用制御弁２３ａ、２３ｂを切り換える為の電磁弁３１と、前記高速用切換弁２４及び低速用切換弁２５を切り換える為のシフト用電磁弁３２とにより、その作動状態を切り換えられる。そして、これらステッピングモータ２９と、ライン圧制御用電磁開閉弁３０と、電磁弁３１と、シフト用電磁弁３２とは、何れも前記制御器１１からの制御信号に基づいて切り換えられる。

又、前記制御器１１には、前記各回転センサ９、１０、１７及び前記油圧センサ２７からの信号の他、油温センサ３３の検出信号と、ポジションスイッチ３４の位置信号と、アクセルセンサ３５の検出信号と、ブレーキスイッチ３６の信号とを入力している。このうちの油温センサ３３は、無段変速装置を納めたケーシング内の潤滑油（トラクションオイル）の温度を検出するものである。又、前記ポジションスイッチ３４は、後述する図４に記載した手動油圧切換弁３７を切り換える為の、運転席に設けられたシフトレバー（操作レバー）の操作位置（選択位置）を表す信号を発するものである。又、前記アクセルセンサ３５は、アクセルペダルの開度を検出する為のものである。更に、前記ブレーキスイッチ３６は、ブレーキペダルが踏まれた事、或いはパーキングブレーキが操作された事を検出して、その事を表す信号を発するものである。

又、前記制御器１１は、前記各スイッチ３４、３６及び各センサ９、１０、１７、２７、３３、３５からの信号に基づいて、前記ステッピングモータ２９と、ライン圧制御用電磁開閉弁３０と、電磁弁３１と、シフト用電磁弁３２とに前記制御信号を送る他、前記エンジン１を制御する為のエンジンコントローラ３８に制御信号を送る。そして、前記入力軸３と前記出力軸１４との間の速度比を変えたり、或いは停止時若しくは極低速走行時に前記トロイダル型無段変速機４を通過して前記出力軸１４に加えられるトルク（通過トルク）を制御する。

図４は、上述の様な無段変速装置を制御する油圧回路を示している。この油圧回路では、油溜３９から吸引されてオイルポンプ１８ａ、１８ｂにより吐出された圧油を、低圧側調整弁４０並びに押圧力調整弁４１により所定圧に調整自在としている。このうちの押圧装置５側に送る油圧を調整するこの押圧力調整弁４１は、リリーフ弁としての機能を備えたもので、第一〜第三のパイロット部４２〜４４を備える。このうちの第一、第二のパイロット部４２、４３は、前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクの大きさに応じて、前記押圧力調整弁４１の開弁圧を調節する為のものである。これに対して、第三のパイロット部４４は、前記トロイダル型無段変速機４の変速比、このトロイダル型無段変速機４の内部に存在する潤滑油（トラクションオイル）の温度、駆動源であるエンジン１の回転速度等、前記伝達トルク以外の運転条件に応じて前記押圧力調整弁４１の開弁圧を調節する為のものである。図示の例の場合、前記第一〜第三のパイロット部４２〜４４に導入する油圧を適切に調節する事で、前記押圧装置５が発生する押圧力を、前記トロイダル型無段変速機４の運転状況に応じ、適正に規制する様に構成している。

この為に、図示の例の場合は、前記第一、第二のパイロット部４２、４３のうちの何れかのパイロット部に導入する油圧が高くなる程、前記押圧力調整弁４１の開弁圧が高くなり、前記押圧装置５を構成する油圧室４５内に導入する油圧を高くする様に構成している。又、これと共に、パワーローラ７を支持する支持部材（トラニオン）を枢軸の軸方向に変位させる為のアクチュエータ１９にピストン４６を挟んで設けた１対の油圧室２６ａ、２６ｂ同士の間の差圧を、差圧取り出し弁４７を介して、何れかのパイロット部４２、４３に導入する様にしている。この差圧取り出し弁４７は、前記アクチュエータ１９の油圧室２６ａ、２６ｂ内の油圧の差、即ち、トロイダル型無段変速機４の通過トルクが大きくなる程、前記押圧力調整弁４１の何れかのパイロット部４２、４３に導入される油圧が高くなる様に切り換えられる。従って、前記押圧装置５の油圧室４５内に導入される油圧、延いてはこの押圧装置５が発生する押圧力は、前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクが大きくなる程大きくなる。

