JP3414153B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JP3414153B2 JP24472296A JP24472296A JP3414153B2 JP 3414153 B2 JP3414153 B2 JP 3414153B2 JP 24472296 A JP24472296 A JP 24472296A JP 24472296 A JP24472296 A JP 24472296A JP 3414153 B2 JP3414153 B2 JP 3414153B2
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秀剛 東
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、トロイダル型無
段変速機に関し、とくに、変速の際の過大な入力トルク
によって引き起こされるトルクシフトを防止し変速応答
性の改善を図ろうとするものである。
【0002】
【従来の技術】トロイダル型無段変速機は、主軸上に配
置される入出力ディスクと、これら入出力ディスクの相
互間に配置され該ディスクとの摩擦係合によって動力の
受渡しを行うパワーローラと、このパワーローラを偏心
軸を介して回転可能に保持するとともにピストンロッド
に接続しその軸心に沿って昇降移動可能でかつ、軸心の
周りに回転可能なローラ支持部材と、ローラ支持部材の
端部でローラ支持部材と揺動可能に連結する上下のリン
クを主要構成部材とし、ローラ支持部材に一体の油圧ピ
ストンを作動させ該ローラ支持部材を上又は下に動かし
パワーローラを入出力ディスクの摩擦係合のもとで傾転
させることによって変速を行う仕組みになっていたが、
この種のトロイダル型無段変速機は、エンジントルクが
大きくなると実際の変速比が目標とする変速比から大き
くずれる(LOW 側にずれる)いわゆるトルクシフトが発
生するため、エンジントルクをトルクセンサーにて検出
しここで得た検出値を用いて変速制御弁につながるステ
ップモータを駆動して目標とする変速比に修正するフィ
ードバック制御が行われており、この点に関する文献と
しては、例えば、特開平2−292562号公報に開示
されているような技術が参照される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の変速機においては、実際の変速比を目標とする
変速比に修正するスッテプモータを駆動するために新た
にセンサーの設置が必要になることから、変速機を構成
する部品点数が増加するという不具合があった。
【0004】この発明の目的は、エンジントルクが増大
した場合にとくに顕著な変速機のトルクシフトを回避し
実際の変速比を目標とする変速比に合致させることがで
きるトロイダル型無段変速機を提案するところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1にか
かるトロイダル型無段変速機は、主軸上に配置される入
出力ディスクと、これら入出力ディスクの相互間に配置
され該ディスクとの摩擦係合によって動力の受渡しを行
うパワーローラと、このパワーローラを偏心軸を介して
回転可能に保持するとともにピストン軸部に接続しその
軸心に沿って昇降移動可能でかつ、軸心の周りに回転可
能なローラ支持部材と、ローラ支持部材の端部でローラ
支持部材と揺動可能に連結する上下のリンクからなるト
ロイダル型無段変速機であって、この変速機は、ローデ
ィングカムにより挟圧されパワーローラが入出力ディス
ク間から押し出される向きのスラスト力に由来するロー
ラ支持部材の変形にて、このローラ支持部材につながる
ピストン軸部をバルブボディとの相互間に設けたすき間
で傾動させ、そのピストン軸部の下方に設けたプリセス
カムを移動させて、このプリセスカムにつながるリンク
を通して変速制御弁を動かすことで変速制御弁にトルク
シフトを回避する指令を入力するトルクシフト防止機構
を有するところに特徴を有する。
【0006】また、この発明の請求項2に係るトロイダ
ル型無段変速機は、その構造としてプリセスカムの移動
によって従動するリンクの方向と、変速比が最も大きい
ときにローラ支持部材が変形する方向とを一致させると
ころに特徴を有するものであり、リンクは、変速比が最
も大きいとき(LOW )に発生するトルクシフトを最小限
に止める配置となる。
【0007】
【発明の効果】請求項1にかかるトロイダル型無段変速
機においては、変速に際してパワーローラが受ける入力
