JP4035317B2

JP4035317B2 - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP4035317B2
Application number: JP2001379683A
Authority: JP
Inventors: 利文日比; 淳杉原; 俊一忍足
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2003185003A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル型無段変速機、特に車両用として有用なトロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のトロイダル型無段変速機は通常、例えば特開平１０−３３１９３８号公報に記載のごとく、エンジン等の原動機からの回転を入力される入力ディスクと、これに同軸に対向配置されるとともに車輪に常時駆動結合された出力ディスクと、これら入出力ディスク間で油膜の剪断により動力の受け渡しを行うパワーローラと、該パワーローラを回転自在に支持したトラニオンとを具える。
【０００３】
トロイダル型無段変速機の変速に際しては、原動機により常時駆動されている原動機駆動ポンプからの油圧を、車両の前進走行なら前進変速制御弁による制御下で、また後進走行なら後進変速制御弁による制御下で油圧サーボ機構に向かわせ、前進変速制御弁または後進変速制御弁からの油圧に応動する油圧サーボ機構のサーボピストンによってトラニオンを介しパワーローラを、パワーローラ回転軸線が入出力ディスク回転軸線と交差した中立位置からトラニオン軸線方向へオフセットさせる。
これによりパワーローラが入出力ディスクからトラニオン軸線周りの分力を受けるようになる結果、パワーローラはトラニオン軸線周りにおける自己傾転を生起されて入出力ディスクに対するパワーローラの接触軌跡円弧径を連続的に変化させることにより無段変速を行わせる。
一方で上記変速の進行を油圧サーボ機構にフィードバックし、変速の進行につれてトラニオンを元のトラニオン軸線方向位置に向けて戻し、実変速比が指令変速比になったところでパワーローラを上記の中立位置に復帰させるようにして当該指令変速比を維持し得るようになす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、原動機が運転されている間は原動機駆動ポンプから油圧が吐出されているため、上記サーボ機構が当該油圧によって制御可能であるものの、この変速制御油圧が発生していない原動機の停止状態で車両の牽引や惰性走行などにより出力ディスクに車輪側から回転力が逆入力されると、サーボ機構が無制御状態であるため、トロイダル型無段変速機が以下に説明する理由によって勝手に高速側変速比に変速（アップシフト）される傾向にある。
つまり、出力ディスクが上記の通り車輪により逆駆動される時、入力ディスク側のフリクションを反力受けとしてパワーローラが入力ディスクとの接触部からトラニオン軸線方向の分力を受け、パワーローラが高速側変速比へのアップシフトを生起させるトラニオン軸線方向へオフセットされ、前記の自己傾転によりトロイダル型無段変速機を高速側変速比にしてしまう。
【０００５】
しかし、かようにトロイダル型無段変速機が高速側変速比にされた状態から原動機の始動により発進を行おうとすると、以下の問題を生ずる。
つまり、この時トロイダル型無段変速機は発進故に指令変速比を当然最低速変速比にしているが、上記発進前の高速側変速比から当該最低速変速比への変速は車両の発進により回転が発生しないと行われ得ないため、上記高速側変速比が選択された状態での発進（所謂ハイ発進）となる。
【０００６】
このハイ発進時は高速側変速比故のトルク不足で運転者に発進性能が悪いと感じさせるという問題を生ずる。
【０００７】
本発明は、原動機の停止中でも車輪が回転すると油圧を発生するような出力回転駆動ポンプを設け、これからの油圧により例えば上記したごとき原動機停止中における不用意な変速の発生を防止し得るようにしたトロイダル型無段変速機を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明は、上記した型式のトロイダル型無段変速機において、
車輪の回転に応動する出力回転駆動ポンプを油圧サーボ機構内におけるサーボピストンの両側に設けたロー側ピストン室およびハイ側ピストン室のうちロー側ピストン室のみに接続して設け、
原動機の停止中に車輪が回転すると、出力回転駆動ポンプからロー側ピストン室への油圧により、ハイ側ピストン室に油圧を供給した時に行われるハイ側変速比への変速を阻止する構成となす。
【０００９】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、原動機の停止中に車輪が回転しても、少なくともハイ側ピストン室に油圧を供給した時に行われるハイ側への変速は行われないこととなり、原動機停止中における不用意な変速の発生を防止して、前記したハイ発進の事態を回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機を示し、図１はトロイダル型無段変速機の伝動系の模式図である。
