JP3050032B2 - 摩擦車式無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摩擦車式無段変速機、
特にその変速制御装置の改良提案に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】摩擦車式無段変速機は通常、例えば特開
平４−２９６５９号公報に記載の如く、同軸に対向配置
した入出力ディスクと、これら入出力ディスク間で摩擦
係合により動力の受渡しを行う摩擦車と、該摩擦車を回
転自在に支持した摩擦車支持部材とを具え、該摩擦車支
持部材を一端のピストンにより、摩擦車回転軸線と直交
する首振り軸線方向へストロークさせて、摩擦車の該首
振り軸線周りの傾転を生起させ、これにより入出力コー
ンディスク間の伝動比を無段階に変化させるよう構成す
るのが普通である。

【０００３】そして上記ピストンは、モータから変速指
令（目標変速比）を入力される変速制御弁によりストロ
ーク制御されて、上記摩擦車支持部材の首振り軸線方向
へのストロークを行わせる。一方で、このストロークに
伴う摩擦車の上記傾転（変速比変化）は、当該傾転に連
動して回転するプリセスカムから、これによりカム作動
される変速比フィードバックレバーを介して、上記変速
制御弁にフィードバックされ、変速比が上記モータから
変速指令（目標変速比）になったところで、変速制御弁
は元の状態に戻って、摩擦車支持部材を元のストローク
位置に復帰させ、当該目標変速比を保持するよう機能す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで変速制御弁
は、前記ピストンに近い第１コントロールバルブボディ
ーハーフおよび該ピストンから遠い第２コントロールバ
ルブボディーハーフの合体になるコントロールバルブボ
ディーに内蔵させるが、従来は前記文献に記載の如く、
変速制御弁をピストンから遠い第２コントロールバルブ
ボディーハーフ内に内蔵させる構成であったため、以下
の問題を生じていた。

【０００５】即ち、摩擦車の傾転量（変速比変化）を変
速制御弁にフィードバックするためのプリセスカムは、
前記文献にも記載されているように、第１コントロール
バルブボディーハーフから遠い第２コントロールバルブ
ボディーハーフの側に配置するのが常套であり、従来の
ように変速制御弁をピストンから遠い第２コントロール
バルブボディーハーフ内に内蔵させるのでは、プリセス
カムと変速制御弁との間の間隔が小さくなるのを免れ
ず、プリセスカムによりカム作動されて摩擦車の傾転量
（変速比）を変速制御弁にフィードバックする変速比フ
ィードバックレバーのレバー比が稼げない。

【０００６】この場合、変速比フィードバックレバーの
小さなレバー比に起因して、変速制御がハンチング等を
生じ、制御の不安定を惹起するといった弊害を免れな
い。かと言って、変速比フィードバックレバーの揺動中
心からプリセスカムとの接点に至る下側アーム長を無理
やり小さくして、レバー比を稼ごうとすると、当該下側
アームが小型化してプリセスカムとの干渉を生じたり、
当該下側アームの強度不足といった別の問題を生じ、い
ずれにしても変速比フィードバックレバーのレバー比に
関する設定自由度が低く、その最適化はほとんど不可能
であった。

【０００７】本発明は、変速制御弁がプリセスカムから
遠くなるような配置とすることにより、上述の問題を解
消することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的のため第１発明
は、同軸に対向配置した入出力ディスクと、これら入出
力ディスク間で摩擦係合により動力の受渡しを行う摩擦
車と、該摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材と
を具え、該摩擦車支持部材を一端のピストンにより、摩
擦車回転軸線と直交する首振り軸線方向へストロークさ
せて、前記摩擦車の該首振り軸線周りの傾転を生起さ
せ、変速を行うようにした摩擦車式無段変速機におい
て、前記ピストンをストローク制御する変速制御弁を、
該ピストンに近い第１コントロールバルブボディーハー
フおよび該ピストンから遠い第２コントロールバルブボ
ディーハーフの合体になるコントロールバルブボディー
の、第１コントロールバルブボディーハーフ内に内蔵
し、前記摩擦車の傾転に連動して回転するプリセスカム
を、前記第１コントロールバルブボディーハーフから遠
い前記第２コントロールバルブボディーハーフの側に配
置し、該プリセスカムによりカム作動されて前記パワー
ローラの傾転を前記変速制御弁にフィードバックする変
速比フィードバックレバーを、前記第２コントロールバ
ルブボディーハーフに跨がらせてプリセスカムから変速
制御弁まで延在させたことを特徴とするものである。