ディスクからのトルクにより、パワーローラが、入出力
ディスクの回転方向へ上下することで発生するダウンシ
フトに対しパワーローラを入出力ディスク間から押し出
す向きのスラスト力に伴うローラ支持部材の変形にて該
ローラ支持部材につながるシャフトを傾動させその先端
に設けたプリセスカムの移動により変速制御弁をアップ
シフトするように制御したので、エンジントルクが大き
くなって変速比がLOW 側に移行するようなトルクシフト
を小さなものとすることができる。
【0008】入力トルクによるトラニオンの変形が最も
大きいのは変速比が大きい時(LOWの時)であり、その
時の補償を大きくするため請求項2に係るトロイダル型
無段変速機においては、プリセスカムの移動によって従
動するリンクの方向と、変速比が最も大きいときにロー
ラ支持部材が変形する方向を一致させる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明をよ
り具体的に説明する。図1はこの発明に従うトロイダル
型無段変速機の構成を示したものであり、図における1
は主軸S上に配置される入力ディスク(入力ディスク側
から見た図であるため実際、入力ディスクは現れていな
い)、2は同じく主軸S上に配置される出力ディスク、
3a,3b は入出力ディスク1,2の相互間に配置され該デ
ィスク1,2との摩擦係合によって動力の受渡しを行う
パワーローラ、4a,4b はローラ支持部材であって、この
ローラ支持部材4a,4b は偏心軸5を介して回転可能に保
持するとともにピストンPによってその軸心に沿って昇
降移動可能でかつ、軸心の周りに回転(傾転)すること
ができるようになっている。
【0010】また、6はローラ支持部材4aにつながる
シャフトLの先端に設けた変速用プリセスカム、7は変
速制御弁、8は変速制御弁7を収めたバルブボディであ
って、ピストン軸部とバルブボディ8との間には変速に
際してパワーローラ3aが受ける入力ディスク1、2か
らのトルクに伴うローラ支持部材4aの変形にて該ロー
ラ支持部材4aにつながるピストン軸部を傾動させるた
めのすき間tが形成されている。
【0011】バルブボディ8内の変速制御弁7にて、変
速指令に応じた圧力によりピストンPを作動させると、
ピストンPの作動によってその軸部を介してローラ支持
部材4a、4bはパワーローラ3a、3bの回転軸線が
入出力ディスク1、2の回転軸線と交差した中立位置か
らオフセットされ、このとき、パワーローラ3a、3b
は、入出力ディスク1、2からの分力で傾転し、入出デ
ィスク1、2に対する接触軌跡円弧径の連続的な変化に
より無段変速が行われることになり、シャフトLの先端
に設けられたプリセスカム6から変速の際の指令がフィ
ードバックされることによって所定の変速比に保持され
る。
【0012】図2は、トロイダル型無段変速機のうちの
入力ディスクとこれに接触する一方のパワーローラとこ
のパワーローラを上下に昇降移動させる変速制御弁とそ
の油圧制御ラインおよび変速制御弁を補助的に駆動する
ステップモータを模式的に示したものである (図1に示
した変速機を出力ディスク側から見た場合の模式図)。
【0013】上記のような構成においてパワーローラ3
aが例えば上方にオフセットされるとすると入力ディス
ク1からの駆動力により、該パワーローラ3aには変速
比が大きくなる向きに傾転するようなモーメントが生じ
る。
【0014】そして、エンジントルクがより大きくなる
とローディングカムにより入出力ディスクによってパワ
ーローラはより強く挟圧されることになるからパワーロ
ーラが上方に持ち上げられる力はさらに大となり変速比
はLOW 側へと変速する(トルクシフト)ことになるのは
避けられない。
【0015】ローラ支持部材4aにつながるピストン軸
部とバルブボディ8との間にすき間tをもたせ、図3に
示すようにパワーローラ3aをHigh側に傾転させるよう
にピストン軸部を傾動させ、これによってシャフトLの
先端に設けた変速用プリセスカム6を制御弁7に向けて
移動させるようにしたので、該プリセスカム6に連係す
るリンク9を介して変速比を小さくする向き(High側)
に変速制御弁7が動くことになり変速比がLow側へ移行
するトルクシフトは回避されることになる。
【0016】図4は上掲図1に示した変速機のA部のみ
を取り出して示したものである。ピストン軸部はバルブ
ボディ8の内壁よりも半径でaだけ小さくなっている場
合において、シールリング(オイルシール)とこれを配
置する溝とのすき間bをa>bとすることによってパワ