図１に示すトロイダル型無段変速機の伝動系は、原動機としてのエンジン１からトルクコンバータ２を経てエンジン回転を入力され、このエンジン回転をそのまま伝達したり（Ｄレンジでの前進走行時）、逆転させて伝達したり（Ｒレンジでの後進走行時）、後段へ伝えなくする（Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時）前後進切り換え機構３を具える。
【００１１】
前後進切り換え機構３の後段には、２個のトロイダル伝動ユニット（フロント側トロイダル伝動ユニット４およびリヤ側トロイダル伝動ユニット５）を、同軸背中合わせに設ける。
これらトロイダル伝動ユニット４，５はそれぞれ、入力ディスク６と、これに同軸に対向配置した出力ディスク７と、対応する入出力ディスク間に介在させた一対ずつのパワーローラ８とを具えた同様な構成とする。
【００１２】
両トロイダル伝動ユニット４，５は、それぞれの出力ディスク７が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、それぞれの入力ディスク６を主軸９に回転係合させて前後進切り換え機構３からの回転が共通に入力されるようになし、それぞれの出力ディスク７を主軸９上に回転自在に支持する。
また両出力ディスク７は中空出力軸１０を介して相互に一体結合し、この中空出力軸１０上に出力歯車１１を固設する。
【００１３】
パワーローラ８は図４に示すように、個々のトラニオン１２に回転自在に支持し（パワーローラ回転軸線をＯ_１で示す）、各トラニオン１２の下端には、油圧サーボ機構を成すサーボピストン１３を同軸に結合して設ける。
サーボピストン１３をサーボピストンボディー１８内に摺動自在に嵌合してロー側ピストン室１８Ｌおよびハイ側ピストン室１８Ｈを画成する。
なお、図４に示すパワーローラ８では上側のピストン室がロー側ピストン室１８Ｌ、下側のピストン室がハイ側ピストン室１８Ｈであるが、図１において上下方向反対側に位置するパワーローラ８ではロー側ピストン室１８Ｌおよびハイ側ピストン室１８Ｈが図４の場合と逆になる）。
これらサーボピストン１３により全てのトラニオン１２を同位相で（同じ変速方向に）同期してストロークさせることにより、以下の変速制御を行うものとする。
【００１４】
以下に変速作用を概略説明するに、前後進切り換え機構３からの回転は両入力ディスク６へ共通に伝達され、入力ディスク６の回転は対応するパワーローラ８に伝達されて、これらパワーローラ８を軸線Ｏ₁ の周りに回転させる。
そして、パワーローラ８は対応する出力ディスク７に回転を伝達し、この回転が共通な出力ギヤ１１から、これに噛合するカウンターギヤ１４およびカウンターシャフト１５、並びに歯車組１６を順次経て、主軸９の後端に同軸配置した変速機出力軸１７から取り出され、図示せざる駆動車輪に達する。
【００１５】
ここで、パワーローラ８をサーボピストン１３（図４参照）によりトラニオン１２を介し同期して、パワーローラ回転軸線Ｏ₁ と直行するトラニオン（傾転）軸線Ｏ₂ の方向に同位相で、図１および図４に示す中立位置（非変速位置）からストロークさせ、パワーローラ回転軸線Ｏ₁ を入出力ディスク回転軸線Ｏ₃ からオフセットさせると、パワーローラ８が回転時の分力によりトラニオン軸線Ｏ₂ の周りに同期して同位相で傾転される。
【００１６】
かかるパワーローラ８の自己傾転により、対応する入出力ディスク６，７に対するパワーローラ８の接触軌跡円半径が連続的に変化し、両トロイダル伝動ユニット４，５の変速比を同様に無段階に変化させることができる。
なお変速比が指令変速比になったところで、サーボピストン１３によりトラニオン１２を介しパワーローラ８を上記オフセットが０の初期ストローク位置（中立位置）に戻すことで、パワーローラ８の自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
【００１７】
ところで上記の変速に際し、Ｄレンジ（前進走行）である場合は図４のハイ側ピストン室１８Ｈに油圧を供給すると同時にロー側ピストン室１８Ｌを排圧することで一層高速側変速比へのアップシフトが行われ、逆にロー側ピストン室１８Ｌに油圧を供給すると同時にハイ側ピストン室１８Ｈを排圧することで一層低速側変速比へのダウンシフトが行われる。
一方でＲレンジ（後進走行）である場合は、回転が逆になることからハイ側ピストン室１８Ｈに油圧を供給すると同時にロー側ピストン室１８Ｌを排圧することで一層低速側変速比へのダウンシフトが行われ、逆にロー側ピストン室１８Ｌに油圧を供給すると同時にハイ側ピストン室１８Ｈを排圧することで一層高速側変速比へのアップシフトが行われる。
【００１８】
前後進切り換え機構３の切り換え制御を含むトロイダル型無段変速機の変速制御のために通常通り、図１に示すごとくエンジン１により駆動される原動機駆動ポンプ２１を設けるが、その他に本発明の前記した目的を達成するため、エンジン１に近いカウンターシャフト１５の前端により駆動される出力回転駆動ポンプ２２を設ける。
ここでカウンターシャフト１５は、変速機出力軸１７および歯車組１６を介して車輪に常時駆動結合されており、従って出力回転駆動ポンプ２２は、エンジン１が停止していても車両の牽引中や惰性走行中のように車輪が回転されている間は、この回転に応動して駆動される。
【００１９】
出力回転駆動ポンプ２２は図２および図３に示すごときプランジャポンプとし、カウンターシャフト１５の前端にピン２３で閂結合した偏心カム２４を具え、これをポンプハウジング２５内に収納する。
