JP2743646B2 - トロイダル無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトロイダル無段変速機、
特にトロイダル変速機構を２組備えると共に、押付力発
生機構をそれら変速機構の一方の側に有するトロイダル
無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】トロイダル無段変速機は、入出力ディス
クとこれらの間に配置のパワーローラとを有してなる変
速機構を用いて構成することができる。変速比は連続的
に変えることが可能で、パワーローラを入出力ディスク
に対しオフセットさせ、接触位置を変えることにより変
速比を無段階に変えることができる。本出願人の出願に
係る特開平1-216158号公報には、ダブルキャビティトロ
イダル型CVT による無段変速機の技術が記載され、これ
は２組のトロイダル変速機構を同軸配置し、また各キャ
ビティでの押付力を得るのに上記２組の一方の側である
前側のトロイダル変速機構にロ−ディングカム機構を配
するものとしてある。これによると、大きな入力トルク
に対しても２組のトロイダル変速機構でこれを分担する
ことが可能で、かつ他方の側である後側のトロイダル変
速機構にも１つのロ−ディングカム機構をもって押付力
を作用させ得て、変速機のコンパクト化などにも寄与す
ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記はこう
した利点があるが、すべり（スリップ）に着目すると、
次のような点ではなお改良の余地がある。即ち、前掲公
報記載のロ−ディングカム機構は、トルク入力時、カム
の拡開に伴い、後側のトロイダル変速機構へのシャフト
を引き該変速機構側でのディスクに対しこれを締め上げ
ようとする押付力を生ぜしめる。

【０００４】前後のキャビティでの押付力の発生はこう
してなされるが、ここで、シャフトのフリクション等の
存在を考慮すると、後側のキャビティの押付力は前側の
キャビティでのそれに比しシャフト等のしゅう動抵抗に
より若干少なくなる。２組のトロイダル変速機構を用い
てのトルク伝達において上記の如く片側（後側）のキャ
ビティの押付力が小さくなって低下するとき、これはト
ルク伝達時当該側からすべりが発生する原因の一つとな
る。特に、高負荷時において、押付力不足によるすべり
を発生し易くなる要因となり、これを抑制し乃至防止で
きるなら、この種のディスク及びパワーローラによる無
段変速機構でのスリップ防止性をより高いものとするこ
とができる。

【０００５】本発明の目的は、上記型式のトロイダル無
段変速機に改良を加え、いずれか一のトロイダル変速機
構側に配した１つの押付力発生機構により第１と第２の
トロイダル変速機構に対する押付力を発生させる場合で
も、該押付力発生機構を配設されていない側のトロイダ
ル変速機構側でのすべりを抑制し、低減し得てスリップ
防止を図ることのできるトロイダル無段変速機を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下の
トロイダル無段変速機が提供される。第１及び第２の夫
々入出力ディスクとパワーローラを有してなる２組のト
ロイダル変速機構を備え、それら変速機構の押付力はい
ずれか一方の側の変速機構に配される一の押付力発生機
構を用いて得るようになされているトロイダル無段変速
機であって、前記各トロイダル変速機構のパワーローラ
を夫々支持し変速制御圧に応じ作動させるパワーローラ
アクチュエータとしての油圧サ−ボ装置を有し、かつ、
夫々のパワーローラの油圧ピストンシリンダにおけるシ
リンダ室の径と、ピストン両側の油室の油圧差に関し、
φ D_E を、前記の押付力発生機構のある側の一方のトロ
イダル変速機構でのパワーローラに対するそのシリンダ
室の径とし、φ D_N を、他方のトロイダル変速機構での
パワーローラに対するそのシリンダ室の径とし、 P
_E を、前記の押付力発生機構のある側の一方のトロイダ
ル変速機構でのパワーローラ側における油圧ピストンシ
リンダのピストン両側の油室の油圧差とし、 P_N を、他
方のトロイダル変速機構でのパワーローラ側における油
圧ピストンシリンダのピストン両側の油室の油圧差とし
たとき、 P_E （φ D_E ）² ＞ P_N （φ D_N ）² なる関係に設定されているトロイダル無段変速機であ
る。