【０００９】また第２発明は、上記第１発明において、
変速制御弁に変速を指令するモータを、前記第１コント
ロールバルブボディーハーフから遠い前記第２コントロ
ールバルブボディーハーフの側に配置し、該モータの出
力軸を第２コントロールバルブボディーハーフに遊嵌す
るが、第１コントロールバルブボディーハーフに対し嵌
め合いにより位置決めして、前記変速制御弁に相関させ
たことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】第１発明において、摩擦車は入出力ディスク間
で摩擦係合により動力の受渡しを行う。また、各摩擦車
を回転自在に支持した摩擦車支持部材を、その一端に設
けたピストンを介して変速制御弁により、摩擦車回転軸
線と直交する首振り軸線方向へストロークさせると、摩
擦車は入出力コーンディスクからの分力により当該軸線
周りの首振りを生起されて、入出力ディスク間の伝動比
を無段階に変化させることができる。なお、この変速中
にプリセスカムは、摩擦車の傾転に連動して回転し、変
速比フィードバックレバーを経て摩擦車の傾転量（変速
比）を変速制御弁にフィードバックする。そして、この
変速比が変速指令（目標変速比）になったところで、変
速制御弁は元の状態に戻って、摩擦車支持部材を元のス
トローク位置に復帰させ、当該目標変速比を保持する。

【００１１】ところで変速制御弁が、コントロールバル
ブボディーを成す第１コントロールバルブボディーハー
フおよび第２コントロールバルブボディーハーフのう
ち、上記ピストンに近い第１コントロールバルブボディ
ーハーフ内に内蔵されているため、また、変速比フィー
ドバックレバーを、前記第２コントロールバルブボディ
ーハーフに跨がらせてプリセスカムから変速制御弁まで
延在させたこととも相俟って、上記プリセスカムを、第
１コントロールバルブボディーハーフから遠い第２コン
トロールバルブボディーハーフの側に配置するのが常套
であると雖も、該プリセスカムと、上記の配置とした変
速制御弁との間の間隔を大きく確保することができるこ
ととなり、従って、変速比フィードバックレバーの揺動
中心からプリセスカムとの接点に至る下側アーム長を無
理やり小さくしなくても、変速比フィードバックレバー
のレバー比を大きくすることができ、変速制御がハンチ
ングを生ずる等の制御不安定をなくすことができる。

【００１２】また第２発明の摩擦車式無段変速機は、上
記第１発明において、変速制御弁へ変速指令（目標変速
比）を供給するモータを、第１コントロールバルブボデ
ィーハーフから遠い第２コントロールバルブボディーハ
ーフの側に配置し、該モータの出力軸を第２コントロー
ルバルブボディーハーフに遊嵌するが、第１コントロー
ルバルブボディーハーフに対し嵌め合いにより位置決め
して、前記変速制御弁に相関させたことから、変速制御
弁を第１コントロールバルブボディーハーフ内に内蔵さ
せたことでスペースに余裕ができた第２コントロールバ
ルブボディーハーフに上記のモータを設置して、スペー
スの有効利用を図ることができるのに加え、モータ出力
軸を、変速制御弁が内蔵されていると同じ第１コントロ
ールバルブボディーハーフに対し、嵌め合いにより位置
決めしたことで、相対位置が高精度であるを要するモー
タ出力軸および変速制御弁間の相関を正確に確保するこ
とができる。