ポンプハウジング２５は固定せず、偏心カム２４の回転軸線周りに自由に回転可能とし、このポンプハウジング２５には更にラジアルプランジャ２６を摺動自在に嵌合する。
ラジアルプランジャ２６はバネ２７で偏心カム２４のカム面に押圧し、偏心カム２４の回転中そのカム面により半径方向へ往復ストロークされることで、オイルパン液面下に開口するようポンプハウジング２５に設けた吸入ポート２８より吸入弁２９を経てオイルを吸入し、同じくポンプハウジング２５に設けた吐出ポート３０より吐出弁３１を経てオイルを吐出するものとする。
【００２０】
偏心カム２４はラジアルプランジャ２６との接触部における引きずり摩擦により当該ラジアルプランジャ２６を介してポンプハウジング２５を同方向へ連れ廻し、
車輪の前進回転で偏心カム２４が図３の矢αで示す方向へ回転されている間、ポンプハウジング２５は、出力回転駆動ポンプ２２の油圧吐出回路３２を構成するパイプ（同符号で示す）の外周フランジ３２ａと衝接した図３の実線位置に止まり、
車輪の後進回転で偏心カム２４が図３の矢βで示す方向へ回転されている間、ポンプハウジング２５は、吐出ポート３０と油圧吐出パイプ３２との接続状態を保ったまま図３の二点鎖線位置となり、後で詳述する前後進切り換え弁３３のスプール３３ａを図示の前進位置から限界位置に押し込んだ後進位置にするものとする。
【００２１】
なお出力回転駆動ポンプ２２は、図２および図３につき上述したごとき構成とする代わりに、図５に示すごとく全てのサーボピストン１３に共通なサーボピストンボディー１８に内蔵させることができる。
つまり、カウンターシャフト１５と共に回転する偏心カム２４によりストロークされるラジアルプランジャ２６をサーボピストンボディー１８に摺動自在に嵌合し、このラジアルプランジャ２６をバネ２７で偏心カム２４のカム面に押圧する。
ラジアルプランジャ２６は偏心カム２４のカム面により半径方向へ往復ストロークされることで、オイルパン液面下に開口するようサーボピストンボディー１８に形成した吸入ポート２８より図２に示す吸入弁２９と同様な図示せざる吸入弁を経てオイルを吸入し、同じくサーボピストンボディー１８に形成した吐出ポート３０より図２に示す吐出弁３１と同様な吐出弁を経てオイルを吐出するものとする。
サーボピストンボディー１８には更に、吐出ポート３０に通じる油圧吐出回路３２を形成する。
【００２２】
かように出力回転駆動ポンプ２２をサーボピストンボディー１８に内蔵させる場合、このポンプ２２が図２および図３に示す構成のように後進回転時において前後進切り換え弁３３のスプール３３ａを図３に示す前進位置から限界位置に押し込んだ後進位置にする機能を持たないことから、後進回転時において前後進切り換え弁３３のスプール３３ａを前進位置から後進位置にするには、カウンターシャフト１５の後進回転を機械的に検知する周知のリバースセンサによりこれを行う必要があること勿論である。
なお出力回転駆動ポンプ２２は、サーボピストンボディー１８に内蔵させる代わりに、図示しなかったが、これとは別体に構成してサーボピストンボディー１８に取り付けたり、変速制御用のコントロールバルブボディー（図３に４６で示す）に内蔵させたり、これとは別体に構成してコントロールバルブボディーに取り付けることもできるのは言うまでもない。
【００２３】
図３および図５に示す出力回転駆動ポンプ２２の油圧吐出回路３２は、図４のごとく既存の変速制御油圧回路に接続して前記した本発明の目的を達成し得るようになす。
先ず既存の変速制御油圧回路を説明するにこれは、前記した原動機駆動ポンプ２１からの作動油をもとに、特開平１１−９４０６２号公報に記載のものと同様の回路構成により所定の油圧制御を行って、運転者がマニュアルバルブ（図示せず）をＤレンジにした前進走行希望中はＤレンジ圧Ｐ_D をＤレンジ圧回路３４に出力し、運転者がマニュアルバルブ（図示せず）をＲレンジにした後進走行希望中はＲレンジ圧Ｐ_R をＲレンジ圧回路３５に出力する油圧制御回路３６を具え、これらＤレンジ圧回路３４およびＲレンジ圧回路３５にそれぞれ、特開平１１−９４０６２号公報に記載のものと同様の前進変速制御弁３７および後進変速制御弁３８を挿置し、これら変速制御弁３７，３８とサーボピストン１３の両側ピストン室１８Ｌ，１９Ｈとの間に前記の前後進切り換え弁３３を挿入した構成とする。
これらマニュアルバルブ（図示せず）、前進変速制御弁３７、後進変速制御弁３８、および前後進切り換え弁３３は、その他の弁と共に前記したコントロールバルブボディー４６（図３参照）に内蔵させる。
【００２４】
前進変速制御弁３７は、スプール３７ａに連節した変速制御レバー３９を具え、該変速制御レバー３９の一端をステップモータにより指令変速比に対応した位置にされ、他端にフォワードプリセスカムを経て変速進行状態をフィードバックされるもので、以下のごとくに作用するものとする。
変速制御レバー３９の一端をステップモータにより指令変速比に対応した位置にする時、変速制御レバー３９はその他端を支点として対応方向へ回動することによりスプール３７ａを対応方向へストロークさせ、これにより出力回路４０，４１の一方に回路３４のＤレンジ圧Ｐ_D を供給するとともに他方をドレンさせることで、両者間の差圧により前後進切り換え弁３３（前進回転時は前述した通り、そして後で詳述するごとくスプール３３ａが図４の位置にされている）の出力回路４２，４３を経てサーボピストン１３を中立位置からストロークさせ、指令変速比へ向けての変速を行わせる。