ーローラ3aがローラ支持部材4aとともに傾動しても
シールリングがまずピストン軸部に当たることになるの
でボディ8の内壁とピストン軸部が接触するようなこと
はない。
【0017】図5はこの発明に適合するトロイダル型無
段変速機の変速制御弁7の配置状況を示したものであ
る。入力トルクによるローラ支持部材の変形が最も大き
いのは変速比が最も大きいLow の時なので発生するトル
クシフトの量が最も大きくなる(入力トルクが大となる
と挟圧力が大となり、これによりローラ支持部材の変形
が大となりさらにトルクシフト量が大となる)。そこで
その時のトルクシフトを極小とすべく変速制御弁7およ
びリンク9の向きをパワーローラ3aの傾転角θに合わ
せて組み込んでおく(変速制御弁の軸心nとパワーロー
ラ3aがθだけ傾転した状態における回転軸心mとが平
行になるように該変速制御弁を配置する)のが最もよ
く、これによってトルクシフトが最も発生し易いLow 時
の変速制御を前記トルクシフトの発生を抑えて正確なも
のとすることができる。
【0018】
【0019】この発明に従うトロイダル型無段変速機の
構成を模式的に示した図3においては、入力ディスク1
が反時計周りに回転している状態でパワーローラ3aお
よびローラ支部材4aが傾動する場合の説明をしたが、
入力ディスク1が時計周りに回転しパワーローラ3a、
ローラ支持部材4aが傾動する場合にはプリセスカム6
は図6に示すような配置になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に従うトロイダル型無段変速機の構
成を示した図である。
【図2】 トルクシフトの発生状況の説明図である。
【図3】 この発明にしたがってトルクシフトを回避す
る場合の説明図である。
【図4】 ピストン軸部の要部を示した図である。
【図5】 変速制御弁の好適な配置例を示した図であ
る。
【図6】 この発明に従うトロイダル型無段変速機の他
の実施例を示した図である。
【符号の説明】
1 入力ディスク 2 出力ディスク 3a パワーローラ 3b パワーローラ 4a ローラ支持部材 4b ローラ支持部材 5 偏心軸 6 プリセスカム 7 変速制御弁 8 ボディ 9 リンク S 主軸 P ピストン L シャフト t すき間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−39849(JP,A) 特開 平6−280958(JP,A) 特開 平7−27193(JP,A) 特開 平7−233860(JP,A) 特開 平9−184554(JP,A) 特開 平9−222152(JP,A) 実開 昭62−128262(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 15/38

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸上に配置される入出力ディスクと、
    これら入出力ディスクの相互間に配置され該ディスクと
    の摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワーローラ
    と、このパワーローラを偏心軸を介して回転可能に保持
    するとともにピストン軸部に接続しその軸心に沿って昇
    降移動可能でかつ、軸心の周りに回転可能なローラ支持
    部材と、ローラ支持部材の端部でローラ支持部材と揺動
    可能に連結する上下のリンクからなるトロイダル型無段
    変速機であって、 この変速機は、ローディングカムにより挟圧されパワー
    ローラが入出力ディスク間から押し出される向きのスラ
    スト力に由来するローラ支持部材の変形にて、このロー
    ラ支持部材につながるピストン軸部をバルブボディとの
    相互間に設けたすき間で傾動させ、そのピストン軸部の
    下方に設けたプリセスカムを移動させて、このプリセス
    カムにつながるリンクを通して変速制御弁を動かすこと
    変速制御弁にトルクシフトを回避する指令を入力する
    トルクシフト防止機構を有する、ことを特徴とするトロ
    イダル型無段変速機。
  2. 【請求項2】 プリセスカムの移動によって従動するリ
    ンクの方向と、変速比が最も大きいときにローラ支持部
    材が変形する方向とを一致させたものである、請求項1
    記載のトロイダル型無段変速機。
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