又、図示の例の場合、前記制御器１１からの指令により制御されるライン圧制御用電磁開閉弁３０の切り換えに基づき、前記第三のパイロット部４４に圧油を導入自在としている。即ち、前記制御器１１は、前記トロイダル型無段変速機４の変速比、内部に存在する潤滑油の温度、駆動源であるエンジン１の回転速度等を勘案して、前記押圧装置５に発生させるべき押圧力の最適値に応じた油圧の必要値を算出する。そして、この必要値と前記目標値との差である補正値に対応する油圧を、前記ライン圧制御用電磁開閉弁３０の切り換えに基づき、前記第三のパイロット部４４に導入する。この様にしてこの第三のパイロット部４４に導入された油圧は、前記押圧力調整弁４１のスプール４８を、図４の左方に押し、前記押圧装置５の油圧室４５内に導入される油圧を低下させる（減圧する）。

この結果、前記押圧装置５にの油圧室４５内導入される油圧が、前記差圧取り出し弁４７が設定した目標値から、前記第三のパイロット部４４に導入された油圧に基づく補正値を減じた値に比例する必要値に補正（減圧）される。尚、前記第三のパイロット部４４に導入する油圧は、前記変速比が所定値（最も大きな油圧を必要とする値で、例えば１．３２）からのずれが大きくなる程、前記油温が低い程、それぞれ高くする。以上に述べた様に、特許文献３に記載された構造を含めて、各トラクション部の面圧を確保する為の押圧装置として油圧式のものを使用するトロイダル型無断変速機４の場合には、この押圧装置が発生すべき押圧力を、このトロイダル型無段変速機４の通過トルクや変速比、油温等から求め、この押圧力に見合う油圧を前記押圧装置５の油圧室４５内に導入する様にしている。

この油圧室４５内に導入する油圧が、常に前記通過トルクに見合う値以上であり、前記各トラクション部の面圧が必要値以上であれば、これら各トラクション部で有害な（不可避的に生じる、スピン滑りを含む、動力伝達の為に必要な微小な滑り以外の）滑りが発生する事はない。この有害な滑りの発生を防止する為には、前記油圧室４５内に導入する油圧に関する安全率を高く（「実際に導入する油圧」／「必要油圧」を大きく）する事が考えられる。但し、前記安全率を高くし過ぎて、前記各トラクション部の面圧が過大になると、これら各トラクション部で発生する、スピンロスを初めとする伝達ロスが大きくなり、前記トロイダル型無段変速機の伝達効率が低下する。この為、前記安全率を余り大きくする事は好ましくない。

但し、前記安全率を低く抑える（「１」を超える値であるが「１」に近い値にする）と、前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクが急変動した場合に、前記油圧室４５内に導入する油圧の調整が間に合わず、前記押圧装置５が発生する押圧力が不足する可能性がある。遊星歯車装置１２と組み合わせて無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機４の場合、クラッチ装置１３の切り換え時｛前記低速用クラッチ１５を接続すると共に前記高速用クラッチ１６の接続を断つ事で実現される低速モード（前述したギヤードニュートラル状態を実現できるモード）と、前記低速用クラッチ１５の接続を断つと共に前記高速用クラッチ１６を接続する事で実現される高速モードとの切り換え時｝に、前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクが急変する。この為、前記クラッチ装置１３の切り換えの前後に、前記油圧室４５内に導入する油圧を一時的に高める事が、従来から提案されている。

又、マニュアル式に変速比を段階的に変化させる機能を備えた無段変速装置で、この変速比を変化させる前後に必要となる押圧力を確保する事も、特許文献６に記載される等により、従来から提案されている。更に、ベルト式の無段変速機を主眼としたものであるが、特許文献７、８にも、変速比変更時に押圧力を高める発明が記載されている。但し、クラッチ装置１３の切り換え時や変速比の変更時以外の場合でも、アクセルペダルやブレーキペダルの操作を急激に行った場合に、前記押圧装置５の押圧力が一時的に不足する可能性がある。即ち、前記制御器１１がこの押圧装置５の油圧室４５内に導入する油圧を調整しようとした場合でも、次の(1)〜(3)の様な理由により、実際にこの油圧室４５内の油圧が上昇し、前記押圧装置５が発生する押圧力が上昇するまでに時間を要する（応答遅れを生じる）可能性がある。