【０００７】本発明のトロイダル無段変速機では、２組
のトロイダル変速機構でトルク伝達をし、いずれか一方
の側の変速機構に配される一の押付力発生機構が夫々に
押付力を与え、油圧サ−ボ装置はパワーローラアクチュ
エータとしてトロイダル変速機構のパワーローラを夫々
支持し変速制御圧に応じ作動させる。ここに、夫々のパ
ワーローラの油圧ピストンシリンダにおけるシリンダ室
の径と、ピストン両側の油室の油圧差に関し、φ D
_E を、前記の押付力発生機構のある側の一方のトロイダ
ル変速機構でのパワーローラに対するそのシリンダ室の
径とし、φ D_N を、他方のトロイダル変速機構でのパワ
ーローラに対するそのシリンダ室の径とし、P_E を、前
記の押付力発生機構のある側の一方のトロイダル変速機
構でのパワーローラ側における油圧ピストンシリンダの
ピストン両側の油室の油圧差とし、 P_N を、他方のトロ
イダル変速機構でのパワーローラ側における油圧ピスト
ンシリンダのピストン両側の油室の油圧差としたとき、 P_E （φ D_E ）² ＞ P_N （φ D_N ）² なる関係に設定されている。これにより、押付力に比例
するトルク配分となるようにトロイダル変速機構の伝達
トルクとつり合う油圧サ−ボピストン力を押付力発生機
構のある側の一方のトロイダル変速機構でのシリンダに
較べて押付力発生機構のない側の他方のトロイダル変速
機構側で減らすことが可能で、かかる他方のトロイダル
変速機構側の伝達力を下げ、２組のトロイダル変速機構
で押付力が異なり、他方のトロイダル変速機構後側で押
付力が不足する場合でもそれに起因するスリップを抑制
し低減することを可能ならしめる。

【０００８】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１は本発明に係る一実施例を示し、図２
は同例をその油圧サ−ボ装置のピストンシリンダに適用
し得るトロイダル変速機構を有するトロイダル無段変速
機の構成を示し、図３はその要部縦断面図である。

【０００９】図２の骨組図を主として伝動列をまず全体
的に説明するに、図中10はトロイダル無段変速機を示
し、図示しないエンジンからの回転力がトルクコンバー
タ12を介して無段変速機10に入力される。トルクコンバ
ータ12は、ポンプインペラ12a 、タービンランナ12b 、
ステータ12c 、ロックアップクラッチ12d 、アプライ側
油室12e 及びレリース側油室12f等から成り、その中心
部をインプットシャフト14が貫通している。

【００１０】インプットシャフト14は本例では前後進切
換機構36と連結され、該機構36は、遊星歯車機構42、前
進用クラッチ44及び後進用ブレーキ46等を備える。遊星
歯車機構42は、ダブルプラネタリギヤの夫々と噛合する
リングギヤ42b 、サンギヤ42c を有してなる。

【００１１】インプットシャフト14は、同軸上に配置さ
れるトルク伝達軸16にその右端部を支持される。トルク
伝達軸16上には、第１無段変速機構（トロイダル変速機
構）18及び第２無段変速機構（トロイダル変速機構）20
がこの順で前後に変速機ケース22内の下流側にタンデム
配置される。なお、符号64で示すスペースに、コントロ
ールバルブ系のボディを配する。

【００１２】トロイダル変速機構18は、対向面がトロイ
ダル曲面に形成される一対の入力ディスク18a 、出力デ
ィスク18b と、これら入出力ディスクの対向面間に摩擦
接触されると共にトルク伝達軸16に関し対称配置される
一対のパワーローラ18c, 18dと、これらパワーローラを
夫々傾転可能に支持する支持機構及び油圧アクチュエー
タとしてのサーボピストン（図４，５参照）を備える。
トロイダル変速機構20も同様、対向面がトロイダル曲面
の入出力ディスク20a,20b、一対のパワーローラ20c, 20
d、及びその支持機構並びにサーボピストン（図４参
照）を備える。