【００１３】

【実施例】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、本発明による摩擦車式無段変速機の
一実施例を示し、この図において１は変速機ケース、２
は主軸、３は、主軸２を挟んでその両側に対向させて配
置した一対のパワーローラ（摩擦車）である。

【００１４】主軸２上に入出力コーンディスク（ディス
ク）７，８を対向させて回転自在に支持し、入力コーン
ディスク７を動力源に駆動結合し、出力コーンディスク
８を出力軸に駆動結合する。パワーローラ３は、これら
入出力コーンディスク７，８間で摩擦係合により動力伝
達を行うもので、これがため各パワーローラ３を個々の
トラニオン（摩擦車支持部材）４に回転自在に支持す
る。

【００１５】各トラニオン４はアッパリンク５およびロ
アリンク６により変速機ケース１に支持する。これがた
めアッパリンク５の中央に球面嵌合孔５ａを穿ち、これ
を経てアッパリンク５を変速機ケース１に揺動可能に支
持し、またロアリンク６の中央に球面嵌合孔６ａを穿
ち、これを経てロアリンク６を変速機ケース１に揺動可
能に支持する。

【００１６】そして、アッパリンク５の両端にそれぞ
れ、これらに球面嵌合する球面継手９および該球面継手
内に嵌合する軸受１０を介して両トラニオン４の上端を
アッパリンク５の両端に夫々揺動可能および回転自在に
支持する。

【００１７】また、ロアリンク６の両端にそれぞれ、こ
れらに球面嵌合する球面継手１１および該球面継手内に
嵌合する軸受１２を介して両トラニオン４の下端をロア
リンク６の両端に夫々揺動可能および回転自在に支持す
る。

【００１８】なお、軸受１０，１２で規定される各トラ
ニオン４の回転軸線（首振り軸線）は、パワーローラ３
の回転軸線に直交させる。

【００１９】各トラニオン４の下端には更にピストン１
３を同軸に結合して設け、これらピストンを、シリンダ
本体１４内に摺動自在に嵌合し、該シリンダ本体をボル
ト１５により変速機ケース１内に取着する。ピストン１
３は相互逆向きのストロークにより、対応するトラニオ
ン４を上記首振り軸線方向へストロークさせて、後述の
変速を司るもので、両ピストン１３のストロークを、シ
リンダ本体１４の下方に設けたコントロールバルブ１６
により制御するものとする。

【００２０】コントロールバルブ１６は、ピストン１３
およびシリンダ本体１４に近い上方の（第１の）コント
ロールバルブボディーハーフ１７、およびピストン１３
およびシリンダ本体１４から遠い下方の（第２の）コン
トロールバルブボディーハーフ１８との合体に成るコン
トロールバルブボディーを具え、これに、変速制御弁１
９およびマニュアルバルブ２０を含む各種バルブ（図示
せず）を挿入すると共に、これらの弁間を連絡する油路
を形成して構成する。

【００２１】ここでコントロールバルブ１６は、下方の
第２コントロールバルブボディーハーフ１８をボルト２
１により変速機ケース１に結合して取り付け、変速制御
弁１９は上方の第１コントロールバルブボディーハーフ
１７内に内蔵させ、マニュアルバルブ２０は下方の第２
コントロールバルブボディーハーフ１８内に内蔵させ
る。