(1) 前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクの算出遅れ
この通過トルクは、前述した様に、前記アクチュエータ１９に設けた１対の油圧室２６ａ、２６ｂ同士の間に存在する差圧に基づいて求める。但し、前記エンジン１の出力トルクが変動（増減）してから、この変動が前記トロイダル型無段変速機４に伝達されて前記両油圧室２６ａ、２６ｂ同士の間に差圧が発生し、この差圧を前記両油圧センサ２７ａ、２７ｂの検出信号に基づいて前記制御器１１が前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクを算出するまでには遅れが生じる。

(2) 前記トロイダル型無段変速機４の変速比の算出遅れ
このトロイダル型無段変速機４の変速比は、前記入力側回転センサ９が検出する前記入力側ディスク６の回転速度と、前記出力側回転センサ１０が検出する前記出力側ディスク８の回転速度との比として算出する。但し、これら両回転センサ９、１０が検出するこれら両ディスク６、８の回転速度を、必要な精度で検出する為には、これら両ディスク６、８を所定角度以上回転させる必要がある。この為、これら両ディスク６、８の回転速度を検出し、更に前記トロイダル型無断変速機４の変速比を算出するまでに遅れが生じる。

(3) 前記押圧装置５が目標とする押圧力を発生させるまでの油圧応答遅れ
前記制御器１１等が前記押圧装置５に発生させるべき押圧力を算出し、この押圧力を得るべき油圧を算出して、前記押圧力調整弁４１の開弁圧を調整しようとしても、図４に示した油圧回路中に存在する抵抗により、この開弁圧が所望値になるまでに応答遅れが生じる。更に、前記押圧力調整弁４１の開弁圧が所望値に調整されてから、実際に前記押圧装置５の油圧室４５内に所定の油圧が導入されるまでの間にも、応答遅れが発生する。

上述した(1)〜(3)の様な理由による応答遅れは、前記トロイダル型無段変速機４を搭載した自動車が定速走行している場合や、加減速する場合でもこの加減速の程度が緩徐であり、前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクの変動が緩徐に行われる場合には、特に問題とはならない。即ち、前記油圧室４５内に導入する油圧に関しては、前述した様な安全率を設定している為、前記通過トルクの変動が緩徐であり、その結果、「実際に導入する油圧」−「必要油圧」の値が前記安全率で補償できる範囲内（正の値）であれば、前記各トラクション部で過大な滑りが発生する事はない。

これに対して、運転者がアクセルペダルを勢い良く（急激に）踏み込んだ場合の如く、前記トロイダル型無段変速機４の通過トルクが急上昇する様な状況で前記応答遅れが生じると、このトロイダル型無段変速機４の通過トルクに対して、前記押圧装置５が発生する押圧力が不足する（「実際に導入する油圧」−「必要油圧」の値が負になる）状況が発生する。この様な状況では、前記各トラクション部で有害な滑りが発生し、前記トロイダル型無段変速機４の伝達効率が著しく低下したり、最悪の場合には、動力伝達を殆ど行わずにトラクション部が滑る、所謂グロススリップが発生して、前記トロイダル型無段変速機４の耐久性を低下させる原因となる。

一方、特許文献５には、アクセル開度とエンジンの回転速度とからこのエンジンの出力トルクを推定して、アクセルペダルを踏み込んだ瞬間に、押圧装置の油圧室内に導入する油圧を、この出力トルクを伝達する為に必要な押圧力を得られる値に制御する発明が記載されている。前記押圧装置の油圧室内に導入する油圧の値は、前記アクセル開度と前記エンジンの回転速度とから求められる、前記エンジンの出力トルクを伝達可能な値（に安全率を乗じた値）を上限としている。従って、上述の様な特許文献５に記載された発明は、前述の(1)(2)の原因に基づく応答遅れには対応できても、前述の(3)の原因に基づく応答遅れには対応できない。即ち、必要値を上限として油圧導入を図る為、前記(3)の様な応答遅れにより、瞬間的とは言え、押圧力不足に基づく有害な滑りを発生する可能性がある。