当該変速の進行はフォワードプリセスカムを介して変速制御レバー３９の上記他端にフィードバックされ、変速の進行につれサーボピストン１３を中立位置に戻すようストローク制御しつつ、実変速比が指令変速比に達した時に丁度スプール３７ａを出力回路４０，４１の双方が閉じられた元の位置に戻すことで指令変速比を維持する。
【００２５】
後進変速制御弁３８は、Ｒレンジへの投入時に実変速比が後進用の固定した指令変速比に向かうようスプール３８ａがリバースプリセスカム（図示せず）を介して対応方向へストロークされ、これにより出力回路４４，４５の一方に回路３５のＲレンジ圧Ｐ_Rを供給するとともに他方をドレンさせることで、両者間の差圧により前後進切り換え弁３３（後進回転時は前述の通り、そして後で詳述するごとくスプール３３ａが図４の位置から押し込まれた位置にされる）の出力回路４２，４３を経てサーボピストン１３を中立位置からストロークさせ、指令変速比へ向けての変速を行わせる。
当該変速の進行につれリバースプリセスカムは、サーボピストン１３を中立位置に戻すようストローク制御しつつ、実変速比が後進用の指令変速比に達した時に丁度スプール３８ａを出力回路４４，４５の双方が閉じられた元の位置に戻すことで後進用の指令変速比を維持する。
【００２６】
前後進切り換え弁３３は図３にも示すが、コントロールバルブボディー４６内に摺動自在に挿入したスプール３３ａを通常はバネ３３ｂにより図示の前進位置にされて出力回路４２，４３をそれぞれ回路４０，４１に通じ、これにより前進変速制御弁３７による前記の変速制御を可能にする。
一方で前後進切り換え弁３３は後進走行中、図２および図３につき前述したごとく出力回転駆動ポンプ２２のハウジング２５により、または周知のリバースセンサによりスプール３３ａをバネ３３ｂに抗して押し込まれた後進位置にされて出力回路４２，４３をそれぞれ回路４４，４５に通じ、これにより後進変速制御弁３８による前記の変速制御を可能にする。
【００２７】
出力回転駆動ポンプ２２の油圧吐出回路３２は前記した本発明の目的を達成するため図４に示すごとく（請求項８に対応）、上記した既存の変速制御油圧回路内における前後進切り換え弁３３の出力回路４２を経て、または図５に示すごとく直接的にサボピストン１３のロー側ピストン室１８Ｌに接続し、また当該出力回転駆動ポンプ２２の油圧吐出回路３２中には逆流防止のための逆止弁４７を挿置する。
そして、サーボピストン１３の反対側におけるハイ側ピストン室１８Ｈには皿バネ型式の弾性手段４８を設け、これによりサーボピストン１３をロー側ピストン室１８Ｌに向けて少なくとも前記中立位置に対応した位置まで付勢する。
またＤレンジ圧回路３４にも逆止弁４９を挿置し、これを前進変速制御弁３７から油圧回路３６への油流を阻止する向きに配置する。
【００２８】
逆止弁４７よりも出力回転駆動ポンプ２２に近い油圧吐出回路３２の箇所にリリーフ弁５０を設け、このリリーフ弁５０はピストン５０ａにより画成された室に上記の油圧吐出回路３２を接続され、ピストン５０ａをバネ５０ｂでこの室に向け付勢した構成にする。
そしてリリーフ弁５０は、油圧吐出回路３２の圧力がバネ５０ｂのバネ力で決まる所定値を超えると、ピストン５０ａをバネ５０ｂに抗してストロークされ、この時に開かれるリリーフポート５０ｃから作動油を漏出させることで油圧吐出回路３２の圧力が上記の所定値を超えることのないよう機能する構成とする。
【００２９】
かくてリリーフ弁５０は、上記リリーフ機能を果たすほかに、当該リリーフ状態になる手前側では出力回転駆動ポンプ２２の圧力変動を緩和させるアキュムレータとしても機能する。
なお、リリーフポート５０ｃからの漏出油はトロイダル型無段変速機の潤滑要求箇所に導くような油路構成とする。
【００３０】
上記実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速作用を次に説明する。
Ｄレンジにした前進走行中はカウンターシャフト１５が出力回転駆動ポンプ２２の偏心カム２４を図３の矢印α方向に回転するため、または周知の図示せざるリバースセンサがカウンターシャフト１５の前進回転を検知するため、前後進切り換え弁３３は図３および図４に示す状態になっており、回路３４からのＤレンジ圧Ｐ_D を元圧とする前進変速制御弁３７を介した前記の前進変速制御が行われる。
Ｒレンジにした後進走行中はカウンターシャフト１５が出力回転駆動ポンプ２２の偏心カム２４を図３の矢印β方向に回転するため、または周知の図示せざるリバースセンサがカウンターシャフト１５の後進回転を検知するため、前後進切り換え弁３３は図３に二点鎖線で示す位置への回動するポンプハウジング２５により、またはリバースセンサによりスプール３３ａを押し込まれた状態になり、回路３５からのＲレンジ圧Ｐ_R を元圧とする後進変速制御弁３８を介した前記の後進変速制御が行われる。
なお、これら変速中において回路４２からポンプ３２の方向への油流が逆止弁４７により阻止され、回路４２の油圧が逃げて上記の変速が妨げられる事態の発生を回避することができる。
【００３１】
エンジン１の停止中は、これにより駆動される原動機駆動ポンプ２１から作動油が吐出されないため、回路３４，３５からＤレンジ圧Ｐ_D およびＲレンジ圧Ｐ_R が出力されることはなく、これらを元圧とした変速制御弁３７，３８による上記の変速制御が行われることはない。