【００２２】また、変速制御弁１９に変速（目標変速
比）を指令するモータ２２は、変速制御弁１９を上方の
第１コントロールバルブボディーハーフ１７に内蔵させ
たことでスペース的に余裕のできた下方の第２コントロ
ールバルブボディーハーフ１８の側、特に第１コントロ
ールバルブボディーハーフ１７から遠い第２コントロー
ルバルブボディーハーフ１８の下面に配置する。そし
て、このモータ２２は出力軸２２ａを、第２コントロー
ルバルブボディーハーフ１８の孔１８ａに隙間をもって
遊嵌するが、第１コントロールバルブボディーハーフ１
７に対しては、その孔１７ａへの嵌め合いにより位置決
めし、この位置決め状態でモータ２２を第２コントロー
ルバルブボディーハーフ１８の下面にボルト等で取着す
ることにより、モータ出力軸２２ａを変速制御弁１９に
対し、２３で示すようにラックアンドピニオン型式に駆
動結合させる。

【００２３】マニュアルバルブ２０は、変速機ケース１
上のリンケージやワイヤ等のリモートコントロール系を
介して運転席のマニュアルレバーに連結され、運転者
が、希望する走行形態、つまり前進走行か、後退走行
か、駐停車かに応じ手動操作するものである。従ってマ
ニュアルバルブ２０は、変速機ケース１に対する位置精
度を要求されるが、ボルト２１で変速機ケース１に取着
されている第２コントロールバルブボディーハーフ１８
にマニュアルバルブ２０を挿入することから、マニュア
ルバルブ２０の変速機ケース１に対する位置ずれが小さ
くなり、上記の要求を満足させることができる。

【００２４】変速制御弁１９は周知の通り、スプール１
９ａをモータ２２により、これからの目標変速比指令に
応じた距離だけストロークされて、両ピストン１３を介
しトラニオン４を同時にしかも相互逆向きに油圧でスト
ロークさせ、これに伴うパワーローラ３の首振り軸線周
りの傾転により目標変速比への無段変速を行わせること
ができる。また変速制御弁１９は、スプール１９ａと共
に上記の弁作用を行うスリーブ１９ｂに、パワーローラ
３の上記傾転（変速比）をフィードバックされ、該スリ
ーブ１９ｂは、目標変速比への無段変速が進むにつれて
スプール１９ａに追従変位する。そして、変速比が目標
変速比になったところで、スリーブ１９ｂはスプール１
９ａに対し初期の相対位置に復帰し、トラニオン４をパ
ワーローラ回転軸線が入出力コーンディスク軸線と直交
する初期位置に戻して目標変速比を維持することができ
る。

【００２５】ここで、上記の変速比フィードバック系は
以下の如くに構成する。つまり、一方のトラニオン４の
下端に、このトラニオン４と共に回転するカム軸２４を
同軸に、第２コントロールバルブボディーハーフ１８の
下面に及ぶよう延設し、このカム軸２４の下端にプリセ
スカム２５を固設する。そして、第２コントロールバル
ブボディーハーフ１８には更に、ピン２６で変速比フィ
ードバックレバー２７を枢支して設ける。該変速比フィ
ードバックレバー２７はベルクランクレバー型式とし
て、その一端をプリセスカム２５のカム面に衝接させ、
他端を、これにねじ込んだアジャスタスクリュー２８を
介して変速制御弁１９のスリーブ１９ｂに衝接させる。

【００２６】上記実施例の作用を次に説明する。パワー
ローラ３は主軸２上の入出力コーンディスク７，８間で
動力の受渡しを行うよう回転される。この伝動中変速制
御弁１９は、モータ２２からスプール１９ａへ目標変速
比に関する変速指令を入力されて、このスプールを目標
変速比に対応した距離だけ対応方向へストロークされる
と、スプール１９ａおよびスリーブ１９ｂ間の相対変位
に基づく弁作用により、制御油圧を出力して、ピストン
１３をストローク作動させ、これによりトラニオン４
を、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の方向
に、同期して同位相で相互逆向きにストロークさせる。

【００２７】これにより、パワーローラ３が主軸２から
オフセットされて首振り軸線周りの分力を受け、当該軸
線周りに首振り回動される。これによりパワーローラ３
は入出力コーンディスク７，８に対する摩擦係合円径を
連続的に変化され、入出力コーンディスク７，８間の伝
動比、つまり変速比を無段階に、上記目標変速比へ向け
変化させることができる。