【００１３】トルク伝達軸16上において無段変速機構1
8, 20は、出力ディスク18b, 20bが対向するよう互いに
逆向きに配置され、本例では、前側のトロイダル変速機
構18の入力ディスク18a は、トルクコンバータ12を経た
入力トルクに応じた押圧力（押付力）を発生する押付力
発生機構としてのローディングカム装置34によって図中
軸方向右側に向かって押圧される。後側のトロイダル変
速機構20の入力ディスク20a は、皿ばね40により図中軸
方向左側に向かって押圧付勢されている。各入力ディス
ク18a, 20aは、ボールスプライン24, 26を介して伝達軸
16に回転可能かつ軸方向に移動可能に支持される。上記
機構において、各パワーローラは後述する変速制御弁か
らの制御圧を受けて作動するサ−ボピストンにより変速
比に応じた傾転角が得られるよう夫々傾転され、入力デ
ィスク18a, 20aの入力回転（入力トルク）を無段階（連
続的) に変速して出力ディスク18b, 20bに伝達する。

【００１４】出力ディスク18b, 20bは、トルク伝達軸16
上に相対回転可能に嵌合された出力ギヤ28とスプライン
結合され、伝達トルクは該出力ギヤ28を介し、出力軸
（カウンタシャフト）30に結合したギヤ30a に伝達さ
れ、これらギヤ28, 30a はトルク伝達機構32を構成す
る。また、出力軸30上に設けたギヤ52と、出力軸50上に
設けたギヤ56と、これらに夫々噛合するアイドラギヤ54
とよりなる伝達機構48を設け、出力軸50はこれをプロペ
ラシャフト60に連結するものとする。

【００１５】無段変速機10は、上記の如くダブルキャビ
ティ型のものであって、片側のキャビティ側（本例では
前側のトロイダル変速機構18側）につき押付力付勢機構
たるロ−ディングカム装置34を有し、その付勢押付力を
両側のキャビティ側に分割して付勢する方式を採る。ま
た、パワーローラを支持しかつ変速制御するためにパワ
ーローラをオフセットさせる方向にサ−ボする油圧ピス
トンシリンダを有する。以下、これらの点について、図
3乃至図５並びに図 1をも参照して更に説明する。

【００１６】まず、上記伝達系において無段変速機構部
分についての断面構造を主として示したのが図３であ
る。なお、同図はインプットシャフト14及びトルク伝達
軸16の軸中心を通る縦断面（半断面）としてある。図３
にも示す如く、ロ−ディングカム装置34については、ト
ロイダル変速機構が２組（18,20 ）のダブルキャビティ
型 でも、これは１つであって、当該１つのロ−ディン
グカム装置によって２つのキャビティ、即ち前側のトロ
イダル変速機構18についてのキャビティと、後側トロイ
ダル変速機構20についてのキャビティとの前後２つのキ
ャビティでの押付力を発生させる。同図において、トル
ク伝達軸16上にはロ−ディングカム装置34のロ−ディン
グカム（カムロ−ラ）34a が相対回転可能に嵌合され、
スライドベアリング38を介してトルク伝達軸16に支持さ
れる。更にいえば、ロ−ディングカム装置34は、入力デ
ィスク18a 、該ディスク背面側に配置のカムフランジ34
b,及びこれらの間に設けた上記のカムロ−ラ34a を有し
て構成することができ、カムフランジ34b 及び入力ディ
スク18a の互いに対向するカム面に当該カムロ−ラ34a
を配し、入力ディスク18a とカムフランジ34b とが相対
回転したとき入力ディスク18a を出力ディスク18b 側に
押圧する力( 推力) を発生させる。カムロ−ラ34a が当
接する入力ディスク18a 及び、これと対向する入力ディ
スク20a は夫々、既述の如くボ−ルスプライン24,26 を
介してトルク伝達軸16に回転可能かつ軸方向に滑らかに
移動可能に支持されており、従ってロ−ディングカム装
置34によって発生された軸方向の押付力が入力ディスク
18a に作用すると、トルク伝達軸16上の皿ばね40を介し
て入力ディスク20a には前記押付力と逆方向の押付力
（即ち出力ディスク20側への力）が作用し、また皿ばね
40によって発生される押圧力が入力ディスク20a に作用
すると、トルク伝達軸16上のロ−ディングカム装置34を
介して入力ディスク18a には前記押付力と逆方向の押付
力が作用することから、入力ディスク18a がトルク伝達
軸16上を右行すると入力ディスク20a はトルク伝達軸16
上を同量だけ左行する。結果、夫々の側において、入出
力ディスク間にパワーローラが挟圧される。こうして、
片側のキャビティ側、即ち本例では前側のトロイダル変
速機構18に押付力付勢機構たるロ−ディングカム装置34
を１つ有するも、その付勢力を前後両側のキャビティに
分割して、付勢をすることができる。