かかるエンジン１の停止中でも、車輪が牽引や惰性走行により回転されると、車輪に常時結合されているカウンターシャフト１５が出力回転駆動ポンプ２２の偏心カム２４を、前進方向の車輪回転時は図３の矢印α方向へ、また後進方向への車輪回転時は図３のβ方向へ回転させる。
【００３２】
出力回転駆動ポンプ２２は前記した通りラジアルプランジャポンプであるが故に、偏心カム２４が何れの方向へ回転される場合も、回路３２に作動油を吐出して回転数に応じた油圧を発生させる。
この吐出圧は逆止弁４７を経てロー側ピストン室１８Ｌに達し、トラニオン１２を対応方向へストロークさせる。
ここで車輪が前進回転されている場合、上記トラニオン１２のストロークはトロイダル型無段変速機のダウンシフトを生起させ、変速機をロー側変速比に保持する。
【００３３】
なお、車輪回転数が低くて回路３２へのポンプ吐出圧が低いことでトラニオン１２がバネ４８により中立位置から少しでも矢δで示すアップシフト方向にずれると、これがフォワードプリセスカムを介して変速制御レバー３９の対応端部に矢γで示すようにフィードバックされる。
これにより前進変速制御弁３７が回路４０を回路３４に通じる結果、ロー側ピストン室１８Ｌの内圧が回路４２、前後進切り換え弁３３、および回路４０，３４を経て排圧されようとするが、この排圧を逆止弁４９が阻止するためにロー側ピストン室１８Ｌの内圧が上昇してサーボピストン１３をバネ４８に抗してストロークさせることができ、これによりトロイダル型無段変速機のダウンシフトを生起させて変速機をロー側変速比に保持することができる。
以上の作用の繰り返しにより結果として、エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行で前進回転されるとき変速機を、変速制御レバー３９にステップモータで指示された指令変速比（停車故にロー側変速比）に保持することができる。
【００３４】
エンジン停止中に車輪が逆に後進回転されている場合、上記出力回転駆動ポンプ２２からロー側ピストン室１８Ｌへの油圧によるトラニオン１２のストロークはトロイダル型無段変速機をアップシフトさせようとする。
しかし、トラニオン１２がロー側ピストン室１８Ｌへの油圧により中立位置から少しでも矢εで示すアップシフト方向にずれると、これがリバースプリセスカムを介して後進変速制御弁３８のスプール３８ａに矢ρで示すようにフィードバックされる。
【００３５】
これにより後進変速制御弁３８が回路４４をドレンポート３８ｂに通じる結果、ロー側ピストン室１８Ｌの内圧が回路４２、前後進切り換え弁３３（後進回転時故にスプール３３ａを押し込まれた状態になっている）、回路４４、およびドレンポート３８ｂを経て排圧されるため、ロー側ピストン室１８Ｌの内圧によるトラニオン１２の上記ストロークは行われることはない。
そして、上記ロー側ピストン室１８Ｌの内圧低下に起因してサーボピストン１３は皿バネ４８により押動されることとなり、トラニオン１２の対応方向へのストロークによりトロイダル型無段変速機のダウンシフトを生起させることができる。
以上の作用の繰り返しにより、エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行で後進回転されても変速機を、後進変速制御弁３８に指示された後進用の指令変速比（ロー側変速比）に保持することができる。
【００３６】
以上により本実施の形態においては、エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行によって前進回転される場合も、また逆に後進回転される場合も、変速制御レバー３９の左端に指令した指令変速比（前進回転時）に、また後進変速制御弁３８に指令した指令変速比（後進回転時）に実変速比が戻ったところで、トラニオン１２の何れ方向のストロークも生ずることがなくて指令変速比（ロー側変速比）が保たれ、前記のハイ発進を回避することができる。
【００３７】
図６は、本発明の他の実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速制御油圧回路を示し、本実施の形態においては出力回転駆動ポンプ２２の逆止弁４７付き油圧吐出回路３２を前後進切り換え弁３３の出力回路４３を経て（直接でもよい）サーボピストン１３のハイ側ピストン室１８Ｈに接続する。
そして、サーボピストン１３の反対側におけるロー側ピストン室１８Ｌには皿バネ型式の弾性手段４８を設け、これによりサーボピストン１３をハイ側ピストン室１８Ｈに向けて少なくとも前記中立位置に対応した位置まで付勢する。
またＲレンジ圧回路３５にも逆止弁５２を挿置し、これを後進変速制御弁３８から油圧回路３６への油流を阻止する向きに配置する。
【００３８】
本実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速作用を次に説明する。
Ｄレンジにした前進走行中における前進変速制御弁３７を介した前進変速制御、およびＲレンジにした後進走行中における後進変速制御弁３８を介した後進変速制御は前記したと同様に行われる。
なお、これら変速中に回路４３からポンプ３２の方向への油流が逆止弁４７により阻止されているため、回路４３の油圧が逃げて変速が妨げられる事態が発生するようなことはない。
【００３９】
エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行により回転される時、出力回転駆動ポンプ２２から逆止弁４７を経てハイ側ピストン室１８Ｈに達した油圧はトラニオン１２を対応方向へ付勢する。