これに対し、特許文献８には、アクセルペダルやブレーキペダルの操作速度の絶対値が予め設定した閾値を超えた場合に、押圧装置の油圧室内に導入する油圧を、予め設定した所定時間だけ、その時点でのトルクの大きさに応じた必要値、並びに、前記アクセルペダルやブレーキペダルの操作に基づいて必要になると予想される値よりも大きくする発明が記載されている。この様な特許文献８に記載された発明によれば、前述の(3)の原因に基づく応答遅れを僅少に抑える事ができる。

以上に述べた様に、前記トロイダル型無段変速機４に関しては、前記クラッチ装置１３の切り換えやアクセルペダル又はブレーキペダルの急激な操作が行われる事に基づいて前記通過トルクが急変動する際に、前記押圧装置５の油圧室内に導入する油圧を一時的に大きくする事が、前記グロススリップの発生を防止する為に有効である。但し、このグロススリップの発生を防止すべく、前記油圧を一時的に大きくする際に必要となる圧油の流量に合わせて、前記オイルポンプ１８のポンプ容量を大きくすると、このオイルポンプ１８、延いては、前記トロイダル型無段変速機４全体が大型化する。又、このポンプ容量が大きくなると、このオイルポンプ１８のポンプロスが大きくなり、前記トロイダル型無段変速機４を組み込んだ無段変速装置全体としての伝達効率が低下する。即ち、この無段変速機の油圧回路を構成する配管（前記オイルポンプ１８から供給された圧油を前記押圧装置５の油圧室内に導入する為の配管）の内径をＤ［ｍ］、長さをＬ［ｍ］とすると共に、この配管の内部を流通する圧油の流量をＱ［ｍ³／ｓ］とすると、この配管の損失水頭（圧力損失）Ｈ_kは、次の（１）式の様に表される。

尚、この（１）式中、Ｃは流速係数である。前記オイルポンプ１８のポンプ容量を大きくすると、前記配管の内部を流通する圧油の流量Ｑが大きくなり、前記損失水頭Ｈ_kが増大し、前記オイルポンプ１８のポンプロスも増大する。

特開２００４−１６９７１９号公報 特開２００５−２２１０１８号公報 特開２００６−２５０２５５号公報 特開２００７−４６６６１号公報 特開２００９−１２１５３０号公報 特開２０１０−１９０３６２号公報 特公平５−３１０２５号公報 特開２０１２−１３２５１４号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、トロイダル型無段変速機を通過するトルクが急変する際のトラクション部に於ける有害な滑りの発生を防止しつつ、油圧源であるオイルポンプの大型化やポンプロスの増大を抑えられる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のトロイダル型無段変速機は、相対回転を自在として互いに同軸に配置された、少なくとも１対のディスクと、これら両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラを回転自在に支持した複数個の支持部材と、これら各支持部材を変位させて、前記両ディスク同士の間の変速比を変えるアクチュエータと、これら両ディスク同士を互いに近付く方向に押圧する押圧装置とを備える。
この押圧装置は、油圧室内への油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる油圧式のものであって、この押圧装置の油圧室内に導入される油圧は、前記両ディスク同士の間で伝達する力の大きさに応じて調節される。
更に、本発明のトロイダル型無段変速機は、前記押圧装置の油圧室内に油圧を導入する為の油圧源として、オイルポンプと、アキュムレータ（蓄圧器）とを備えている。
このうちのオイルポンプは、前記両ディスクのうちの一方のディスクを回転駆動する為のエンジン等の駆動源により駆動される。
又、前記アキュムレータは、圧油を貯溜すると共に、必要に応じて貯溜した圧油を吐出するものである。この様なアキュムレータは、例えば、前記オイルポンプとは別に設けられた電動ポンプから供給された圧油を貯溜するものとする事ができる。或いは、前記オイルポンプから供給された圧油を貯溜する様に構成しても良い。

上述の様なトロイダル型無段変速機は、このトロイダル型無段変速機を通過するトルクが急変動する際に、前記アキュムレータに貯溜した圧油を吐出する。即ち、このトロイダル型無段変速機を通過するトルクの大きさに影響する被操作部材の操作量｛例えば車両用の場合、アクセル開度やブレーキペダル踏み込み量、パドルシフト（変速比切換スイッチ）の操作信号等｝が予め設定した閾値を超えた場合等に、前記アキュムレータに貯溜した圧油を吐出する事で、前記押圧装置の油圧室内に導入する油圧を一時的に（例えば０．１〜１秒程度）大きくする（前記オイルポンプだけでこの押圧装置の油圧室内に圧油を導入する場合と比較して大きくする）。