【００１７】ロ−ディングカムでの押付力は、基本的に
は、入力トルクの大きさに比例して増大せしめられ、回
転力の伝達については、例えばエンジントルク入力時、
該トルクは、一方では、ロ−ディングカム装置34を介
し、前側のトロイダル変速機構18の入力ディスク18a 、
パワーローラ18c,18d 、及び出力ディスク18b のこの順
で伝達され、他方、上記入力ディスク18a 側からトルク
伝達軸16を通し後側のトロイダル変速機構20の入力ディ
スク20a へ伝えられ、前記の如くの該入力ディスク20a
の出力ディスク20b 側への押付力の下、当該入力ディス
ク20a 、パワーローラ20c,20d 、及び出力ディスク20b
のこの順でも伝達され、出力ギヤ28以降の系へと伝えら
れる。

【００１８】更に、上記伝達系のための変速制御用の油
圧制御回路についていえば、油圧制御回路は、トロイダ
ル変速機構のパワーローラアクチュエータとして機能す
る変速用油圧サーボ装置の油圧ピストンシリンダ、及び
該シリンダ作動により所定の変速比で変速を行わせるべ
くシリンダ供給油圧を調整、制御する変速制御弁、その
他各種バルブ等を構成要素とする。油圧サーボ装置のシ
リンダにおけるシリンダ室（サ−ボピストン油圧室）の
油圧を変化させて変速を行う。前進用変速制御弁を含む
制御バルブの系は、図４に示すように油路176,177を介
し変速用油圧サーボ装置の各シリンダ100 （100Fは前側
のトロイダル変速機構18側のものを、100Rは後側のトロ
イダル変速機構20側のものを表す）におけるシリンダ
室、即ちハイ（変速比小）側油室101 及びロー（変速比
大）側油室102 に接続して、変速を実現するためのシリ
ンダ油圧系を構成する。

【００１９】トロイダル変速機構18及びトロイダル変速
機構20の油圧サーボ装置を図４中に簡略化して示す。変
速機構18のパワーローラ18c, 18dを夫々回転可能に支持
するローラ支持部材104, 105は、これの軸を中心として
回転可能かつ軸方向に移動可能に支持される。ローラ支
持部材104, 105には、夫々各シリンダ100Fのピストン10
6, 107が連結されており、ピストン106, 107の上下（図
４中では右左各側）に、夫々油路176,177 と接続したハ
イ側油室101 及びロー側油室102 を画成する。ここに、
パワーローラ18c 側とパワーローラ18d 側とでは、互い
にハイ側油室及びロー側油室との関係は逆であって、パ
ワーローラ18c 側のシリンダ100Fでは上側（図４中右
側）にハイ側油室101 、下側（同左側）にロー側油室10
2 が、またパワーローラ18d 側のシリンダでは、逆に、
下側（図４中左側）にハイ側油室101 、上側（同右側）
にロー側油室102 が形成されている。パワーローラ18c,
18dの入出力ディスクとの接触位置半径を変えて変速比
を変化させる場合に、各シリンダの油室に作用する油圧
によりピストン106 とピストン107 は互いに逆方向に上
下動可能であり、変速比については、ロー側油室102の
油圧を相対的に上昇させるほど大きくなる。

【００２０】後側のトロイダル変速機構20も基本的には
同様の構成とでき、ローラ支持部材114, 115に夫々連結
のピストン116, 117の両側に各シリンダ100Rのハイ側油
室101 及びロー側油室102 を互いに逆の配置関係で有し
ており、ロー側油室102 の油圧を相対的に上昇させるほ
ど変速比は大きくなる。

【００２１】上述のような無段変速機構におけるパワー
ローラ支持機構、ピストンシリンダ機構の構造の一例を
示しているのが図５である。図５は、前側のトロイダル
変速機構18における片側部分（パワーローラ18c 側部
分) について示すが、他の片側部分（パワーローラ18d
側部分) についても、また後側のトロイダル変速機構20
での各パワーローラ側についても、基本的には略同様の
構造とすることができる。なお、上記で後側のトロイダ
ル変速機構20側につきその構成、構造が同様と述べた
が、後記する図 1に係る第一実施例では、前側のシリン
ダ100F（２つ）と、後側のシリンダ100R（２つ）との間
では、そのシリンダ室径は異なる。

