図1は、実施例1にかかるベルト式無段変速機のスケルトン図である。図2は、変速比固定時におけるプライマリプーリの要部断面図である。図3は、図2のI−I断面図である。図4は、図2のII−II断面図である。図5−1および図5−2は、トルクカムを示す図である。図6は、作動油供給制御装置の構成例を示す図である。図7〜図10は、変速比変更時におけるベルト式無段変速機の動作説明図である。
図1に示すように、駆動源である内燃機関10の出力側には、静止部品であるトランスアクスル20が配置されている。トランスアクスル20は、トランスアクスルハウジング21と、トランスアクスルハウジング21に取り付けられたトランスアクスルケース22と、トランスアクスルケース22に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー23とにより構成されている。
トランスアクスルハウジング21の内部には、トルクコンバータ30が収納されている。一方、トランスアクスルケース22とトランスアクスルリヤカバー23とにより構成されるケース内部には、実施例1にかかるベルト式無段変速機1−1を構成する2つのプーリであるプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60と、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55と、セカンダリ油圧室64と、作動油供給排出弁70と、アクチュエータ80と、ベルト110とが収納されている。なお、40は前後進切換機構、90は車輪120に内燃機関10の駆動力を伝達する最終減速機、100は動力伝達経路、130は作動油供給制御装置、140はECU(Engine Control Unit)である。
発進機構であるトルクコンバータ30は、図1に示すように、駆動源からの駆動力、すなわち内燃機関10からの出力トルクを増加、あるいはそのままベルト式無段変速機1−1に伝達するものである。このトルクコンバータ30は、少なくともポンプ(ポンプインペラ)31と、タービン(タービンインペラ)32と、ステータ33と、ロックアップクラッチ34と、ダンパ装置35とにより構成されている。
ポンプ31は、内燃機関10のクランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能な中空軸36に取り付けられている。つまり、ポンプ31は、中空軸36とともに、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能である。また、ポンプ31は、フロントカバー37に接続されている。フロントカバー37は、内燃機関10のドライブプレート12を介して、クランクシャフト11に連結されている。
タービン32は、上記ポンプ31と対向するように配置されている。このタービン32は、上記中空軸36内部に配置され、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能なインプットシャフト38に取り付けられている。つまり、タービン32は、インプットシャフト38とともに、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能である。
ポンプ31とタービン32との間には、ワンウェイクラッチ39を介してステータ33が配置されている。ワンウェイクラッチ39は、上記トランスアクスルハウジング21に固定されている。また、タービン32とフロントカバー37との間には、ロックアップクラッチ34が配置されており、このロックアップクラッチ34は、ダンパ装置35を介してインプットシャフト38に連結されている。なお、上記ポンプ31やフロントカバー37により形成されるケーシングは、作動油供給部分であり、作動油供給部分に作動油を供給する作動油供給制御装置130から作動流体として作動油が供給されている。
ここで、トルクコンバータ30の動作について説明する。内燃機関10からの出力トルクは、クランクシャフト11からドライブプレート12を介して、フロントカバー37に伝達される。ロックアップクラッチ34がダンパ装置35により解放されている場合は、フロントカバー37に伝達された内燃機関10からの出力トルクがポンプ31に伝達され、このポンプ31とタービン32との間を循環する作動油を介して、タービン32に伝達される。そして、タービン32に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、インプットシャフト38に伝達される。つまり、トルクコンバータ30は、インプットシャフト38を介して、内燃機関10からの出力トルクを増加してベルト式無段変速機1−1に伝達する。上記においては、ステータ33により、ポンプ31とタービン32との間を循環する作動油の流れを変化させ所定のトルク特性を得ることができる。
一方、上記ロックアップクラッチ34がダンパ装置35によりロック(フロントカバー37と係合)されている場合は、フロントカバー37に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、作動油を介さずに直接インプットシャフト38に伝達される。つまり、トルクコンバータ30は、インプットシャフト38を介して、内燃機関10からの出力トルクをそのままベルト式無段変速機1−1に伝達する。
前後進切換機構40は、図1に示すように、トルクコンバータ30を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1−1のプライマリプーリ50に伝達するものである。前後進切換機構40は、少なくとも遊星歯車装置41とフォワードクラッチ42と、リバースブレーキ43とにより構成されている。
遊星歯車装置41は、サンギヤ44と、ピニオン45と、リングギヤ46とにより構成されている。
サンギヤ44は、図示しない連結部材にスプライン嵌合されている。連結部材は、プライマリプーリ50のプライマリプーリ軸51にスプライン嵌合されている。従って、サンギヤ44に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、プライマリプーリ軸51に伝達される。