又、本発明のトロイダル型無段変速機は、複数の歯車を組み合わせて成る歯車式の差動ユニット（例えば、遊星歯車装置）、及び、これらトロイダル型無段減速機と差動ユニットとの間の動力伝達状態を切り換える為のクラッチ装置と共に、無段変速装置を構成する事ができる。

上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、押圧装置の油圧室内に油圧を導入する為の油圧源として、オイルポンプと、アキュムレータとを備えている。この為、前記トロイダル型無段変速機を通過するトルクが急変動する際に、このアキュムレータに貯溜した圧油を吐出する事で、前記押圧装置の油圧室内に導入する油圧を一時的に大きくして、各ディスクと各パワーローラとの転がり接触部であるトラクション部に於けるグロススリップ等の有害な滑りの発生の防止を図れる。即ち、これら各トラクション部に於ける有害な滑りの発生を防止すべく、前記押圧装置の油圧室内に導入する油圧を一時的に大きくする場合にも、前記オイルポンプのポンプ容量を大きくする必要がない。従って、このオイルポンプの大型化やポンプロスの増大を抑える事ができる。この結果、前記各トラクション部に於ける有害な滑りの発生を防止しつつ、前記トロイダル型無段変速機（を組み込んだ無段変速装置全体として）の伝達効率を確保できる。
又、前記オイルポンプとは別に設けられた電動ポンプから供給された圧油を前記アキュムレータに貯溜する構成を採用すれば、前記オイルポンプの駆動状態の影響を受ける事なく、前記アキュムレータに圧油を供給する（貯溜する）事ができる。従って、駆動源の駆動直後等、前記オイルポンプの動作が安定していない場合でも、前記アキュムレータへの圧油の供給を安定して行える。

本発明の実施の形態の第１例のトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の油圧回路の概略を示す図。 同第２例を示す、図１と同様の図。 従来から知られている無段変速装置の１例を示すブロック図。 同じく油圧制御回路の１例を示す図。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１を参照しつつ説明する。
本例の無段変速装置は、トロイダル型無段変速機４ａ（図３参照）と、複数の歯車を組み合わせて成る歯車式の差動ユニットである遊星歯車装置１２（図３参照）と、これらトロイダル型無段減速機４ａと遊星歯車装置１２との間の動力伝達状態を切り換える為のクラッチ装置１３（図３〜４参照）とを備えたもので、その基本的な構成や動作原理は、前述の図３〜４に示した無段変速装置と同様である。

即ち、この様な本例の無段変速装置を制御する為の油圧回路は、駆動源であるエンジン１の動力（ダンパ２部分から取り出した動力）により駆動されるオイルポンプ１８（１８ａ、１８ｂ）（図３〜４参照）を有している。そして、前記油圧回路は、油溜３９（図４参照）から吸引されて前記オイルポンプ１８から吐出した圧油を、高圧ライン４９を介して、変速制御機構５０、ローディング機構５１及びモード切換クラッチ機構５２を構成する弁や油圧機器の油圧室内に送り込み自在としている。

前記各機構５０〜５２のうち、変速制御機構５０は、前記トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為のもので、前述の図３〜４に示した構造に於ける、制御弁装置２０のうちで変速比の制御に関連するもの（制御弁２１、差圧シリンダ２２、補正用制御弁２３ａ、２３ｂ）とアクチュエータ１９とを含んで構成されている。又、前記ローディング機構５１は、前記トロイダル型無段変速機４ａを構成する入力側ディスク６と出力側ディスク８（図３参照）とを互いに近づき合う方向に押圧する力を調整する為のもので、前述の図３〜４に示した構造に於ける、押圧力調整弁４１と押圧装置５とを含んで構成される。又、前記モード切換クラッチ機構５２は、前記クラッチ装置１３の切り換え（低速モードと高速モードとの切り換え）を行う為のもので、図３〜４に示した構造に於ける、前記制御弁装置２０のうちで当該切り換えに関連するもの（高速用切換弁２４及び低速用切換弁２５）と低速用クラッチ１５及び高速用クラッチ１６とを含んで構成されている。