車輪の回転数が低いときは出力回転駆動ポンプ２２からハイ側ピストン室１８Ｈに向かう油圧も低いため、サーボピストン１３は皿バネ５１によりトラニオン１２を伴って対応方向へストロークされる。
ここで車輪が前進回転されている場合、上記トラニオン１２のストロークはトロイダル型無段変速機のダウンシフトを生起させ、変速機をロー側変速比に保持して前記したと同様のハイ発進防止作用が得られる。
【００４０】
しかし、車輪の前進回転数が高くなって出力回転駆動ポンプ２２からハイ側ピストン室１８Ｈに向かう油量が多くなると、回路４３，４１，３４を経由して行われるドレン量を越えるようになる結果、ハイ側ピストン室１８Ｈの内圧が高くなってサーボピストン１３をトラニオン１２と共に皿バネ５１に抗し対応方向へストロークさせる。
当該トラニオン１２のストロークはトロイダル型無段変速機のアップシフトを生起させ、後進時よりも高速になることが多い前進方向牽引時において前後進切り換え機構３（図１参照）の回転数を抑制することができ、その耐久性を向上させることができる。
【００４１】
なお当該アップシフトの程度は、例えば回路３４（回路４１，４３でもよい）にワンウエイオリフィスを設け、これら回路を経て行われるハイ側ピストン室１８Ｈからのドレン量を制御することで任意に調整することができる。
そして、上記した牽引の終了時点の直前では車輪の前進回転数が低下するから、この時トロイダル型無段変速機は上記の作用によりロー側変速比に戻されるため、ハイ発進防止作用が阻害されることはない。
【００４２】
エンジン停止中に車輪が後進回転される場合は、出力回転駆動ポンプ２２からハイ側ピストン室１８Ｈへの油圧でサーボピストン１３がトラニオン１２と共に皿バネ５１に抗して対応方向へストロークされる時、トロイダル型無段変速機のダウンシフトが生起されてハイ発進を防止することができる。
【００４３】
ここで車輪の後進回転数が低くなって出力回転駆動ポンプ２２からハイ側ピストン室１８Ｈへの油圧が低下し、サーボピストン１３がトラニオン１２と共に皿バネ５１により中立位置から少しでも図６のεで示す方向へストロークされると、これをフィードバックされて後進変速制御弁３８のスプール３８ａがリバースプリセスカムにより矢ρで示す方向へストロークされ、回路４５，３５間を通させる。
この時、ハイ側ピストン室１８Ｈから回路４３、前後進切り換え弁３３（後進回転故にスプール３３ａを押し込まれている）、回路４５、および回路３５を経て行われるべきハイ側ピストン室１８Ｈの排圧が逆止弁５２により阻止されることとなり、ハイ側ピストン室１８Ｈの内圧が出力回転駆動ポンプ２２からの油流で上昇される。
ハイ側ピストン室１８Ｈのかかる内圧上昇はサーボピストン１３を皿バネ５１に抗してストロークさせることができ、これによりトロイダル型無段変速機のダウンシフトを生起させて変速機をロー側変速比に保持することができ、ハイ発進を防止することが可能である。
【００４４】
本発明は、例えば上記した両実施の形態におけるようにして、
車輪の回転に応動する出力回転駆動ポンプ２２をサーボピストン１３の両側ピストン室の一方（図４ではロー側ピストン室１８Ｌ、図６ではハイ側ピストン室１９Ｈ）に接続して設け、
エンジン（原動機）１の停止中に車輪が回転すると、出力回転駆動ポンプ２２から上記一方のピストン室１８Ｌ（１８Ｈ）への油圧により、他方のピストン室１８Ｈ（１８Ｌ）に油圧を供給した時に行われる方向への変速を阻止するよう構成したから（請求項１）、
エンジン（原動機）１の停止中に車輪が回転した時に、少なくとも上記他方のピストン室１８Ｌ（１８Ｈ）に油圧を供給した時に行われる方向への変速は行われないこととなり、原動機停止中における不用意な変速の発生を防止して、例えば前記したハイ発進の事態を回避することができる。
【００４５】
しかも本発明によれば上記の作用効果を達成するのに、出力回転駆動ポンプ２２の吐出油圧をコントロールバルブボディー４６（図３参照）内の回路に対してではなく、サーボピストン１３の一方のピストン室１８Ｌまたは１８Ｈに供給する構成（請求項１）としたから以下の利点もある。
つまり、図１に示すように２個のトロイダル伝動ユニット４，５を具えたダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機の場合、両キャビティー間に出力歯車１１およびカウンターギヤ１４を包套する中間壁が不可欠であり、図５のように全てのサーボピストン１３を摺動自在に嵌合した共通なサーボピストンボディー１８が上記の中間壁を横方向に貫通している。また、サーボピストンボディー１８のリヤキャビティー側の下方にはカウンターシャフト１５（図１参照）が存在し、サーボピストンボディー１８のフロントキャビティー側の下方にはコントロールバルブボディー４６（図３参照）が存在する。
【００４６】
従って、出力回転駆動ポンプ２２の吐出油圧をコントロールバルブボディー４６（図３参照）内の回路に対し供給するのでは、カウンターシャフト１５により駆動されるためサーボピストンボディー１８に設けるのが好都合な出力回転駆動ポンプ２２から、サーボピストンボディー１８とは別体に構成するコントロールバルブボディー４６までの長い油路が必要であると共に、当該油路のためにサーボピストンボディー１８およびコントロールバルブボディー４６間に厳密なシール構造も必要になり、レイアウトが成立しにくいし大型化およびコスト高の問題も生ずる。