【００２８】そして、この変速が進行するにつれて、パ
ワーローラ３およびトラニオン４の傾転に追従回動する
プリセスカム２５は、変速比フィードバックレバー２７
を介して変速制御弁１９のスリーブ１９ｂをスプール１
９ａに追従変位させる。ここで、変速比が上記の目標変
速比になったところで、スリーブ１９ｂはスプール１９
ａに対し初期の相対位置に復帰し、ピストン１３を介し
トラニオン４を、パワーローラ回転軸線が入出力コーン
ディスク軸線と直交する初期位置に戻して、目標変速比
を維持することができる。

【００２９】ところで本例の構成においては、コントロ
ールバルブボディーを成す第１コントロールバルブボデ
ィーハーフ１７および第２コントロールバルブボディー
ハーフ１８のうち、ピストン１３に近い第１コントロー
ルバルブボディーハーフ１７内に変速制御弁１９を内蔵
させているため、また、変速比フィードバックレバー２
７を、第２コントロールバルブボディーハーフ１８に跨
がらせてプリセスカム２５から変速制御弁１９まで延在
させたこととも相俟って、プリセスカム２５を、第１コ
ントロールバルブボディーハーフ１７から遠い第２コン
トロールバルブボディーハーフ１８の側に配置するのが
常套であると雖も、該プリセスカム２５と、変速制御弁
１９との間の間隔を大きく確保することができることと
なり、従って、変速比フィードバックレバー２７の揺動
中心２６からプリセスカム２５との接点に至る下側のア
ーム長Ｌ₁ を無理やり小さくしなくても、このアーム長
Ｌ₁ と、変速比フィードバックレバー２７の揺動中心２
６からアジャスタスクリュー２８に至る上側のアーム長
Ｌ₂ との比Ｌ₂ ／Ｌ₁ で表される、変速比フィードバッ
クレバー２７のレバー比を大きくすることができ、変速
制御がハンチングを生ずる等の制御不安定をなくすこと
ができる。

【００３０】また本例の摩擦車式無段変速機では、変速
制御弁１９へ変速を指令するモータ２２を、第１コント
ロールバルブボディーハーフ１７から遠い第２コントロ
ールバルブボディーハーフ１８の側に配置し、該モータ
の出力軸２２ａを第２コントロールバルブボディーハー
フ１８の孔１９ａに遊嵌するが、第１コントロールバル
ブボディーハーフ１７に対し、その孔１７ａへの嵌め合
いにより位置決めして、変速制御弁１９に駆動結合（２
３）させたから、変速制御弁１９を第１コントロールバ
ルブボディーハーフ１７内に内蔵させたことでスペース
に余裕ができた第２コントロールバルブボディーハーフ
１８に上記のモータ２２を設置して、スペースの有効利
用を図ることができるのに加え、モータ出力軸２２ａ
を、変速制御弁１９が内蔵されていると同じ第１コント
ロールバルブボディーハーフ１７に対し、嵌め合いによ
り位置決めしたことで、相対位置が高精度であるを要す
るモータ出力軸２２ａおよび変速制御弁１９間の相関を
正確に確保することができる。

【００３１】

【発明の効果】かくして第１発明の摩擦車式無段変速機
は、請求項１に記載の如く、変速制御弁を、ピストンに
近い第１コントロールバルブボディーハーフ内に内蔵す
る構成にしたため、変速比フィードバックレバーを、第
２コントロールバルブボディーハーフに跨がらせてプリ
セスカムから変速制御弁まで延在させることとも相俟っ
て、上記プリセスカムを、第１コントロールバルブボデ
ィーハーフから遠い第２コントロールバルブボディーハ
ーフの側に配置するのが常套であると雖も、該プリセス
カムと、変速制御弁との間の間隔を大きく確保すること
ができることとなり、変速比フィードバックレバーの揺
動中心からプリセスカムとの接点に至るアーム長を無理
やり小さくしなくても、変速比フィードバックレバーの
レバー比を大きくすることができ、変速制御がハンチン
グを生ずる等の制御不安定をなくすことができる。