又、前記高圧ライン４９は、減圧弁５３を介して低圧ライン５４に接続している。即ち、前記オイルポンプ１８から前記高圧ライン４９に送り込まれた圧油は、前記減圧弁５３により所定の油圧まで減圧された後、前記低圧ライン５４に送り込まれ、この低圧ライン５４を通じて、前記入力側、出力側両ディスク６、８と各パワーローラ７（図３参照）との転がり接触部であるトラクション部等の潤滑すべき各部に供給され、これら各部の潤滑に供される。

又、本例の場合、前記トロイダル型無段変速機４ａの各機構５０〜５２（このトロイダル型無段変速機４ａを構成する各部材の動作）を制御する為の制御器１１は、前記トロイダル型無段変速機４ａの通過トルクが急変動する際に、前記押圧装置５の油圧室４５（図３〜４参照）内に導入する油圧を一時的に（例えば０．１〜１秒程度）大きくする事により、前記各トラクション部に於けるグロススリップ等の有害な滑りの発生を防止する機能を備えている。即ち、前記制御器１１は、前記クラッチ装置１３が切り換えられたり、前記トロイダル型無段変速機４ａを通過するトルクに影響する被操作部材の操作量｛アクセル開度やブレーキペダルの踏み込み量、ポジションスイッチ３４（図３参照）の操作信号等｝が予め設定した閾値を超えた場合に、前記油圧室４５内に導入する油圧を一時的に高くする。

この様に押圧装置５の油圧室４５内に導入する油圧を一時的に高くする為に、本例の場合には、油圧源として、前記エンジン１により駆動されるオイルポンプ１８とは別に、アキュムレータ５５を備えている。このアキュムレータ５５は、補助ライン５７を介して、高圧電磁弁５６の入力ポートに接続しており、この高速電磁弁５６の出力ポートは前記高圧ライン４９に接続している。即ち、この高圧電磁弁５６のソレノイドに通電し、これら入力、出力両ポートを連通する事により、前記アキュムレータ５５内の圧油を、前記高圧ライン４９を介して、前記ローディング機構５１を構成する押圧装置５の油圧室４５内に導入可能としている。この為に、本例の場合には、少なくとも前記高圧電磁弁５６のソレノイドに通電する直前の状態に於いて、前記補助ライン５７及びアキュムレータ５５側の油圧は、前記高圧ライン４９側の油圧よりも高くなっている。又、本例の場合には、前記オイルポンプ１８とは別に設けられた電動ポンプ５８により、前記アキュムレータ５５に圧油を供給可能としている。即ち、この圧油の供給は、前記高速電磁弁５６のソレノイドへの通電を停止した状態で、前記油溜３９から吸引されて前記電動ポンプ５８により吐出した圧油を、前記補助ライン５７を介して、前記アキュムレータ５５内に導入する事で行う。この際に、これら補助ライン５７及びアキュムレータ５５側の油圧は、前記高圧ライン４９側の油圧よりも高くする。