なお、サーボピストンボディー１８およびコントロールバルブボディー４６を別体に構成する理由は、サーボピストンボディー１８には大きな力が作用して変形しやすく、この変形がコントロールバルブボディー４６に及んで内部の弁スプールがスティックするのを避けるためである。
【００４７】
この点、本発明（請求項１）のように出力回転駆動ポンプ２２の吐出油圧をサーボピストン１３の一方のピストン室１８Ｌまたは１８Ｈに供給する構成によれば、カウンターシャフト１５により駆動されるためサーボピストンボディー１８に設けるのが好都合な出力回転駆動ポンプ２２からピストン室１８Ｌまたは１８Ｈまでの油路を図５に例示するごとくサーボピストンボディー１８内に形成するだけでよく、長い油路が必要でないと共にシール構造も必要でなくなってレイアウトを成立させ易いし大型化およびコスト高の問題を生ずることがない。
【００４８】
更に加えて本発明によれば、出力回転駆動ポンプ２２からの油圧によりサーボピストン１３を対応方向に付勢してエンジン（原動機）１の停止中における車輪回転時の不用意な変速を阻止して指令変速比を保持するよう構成したから（請求項１）、エンジン（原動機）１の停止中における車輪回転時に発生する出力ディスク７およびパワーローラ８間でのフリクションに影響されることなく、プリセスカムを介した変速状態のフィードバックにより確実に指令変速比を保持することができ、前記の作用効果を一層確実なものにし得る。
【００４９】
なお、変速制御弁３７，３８のうち、上記一方のピストン室１８Ｌ（１８Ｈ）に原動機駆動ポンプ油圧Ｐ_Ｄ（Ｐ_Ｒ）を向かわせてダウンシフト方向の変速を生起させる変速制御弁３７（３８）の原動機駆動ポンプ油圧入力回路３４（３５）中に、変速制御弁３７（３８）から遠ざかる方向への油流を阻止する逆止弁４９（５２）を挿置すれば（請求項２）、
前記作用説明から明らかなように、車輪回転数が低下して出力回転駆動ポンプ２２の油流が低下した時も確実に、エンジン（原動機）１の停止中における車輪回転時の不要な変速を防止するという前記した作用効果を達成することができる。
【００５０】
出力回転駆動ポンプ２２の油圧を上記一方のピストン室１８Ｌ（１８Ｈ）に供給するに際し、逆止弁４７を経て当該供給を行う構成にする場合（請求項３）、
エンジン（原動機）１の駆動中において原動機駆動ポンプ２１からサーボピストン室に向かう油流が出力回転駆動ポンプ（２２）側に逃げることがなく、エンジン（原動機）１の駆動中における通常の変速制御が出力回転駆動ポンプ（２２）によって妨げられる不具合を回避し得る。
【００５１】
サーボピストン１３を少なくとも前記中立位置に対応した位置まで上記一方のピストン室１８Ｌ（１８Ｈ）に向けて付勢する弾性手段４８（５１）を設ける場合（請求項４）、
前記した作用説明から明らかなごとく、出力回転駆動ポンプ（２２）から上記一方のピストン室１８Ｌ（１８Ｈ）への油圧と、弾性手段４８（５１）との共同により、エンジン（原動機）１の停止中における車輪回転時の不用意な何れ方向への変速も阻止することができる。
【００５２】
出力回転駆動ポンプ２２をサーボピストン１３用のサーボピストンボディー１８に内蔵させるか、またはこれに別体物として取り付ける場合（請求項５）、
サーボピストンボディー１８が車輪と共に回転するメンバー（カウンターシャフト１５）の近くに位置することから、これにより駆動される出力回転駆動ポンプ２２のレイアウトが容易となる。
【００５３】
なお出力回転駆動ポンプ２２は、コントロールバルブボディー４６に内蔵させるか、これに別体物として取り付けることもできる（請求項６）。
【００５４】
ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機のカウンターシャフト１５に設けたカム２４により駆動されるプランジャポンプ２６により出力回転駆動ポンプ２２を構成する場合（請求項７）、
ポンプ駆動系を別途付加する必要がなくてコスト上有利であると共に、カウンターシャフト１５の長手方向いずれの箇所にでも出力回転駆動ポンプ２２を配置し得てレイアウトの自由度も高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機の伝動系を示す模式図である。
【図２】同トロイダル型無段変速機における出力回転駆動ポンプを示す要部拡大断面図である。
【図３】同出力回転駆動ポンプを前後進切り換え弁と共に示す要部拡大正面図である。
【図４】同トロイダル型無段変速機における変速制御油圧回路を示す回路図である。
【図５】出力回転駆動ポンプの他の構成例を示すサーボピストンボディーの要部拡大断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速制御油圧回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１エンジン（原動機）
２トルクコンバータ
３前後進切り換え機構
４フロント側トロイダル伝動ユニット
５リヤ側トロイダル伝動ユニット
６入力ディスク
７出力ディスク
８パワーローラ
９主軸
10 中空出力軸
11 出力歯車
12 トラニオン
13 サーボピストン（油圧サーボ機構）
14 カウンターギヤ
15 カウンターシャフト
16 歯車組
18 サーボピストンボディー
18L ロー側ピストン室
18H ハイ側ピストン室
17 変速機出力軸