【００２２】変速比制御において実変速比が指令された
目標変速比となるようフィードバック制御をするフィー
ドバック系は、本例では、これを前側のトロイダル変速
機構18でのローラ支持部材104 側と関連して設けられる
ものとして、図５に併せて示されている。フィードバッ
ク系は、ピストン106と一体でローラ支持部材104 の回
転軸部と一体回転する延長軸部がバルブボディ部を貫通
した部分において当該延長軸部下端に結合して設けたプ
リセスカム121 と、軸123 に枢支されたリンク122 とに
より構成し、該リンクの一方のアームをカム121 の斜面
（カム面）121aと線接触(T) させ、他方のアームは調整
ねじ124 を介し前進用変速制御弁70のフィードバック弁
体としてのスプール73b へ当接させ、実変速比を該変速
制御弁70へフィードバックさせる（フィードバック量
は、比L₂/L₁ に応じて設定される) 。

【００２３】変速制御弁70については、これに対し変速
比を指令する電気信号に応じて作動するステップモータ
により駆動されるピニオン71a を介して変速指令部材72
を軸方向に移動せしめ、該部材72と連結したスリ−ブ73
a をストロ−クさせてスプール73b に対する相対位置を
変位させる。これにより、制御弁70は、前進時、ステッ
プモータの作動に応じて、トロイダル変速機構18, 20の
油圧サーボ装置における各シリンダ100F,100R のハイ側
油室101 及びロー側油102 への油圧の配分を調整し、所
定の変速比を実現するものとなす。こうして、変速制御
弁70は、変速制御時、スリーブ73a に対するスプール73
b 位置の相対関係に応じ、油路176, 177に差圧を生じさ
せるように、従って、シリンダ100F,100R の両側の２つ
のサ−ボピストン油圧室間に油圧差を生じさせるように
作動するものであり、変速制御にあたり、スプール73b
とスリーブ73a との相対関係を変化させると、各ハイ側
油室及びロー側油室に夫々通ずる油路176, 177の差圧が
変化し、前側のトロイダル変速機構18の各シリンダ100F
のピストン106 とピストン107 とを互いに逆方向に移動
させ、同様に後側のトロイダル変速機構20側においても
各シリンダ100Rのピストン116, 117を差圧の方向に応じ
て互いに逆方向に移動させる。各シリンダ100F,100R の
ピストンが夫々移動すると、これに伴ってパワーローラ
18c, 18d及び20c, 20dに作用する接線方向の力の向きが
変わり、各ローラ支持部材104, 105及び114, 115が夫々
の回転軸部を中心として回転し、パワーローラ18c, 18d
の入力ディスク18a 及び出力ディスク18b との接触位置
半径、パワーローラ20c, 20dの入力ディスク20a 及び出
力ディスク20b の接触位置半径が、夫々変化し、４つの
パワーローラのこのような首振り運動により変速が行わ
れることになる。

【００２４】変速は、上記のよう４つのハイ側油室101
に共通の油路176 と４つのロー側油室102 に共通の油路
177 の圧力差を変化させ、各ピストンの上下動で夫々対
応するパワーローラの回転中心（図５では軸線O₁) を入
出力ディスクの回転中心（図５では軸線O₃) とずらす
（オフセット）ことによって行うが、この場合のパワー
ローラ18c についての首振り方向及び上下方向の両者の
動きが前記変速制御弁70にフィードバックされる。カム
121 と一体のパワーローラ18c 側のローラ支持部材104
の上下方向変位及び軸線O₂（図５）周りの回転は、当該
カム121 及びリンク122 を介してスプール73b にフィー
ドバックされ、該スプール73b は、前記変速指令部材72
の変速指令に応じたスリーブ73a の変位に追従し、これ
に対して元の相対位置に戻る。これにより、油路176 と
油路177 との差圧は、指定された変速比を維持する状態
で安定するようになる。変速制御弁70は、かくして基本
的には、実変速比が目標変速比になるようフィードバッ
ク制御をし、パワーローラ18c の他、パワーローラ18d,
20c,20d も変速指令に対応した傾転状態となったところ
で、オフセットを０とされ指定の変速比（傾転状態）を
保つようにサ−ボをかけることができる。