【００３２】また第２発明の摩擦車式無段変速機は、請
求項２に記載の如く、上記第１発明において、変速制御
弁へ変速指令を供給するモータを、第１コントロールバ
ルブボディーハーフから遠い第２コントロールバルブボ
ディーハーフの側に配置し、該モータの出力軸を第２コ
ントロールバルブボディーハーフに遊嵌するが、第１コ
ントロールバルブボディーハーフに対し嵌め合いにより
位置決めして、変速制御弁に相関させた構成になるか
ら、変速制御弁を第１コントロールバルブボディーハー
フ内に内蔵させたことでスペースに余裕ができた第２コ
ントロールバルブボディーハーフに上記のモータを設置
して、スペースの有効利用を図ることができるのに加
え、モータ出力軸を、変速制御弁が内蔵されていると同
じ第１コントロールバルブボディーハーフに対し、嵌め
合いにより位置決めしたことで、相対位置が高精度であ
るを要するモータ出力軸および変速制御弁間の相関を正
確に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による摩擦車式無段変速機の一実施例を
示す横断正面図である。

【符号の説明】

１ 変速機ケース ２ 主軸 ３ パワーローラ（摩擦車） ４ トラニオン（摩擦車支持部材） ５ アッパリンク ６ ロアリンク ７ 入力コーンディスク（ディスク） ８ 出力コーンディスク（ディスク） ９ 球面継手 10 軸受 11 球面継手 12 軸受 13 ピストン 14 シリンダ本体 16 コントロールバルブ 17 第 1コントロールバルブボディーハーフ 18 第 2コントロールバルブボディーハーフ 19 変速制御弁 20 マニュアルバルブ 22 モータ 25 プリセスカム 26 枢支ピン 27 変速比フィードバックレバー 28 アジャスタスクリュー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸に対向配置した入出力ディスクと、 これら入出力ディスク間で摩擦係合により動力の受渡し
   を行う摩擦車と、 該摩擦車を回転自在に支持した摩擦車支持部材とを具
   え、 該摩擦車支持部材を一端のピストンにより、摩擦車回転
   軸線と直交する首振り軸線方向へストロークさせて、前
   記摩擦車の該首振り軸線周りの傾転を生起させ、変速を
   行うようにした摩擦車式無段変速機において、 前記ピストンをストローク制御する変速制御弁を、該ピ
   ストンに近い第１コントロールバルブボディーハーフお
   よび該ピストンから遠い第２コントロールバルブボディ
   ーハーフの合体になるコントロールバルブボディーの、
   第１コントロールバルブボディーハーフ内に内蔵し、 前記摩擦車の傾転に連動して回転するプリセスカムを、
   前記第１コントロールバルブボディーハーフから遠い前
   記第２コントロールバルブボディーハーフの側に配置
   し、 該プリセスカムによりカム作動されて前記パワーローラ
   の傾転を前記変速制御弁にフィードバックする変速比フ
   ィードバックレバーを、前記第２コントロールバルブボ
   ディーハーフに跨がらせてプリセスカムから変速制御弁
   まで延在させたことを特徴とする摩擦車式無段変速機。
2. 【請求項２】 請求項１において、変速制御弁に変速を
   指令するモータを、前記第１コントロールバルブボディ
   ーハーフから遠い前記第２コントロールバルブボディー
   ハーフの側に配置し、該モータの出力軸を第２コントロ
   ールバルブボディーハーフに遊嵌するが、第１コントロ
   ールバルブボディーハーフに対し嵌め合いにより位置決
   めして、前記変速制御弁に相関させたことを特徴とする
   摩擦車式無段変速機。