21 原動機駆動ポンプ
22 出力回転駆動ポンプ
24 偏心カム
25 ポンプハウジング
26 ラジアルプランジャ
28 吸入ポート
29 吸入弁
30 吐出ポート
31 吐出弁
32 出力回転駆動ポンプ圧吐出回路
33 前後進切り換え弁
34 Ｄレンジ圧回路
35 Ｒレンジ圧回路
36 油圧制御回路
37 前進変速制御弁
38 後進変速制御弁
39 変速制御レバー
40 出力回路
41 出力回路
42 出力回路
43 出力回路
44 出力回路
45 出力回路
46 コントロールバルブボディー
47 逆止弁
48 弾性手段
49 逆止弁
50 リリーフ弁
51 弾性手段
52 逆止弁

Claims

原動機の回転を入力される入力ディスクと、該入力ディスクに同軸に対向配置されるとともに車輪に常時駆動結合された出力ディスクと、これら入出力ディスク間で動力の受渡しを行うパワーローラとを具え、
パワーローラを回転自在に支持したトラニオンを、原動機駆動ポンプから回転方向ごとの変速制御弁を経由した油圧に応動する油圧サーボ機構により、パワーローラ回転軸線が入出力ディスク回転軸線と交差した中立位置からトラニオン軸線方向へオフセットするようストロークさせることで、パワーローラのトラニオン軸線周りにおける傾転を生起させて変速を行い、
該変速の進行を前記油圧サーボ機構にフィードバックして指令変速比になったところでパワーローラを前記中立位置に戻すようにしたトロイダル型無段変速機において、
前記車輪の回転に応動して油圧を発生する出力回転駆動ポンプを、前記油圧サーボ機構内におけるサーボピストンの両側に設けたロー側ピストン室およびハイ側ピストン室のうちロー側ピストン室のみに接続して設け、
前記原動機の停止中に前記車輪が回転する時、前記出力回転駆動ポンプからロー側ピストン室への油圧により、ハイ側ピストン室に油圧を供給した時に行われるハイ側変速比への変速を阻止するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、前記変速制御弁のうち、前記ロー側ピストン室に原動機駆動ポンプ油圧を向かわせてダウンシフト方向の変速を生起させる変速制御弁の原動機駆動ポンプ油圧入力回路中に、該変速制御弁から遠ざかる方向への油流を阻止する逆止弁を挿置したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項１または２に記載のトロイダル型無段変速機において、前記出力回転駆動ポンプ油圧を逆止弁を経て前記ロー側ピストン室に供給するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、前記サーボピストンを少なくとも前記中立位置に対応した位置まで前記ロー側ピストン室に向けて付勢する弾性手段を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項１乃至４記載のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、前記出力回転駆動ポンプを前記サーボピストン用のサーボピストンボディーに内蔵させるか、または該サーボピストンボディーに別体物として取り付けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、前記変速制御弁を内蔵したコントロールバルブボディーに前記出力回転駆動ポンプを内蔵させるか、または該コントロールバルブボディーに別体物として取り付けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前記入出力ディスク、パワーローラ、およびトラニオンよりなるトロイダル伝動ユニットを２個、出力ディスクが背中合わせになるよう同軸に配置して具え、背中合わせの出力ディスクからこれら出力ディスクに平行に並置したカウンターシャフトを経て変速回転を取り出すようにした請求項５に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記カウンターシャフトに設けたカムにより駆動されるプランジャポンプにより前記出力回転駆動ポンプを構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前進回転時は原動機駆動ポンプ油圧を前進変速制御弁による制御下でサーボピストンのロー側ピストン室またはハイ側ピストン室に供給してパワーローラを対応方向へオフセットさせることによりダウンシフト方向またはアップシフト方向の変速を行い、
後進回転時は原動機駆動ポンプ油圧を後進変速制御弁による制御下でサーボピストンの前記ロー側ピストン室またはハイ側ピストン室に供給してパワーローラを対応方向へオフセットさせることにより逆にアップシフト方向またはダウンシフト方向の変速を行うようにした請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、
前記出力回転駆動ポンプを前記逆止弁を経て前記ロー側ピストン室に接続し、
前記サーボピストンを少なくとも前記中立位置に対応した位置まで前記ロー側ピストン室に向けて付勢する前記弾性手段を設け、
前進変速制御弁の原動機駆動ポンプ油圧入力回路中に、該前進変速制御弁から遠ざかる方向の油流を阻止する前記逆止弁を挿置したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。