【００２５】トロイダル変速機構が２組の場合の夫々前
側のトロイダル変速機構18のパワーローラ18c,18d 及び
後側のトロイダル変速機構20のパワーローラ20c,20d
は、このように変速比に応じた圧力差の油圧を受けて作
動するサ−ボピストンにより支えられた状態で、かつ既
述の押付力でディスク間に挟圧された状態で回転し、ト
ルク伝達を行うが、本発明では、先に触れた押付力の差
異に着目し、押付力の小なる( 少なくなる)後側トロイ
ダル変速機構20側にあってはその分伝達力を下げんとす
るものである。ここに、図 1は、その態様の一つを示
し、シリンダピストンの面積差をもって上記を実現する
（面積バランス）。本実施例においては、ロ−ディング
カム装置34のある前側トロイダル変速機構18側と、ロ−
ディングカム装置のない後側トロイダル変速機構20側と
で、油圧ピストンシリンダの面積を異ならしめトルク配
分が前側と後側とで押付力に比例したものとするように
なす。

【００２６】そのため、図１に示した如く、前側のトロ
イダル変速機構18でのシリンダ100F のピストン106,107
の径φD1と、後側のトロイダル変速機構20でのシリン
ダ100Rのピストン116,117 の径φD2を、φD1＞φD2｛π
×（φD1／２）² ＞π×（φD2／２）² ｝の関係のもの
とし、サ−ボピストン径は前側のものに較べれば後側の
ものが小さくなるようにする( 押付力を発生する機構と
してのロ−ディングカム装置のある側のシリンダ室の径
を、該装置のない側のシリンダ室の径よりも大きくする
ともいえる) 。これにより、押付力に比例するトルク配
分となるようにトロイダル変速機構の伝達トルクとつり
合う油圧サ−ボピストン力を前側のシリンダ100Fに較べ
て後側のシリンダ100Rで減らすことが可能で、前後のト
ロイダル変速機構18,20 で押付力が異なり、後側で押付
力が不足する場合でもそれに起因するスリップを抑制し
低減することができる。

【００２７】上記スリップの抑制は、これをトラクショ
ン係数との関係を含めて考察すると、次のようである。
図２乃至図５を参照して述べた変速機10では、トロイダ
ル変速機構の押付力はロ−ディングカム装置によって入
力トルクに比例して与えられる。一方、ロ−ディングカ
ム装置の発生力については、各部例えばボ−ルスプライ
ンや各種スライド部のフリクション抵抗によって減ぜら
れた力が、後側トロイダル変速機構20側の押付力となる
ことになる。従って、押付力は、前後のトロイダル変速
機構18,20 でアンバランスしている。また、入力トルク
の配分については、これはトラクション力とつり合うピ
ストンシリンダ力によって決まり、ピストン径が等しい
( φD1＝φD2) 場合にはパワーローラ18c,18d,20c,20d
のトルク分担は同じとなる。即ち、各シリンダ100F,100
R のピストン径が等しいとき、図 4に示したように、各
シリンダのハイ側油室101 には油路176 より同一の油圧
が供給され、かつロ−側油室102 にはこれも油路177 よ
り同一の油圧が供給されるため、４つのパワーローラの
夫々の油圧ピストンシリンダで油圧力は全て同じことと
なる。なお、油路176,177 への油圧 P_HI, P_LOは、油路
176 には高圧が、また油路177 側には低圧が供給され、
従って夫々のシリンダにおいて油室101 が高圧室、油室
102 が低圧室となる。しかして、上記油圧力に比例して
夫々のパワーローラのトラクション力が与えられる事か
ら、全てのパワーローラのトルク分担は同じであり、前
側トロイダル変速機構18と後側トロイダル変速機構20と
でいえば、これら２組でトルクを分担して受け持ち、従
って等しいトルク配分となる。

【００２８】更に、トラクション力を F_t 、押付力をF
としてトラクション係数を考えると、トラクション係数
μは、 μ＝ F_t / F で示される。上記式の関係があるので、後側トロイダル
変速機構20側のトラクション係数μ_RRは、押付力F が低
下している分、前側のそのトラクション係数μ_FRよりも
大なる値となり、後側トロイダル変速機構20側はかかる
状態で運転されることとなる。ところが、油のトラクシ
ョン特性では、μは或る値μ_max ( 最大トラクション係
数) 以上はとれないので、トラクション係数μ_RRが該μ
_max値以上に大きくμ_RR≧μ_max となるとすべりが生じ
てしまうこととなる。後側の押付力F 値が小さいとき、
こうして後側のトラクション部のすべり限界値が前側の
ものよりも小さくなるのであり、特に高負荷時すべりを
発生し易いこととなる。