上述の様な本例の無段変速装置は、前記トロイダル型無段変速機４ａの通過トルクが急変動する際に、前記押圧装置５の油圧室４５内に導入する油圧を一時的に大きくすべく、前記高速電磁弁５６のソレノイドに通電し、前記アキュムレータ５５内に貯溜した圧油を、前記補助ライン５７と前記高圧ライン４９とを介して、前記押圧装置５の油圧室４５内に供給する。これにより、この押圧装置５の油圧室４５内の油圧を一時的に大きくする。即ち、この油圧室４５内の油圧を一時的に大きくする為に必要となる圧油の流量を、前記アキュムレータ５５により補う。この為、本例の場合には、前記押圧装置５の油圧室４５内に導入する油圧を一時的に大きくする場合にも、前記オイルポンプ１８のポンプ容量を大きくする必要がない。従って、このオイルポンプ１８の大型化やポンプロスの増大を抑える事ができる。この結果、前記各トラクション部に於ける有害な滑りの発生を防止しつつ、前記トロイダル型無段変速機４ａを組み込んだ無段変速装置全体としての伝達効率を確保できる。又、本例の場合には、前記オイルポンプ１８とは別に設けられた電動ポンプ５８から供給された圧油を前記アキュムレータ５５に貯溜する構成を採用している為、前記オイルポンプ１８の駆動状態の影響を受ける事なく、前記アキュムレータ５５に圧油を供給する（貯溜する）事ができる。従って、前記エンジン１の駆動直後等、前記オイルポンプ１８の動作が安定していない場合でも、前記アキュムレータ５５への圧油の供給を安定して行える。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図２を参照しつつ説明する。
本例の場合には、アキュムレータ５５に圧油を供給する為の構造が、上述した実施の形態の第１例の場合と異なる。
即ち、本例の場合には、電動ポンプ５８（図１参照）により前記アキュムレータ５５に圧油を供給する構成を採用していない。
その代わりに、本例の場合には、オイルポンプ１８により、前記アキュムレータ５５に圧油を供給する構成を採用している。この為に、本例の場合、前記オイルポンプ１８により吐出された圧油が流通する高圧ライン４９と、前記アキュムレータ５５との間に、高速電磁弁５６と、前記オイルポンプ１８の側からこのアキュムレータ５５の側へ向かう圧油の流通のみを許容するチェック弁（逆止弁）５９とを設けている。この様な構成により、この高速電磁弁５６のソレノイドへの通電を停止した状態では、前記オイルポンプ１８により吐出した圧油を、前記アキュムレータ５５に導入可能としている。一方、前記高速電磁弁５６のソレノイドに通電した状態では、このアキュムレータ５５内に貯溜した圧油を、前記高圧ライン４９を介してローディング機構５１を構成する押圧装置５の油圧室４５（図４参照）内に導入可能としている。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

本発明のトロイダル型無段変速機は、ハーフトロイダル型に限らず、フルトロイダル型とする事もできる。更に、本発明のトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型であるかシングルキャビティ型であるかを問わず、実施できる。

１ エンジン
２ ダンパ
３ 入力軸
４、４ａ トロイダル型無段変速機
５ 押圧装置
６ 入力側ディスク
７ パワーローラ
８ 出力側ディスク
９ 入力側回転センサ
１０ 出力側回転センサ
１１ 制御器
１２ 遊星歯車装置
１３ クラッチ装置
１４ 出力軸
１５ 低速用クラッチ
１６ 高速用クラッチ
１７ 出力軸回転センサ
１８、１８ａ、１８ｂ オイルポンプ
１９ アクチュエータ
２０ 制御弁装置
２１ 制御弁
２２ 差圧シリンダ
２３ａ、２３ｂ 補正用制御弁
２４ 高速用切換弁
２５ 低速用切換弁
２６ａ、２６ｂ 油圧室
２７、２７ａ、２７ｂ 油圧センサ
２８ スリーブ
２９ ステッピングモータ
３０ ライン圧制御用電磁開閉弁
３１ 電磁弁
３２ シフト用電磁弁
３３ 油温センサ
３４ ポジションスイッチ
３５ アクセルセンサ
３６ ブレーキスイッチ
３７ 手動油圧切換弁
３８ エンジンコントローラ
３９ 油溜
４０ 低圧側調整弁
４１ 押圧力調整弁
４２ 第一のパイロット部
４３ 第二のパイロット部
４４ 第三のパイロット部
４５ 油圧室
４６ ピストン
４７ 差圧取り出し弁
４８ スプール
４９ 高圧ライン
５０ 変速制御機構
５１ ローディング機構
５２ モード切換クラッチ機構
５３ 減圧弁
５４ 低圧ライン
５５ アキュムレータ
５６ 高速電磁弁
５７ 補助ライン
５８ 電動ポンプ
５９ チェック弁

Claims (1)

1. 相対回転を自在として互いに同軸に配置された、少なくとも１対のディスクと、これら両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラを回転自在に支持した複数個の支持部材と、これら各支持部材を変位させて、前記両ディスク同士の間の変速比を変えるアクチュエータと、これら両ディスク同士を互いに近付く方向に押圧する押圧装置とを備え、
   この押圧装置は、油圧室内への油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる油圧式のものであって、この押圧装置の油圧室内に導入される油圧は、前記両ディスク同士の間で伝達する力の大きさに応じて調節されるものであり、
   前記押圧装置の油圧内に油圧を導入する為の油圧源として、オイルポンプと、アキュムレータとを備えている、
   トロイダル型無段変速機。
   

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