【００２９】本実施例では、上記したように、シリンダ
100F,100R のピストン径を変えて油圧シリンダ装置を構
成しており、後側のピストン径は小さいので、後側のト
ラクション力 F_t が小さくなり、従って後側の押付力F
値が小さくても、上記式により、後側トロイダル変速機
構20側のトラクション係数μ_RRが一定に保たれるように
なることがこれからも分かり、上記のようなμ_RR≧μ
_max となる事態を回避し得、すべるのを抑えられること
となるのが理解される。よって、本実施例に従いサ−ボ
ピストン径について後側のものを小さくすることによ
り、後側トロイダル変速機構20での押付力不足によるス
リップを低減せしめることができ、高負荷時でもすべり
の発生をよく抑え得る。また、すべりが発生すると、こ
れが引き金となって他に連鎖的に影響を及ぼし全てにス
リップが発生するが、かようなことも防げて、トロイダ
ル無段変速機でのスリップ防止性能を向上させられる。

【００３０】次に、本発明の他の実施例を示す。以下に
示すものは、同様に、トルク分担率を変え押付力に比例
した伝達力とし、本発明の狙いを達成する（圧力バラン
ス）。

【００３１】図６に示す第２実施例では、ローディング
カム装置34のない後側トロイダル変速機構20側で油室10
1, 102の油圧差 P_N を、該装置34のある前側トロイダル
変速機構18側の方でのその油圧差 P_E よりも小さくする
べく、後側での各シリンダ100Rの夫々のサーボピストン
116, 117に対し、高圧側である油室101 と低圧側である
油室102 を連通するオリフィス131 を設ける。本実施例
においては、前後のトロイダル変速機構18, 20側で、シ
リンダ100F,100Rの径を変えずに同径とすることができ
る。上記オリフィス131 を設けると、後側でのサーボピ
ストン油圧室での油圧差を小さくすることができ、差圧
が減ずる結果、前側のトロイダル変速機構18側での各シ
リンダ100Fの方の油圧差が後側での油圧差より大きくな
る。従って、夫々の油圧につり合うトラクション力
(F_t ) は、前側トロイダル変速機構18側と後側トロイダ
ル変速機構20側とで、前側の方が後側よりも大きくな
り、トルク配分をこの場合も押付力に応じ変え得て伝達
力を押付力に比例したものとできる。よって、後側での
押付力(F) が小さくてもスリップの防止が図れ、前記実
施例と同様の効果を得ることができる。

【００３２】上記第２実施例では、トルク配分を変化さ
せるために後側での油圧差を小さくするのに、ピストン
にオリフィスを設ける構成を採ったが、同様のことは、
次のような構成でも行える。図７に示す第３実施例で
は、後側の各シリンダ100Rにおいて高圧室である油室10
1 側にオリフィス132を設けて、高圧側からドレンせし
めるものとし、また、図８に示す第４実施例では、前側
の各シリンダ100Fにおいて低圧室である油室102 側にオ
リフィス132 を配し、低圧側からドレンせしめるものと
なす。いずれの場合も、油圧差に関し、前側での油圧差
＞後側での油圧差の関係となるようにでき、従ってトル
ク配分を変えられ、後側トロイダル変速機20での押付力
不足によるスリップを抑制、低減できる。この場合もシ
リンダ径は同径でよい。

【００３３】更に、図９に示すのは、本発明の第５実施
例である。本実施例は、前記の制御油圧回路（図４）部
分に変更を加え、油路176, 177の夫々後側トロイダル変
速機構20の各シリンダ100Rへ至る途中に、図９に示す如
くに減圧弁200, 201を介装し、油圧を減圧させるように
したものである。本実施例の場合も、前記実施例と同様
の効果を得られるが、特に各シリンダ100F, 100Rに構造
上の変更を加えないでも実施できる利点がある。勿論第
２〜第４実施例と同様、シリンダ径は同径とすることが
できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、２組のトロイダル変速
機構でトルク伝達をし、いずれか一方の側の変速機構に
配される一の押付力発生機構が夫々に押付力を与え、油
圧サ−ボ装置がパワーローラアクチュエータとしてトロ
イダル変速機構のパワーローラを夫々支持し変速制御圧
に応じ作動させると共に、夫々のパワーローラの油圧ピ
ストンシリンダにおけるシリンダ室の径と、ピストン両
側の油室の油圧差に関し、φ D_E を、前記の押付力発生
機構のある側の一方のトロイダル変速機構でのパワーロ
ーラに対するそのシリンダ室の径とし、φ D_N を、他方
のトロイダル変速機構でのパワーローラに対するそのシ
リンダ室の径とし、 P_E を、前記の押付力発生機構のあ
る側の一方のトロイダル変速機構でのパワーローラ側に
おける油圧ピストンシリンダのピストン両側の油室の油
圧差とし、 P_N を、他方のトロイダル変速機構でのパワ
ーローラ側における油圧ピストンシリンダのピストン両
側の油室の油圧差としたとき、 P_E （φ D_E ）² ＞ P_N （φ D_N ）² なる関係に設定されるようにしたものであるから、押付
力発生機構のない側の他方のトロイダル変速機構側で伝
達力を適切に減らすことが可能で、かかる他方のトロイ
ダル変速機構側で押付力が不足する場合でもそれに起因
するスリップを抑制し低減することができ、スリップ防
止性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る２組のトロイダル変速
機構の油圧ピストンシリンダ装置部分を示す図である。

【図２】同例を適用し得るトロイダル変速機構を有する
トロイダル無段変速機の構成の一例を示す骨組図であ
る。

【図３】図２の変速機の主として無段変速機構部分の説
明に供する図にして、その部分を半断面として示す要部
縦断面図である。

【図４】同じく、無段変速機構の油圧サーボ装置を簡略
化して示す変速制御油圧回路の部分図である。

【図５】同じく、パワ−ロ−ラ支持機構並びにそれに連
動の油圧サーボピストン及び変速制御弁の構造の一例を
示す断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す図にして、図１に相
当する図である。

【図７】同様に、更に他の実施例に係る図である。

【図８】同様に、更に他の実施例に係る図である。

【図９】本発明の更に他の実施例を示す図にして、図４
に相当する図である。

【符号の説明】

10 トロイダル無段変速機 18, 20 無段変速機構（トロイダル変速機構） 18a, 20a 入力ディスク 18b, 20b 出力ディスク 18c, 18d, 20c, 20d パワーローラ 34 ロ−ディングカム 34a カムロ−ラ 34b カムフランジ 70 前進用変速制御弁 100F,100R シリンダ 101, 102 油室 104,105,114,115 ロ−ラ支持部材 106,107,116,117 ピストン 131,132,133 オリフィス 176,177 油路 200,201 減圧弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の夫々入出力ディスクとパ
   ワーローラを有してなる２組のトロイダル変速機構を備
   え、それら変速機構の押付力はいずれか一方の側の変速
   機構に配される一の押付力発生機構を用いて得るように
   なされているトロイダル無段変速機であって、 前記各トロイダル変速機構のパワーローラを夫々支持し
   変速制御圧に応じ作動させるパワーローラアクチュエー
   タとしての油圧サ−ボ装置を有し、かつ、 夫々のパワーローラの油圧ピストンシリンダにおけるシ
   リンダ室の径と、ピストン両側の油室の油圧差に関し、 φ D_E を、前記の押付力発生機構のある側の一方のトロ
   イダル変速機構でのパワーローラに対するそのシリンダ
   室の径とし、φ D_N を、他方のトロイダル変速機構での
   パワーローラに対するそのシリンダ室の径とし、 P
   _E を、前記の押付力発生機構のある側の一方のトロイダ
   ル変速機構でのパワーローラ側における油圧ピストンシ
   リンダのピストン両側の油室の油圧差とし、 P_N を、他
   方のトロイダル変速機構でのパワーローラ側における油
   圧ピストンシリンダのピストン両側の油室の油圧差とし
   たとき、 P_E （φ D_E ）² ＞ P_N （φ D_N ）² なる関係に設定されていることを特徴とするトロイダル
   無段変速機。