ピニオン45は、サンギヤ44と噛み合い、その周囲に複数個(例えば、3個)配置されている。各ピニオン45は、サンギヤ44の周囲で一体に公転可能に支持する切換用キャリヤ47に保持されている。この切換用キャリヤ47は、その外周端部においてリバースブレーキ43に接続されている。
リングギヤ46は、切換用キャリヤ47に保持された各ピニオン45と噛み合い、フォワードクラッチ42を介して、トルクコンバータ30のインプットシャフト38に接続されている。
フォワードクラッチ42は、作動油供給部分であるインプットシャフト38の図示しない中空部に、作動油供給制御装置130から作動油が供給されることにより、ON/OFF制御されるものである。フォワードクラッチ42のOFF時には、インプットシャフト38に伝達された内燃機関10からの出力トルクがリングギヤ46に伝達される。一方、フォワードクラッチ42のON時には、リングギヤ46とサンギヤ44と各ピニオン45とが互いに相対回転することなく、インプットシャフト38に伝達された内燃機関10からの出力トルクが直接サンギヤ44に伝達される。
リバースブレーキ43は、作動油供給部分である図示しないブレーキピストンに、作動油供給制御装置130から作動油が供給されることにより、ON/OFF制御されるものである。リバースブレーキ43がON時には、切換用キャリヤ47がトランスアクスルケース22に固定され、各ピニオン45がサンギヤ44の周囲を公転できない状態となる。リバースブレーキ43がOFF時には、切換用キャリヤ47が解放され、各ピニオン45がサンギヤ44の周囲を公転できる状態となる。
ベルト式無段変速機1−1のプライマリプーリ50は、一方のプーリであり、前後進切換機構40を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト110により、セカンダリプーリ60に伝達するものである。プライマリプーリ50は、図1〜図4に示すように、プライマリプーリ軸51と、プライマリ固定シーブ52と、プライマリ可動シーブ53と、プライマリ隔壁54と、プライマリ油圧室55と、カバー部材56とにより構成されている。
プライマリプーリ軸51は、図2に示すように、プーリ軸受111,112により回転可能に支持されている。また、プライマリプーリ軸51は、軸方向における両端部のみにそれぞれ開口する供給排出側主通路51aと、駆動側主通路51bが形成されている。ここで、プーリ軸受112は、トランスアクスルリヤカバー23の段差部と、トランスアクスルリヤカバー23に固定される図示しないストッパープレートとの間に、挟み込まれることで固定される。
供給排出側主通路51aは、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給し、かつプライマリ油圧室55から作動油を排出する作動油供給経路の一部を構成するものである。供給排出側主通路51aは、プライマリ固定シーブ側に形成されており、作動油供給制御装置130の後述する油路R7と連通している。供給排出側主通路51aは、作動油供給制御装置130からプライマリ油圧室55に供給される作動油が流入し、プライマリ油圧室55から排出された作動油が流入する。従って、供給排出側主通路51aは、作動油供給制御装置130とプライマリ油圧室55との間で供給あるいは排出される作動油が通過するものである。また、供給排出側主通路51aは、その先端部近傍が軸側連通通路51cと連通している。
軸側連通通路51cは、作動油供給経路の一部を構成するものである。軸側連通通路51cは、一方の端部が供給排出側主通路51aと連通し、他方の端部がプライマリプーリ軸51の外周面に開口することで、空間部T1と連通している。なお、軸側連通通路51cは、実施例1では、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている。
空間部T1は、作動油供給経路の一部を構成するものである。空間部T1は、プライマリ可動シーブ53とプライマリプーリ軸51との間に形成されるものである。つまり、空間部T1は、後述するように、一方のプーリであるプライマリプーリ50の可動シーブであるプライマリ可動シーブ53の内周面、すなわちプライマリ可動シーブ53のプライマリプーリ軸51に対して軸方向に摺動する面と、プライマリプーリ軸51の外周面との間に形成されている。空間部T1は、円筒形状であり、軸方向における一方の端部(同図右側端部)近傍が各軸側連通通路51cと連通し、他方の端部(同図左側端部)が空間部T2と連通している。ここで、空間部T1は、プライマリ可動シーブ53がプライマリプーリ軸51に対して軸方向に摺動するための既存の空間部である。これにより、作動油供給経路の一部をプライマリ可動シーブ53の内周面により形成される空間部T1で構成することで、一方のプーリであるプライマリプーリ50の軸長を短くすることができる。また、作動油供給経路を構成するためにプライマリプーリ50を別途加工することがないので、低コスト化を図ることができる。
空間部T2は、作動油供給経路の一部を構成するものである。空間部T2は、プライマリ隔壁54とプライマリ可動シーブ53とプライマリプーリ軸51との間に形成されるものである。つまり、空間部T2は、プライマリ隔壁54に内周面(作動油供給排出弁70が形成されている部分の径方向内側の面)と、プライマリ可動シーブ53の外周面(プライマリ可動シーブ53の外周面のうち、後述するプライマリ油圧室用シール部材S1よりも軸方向のうち他方側(同図左側)の外周面)と、プライマリプーリ軸51の外周面との間に形成されている。空間部T2は、リング形状であり、径方向内側端部が(同図下側端部)が空間部T1と連通し、径方向外側端部がプライマリ隔壁54の隔壁側連通通路54bと連通している。つまり、供給排出側主通路51aは、各軸側連通通路51c、空間部T1,T2を介して隔壁側連通通路54bと連通している。
また、駆動側主通路51bは、アクチュエータ80の後述する駆動油圧室81に作動油を供給し、駆動油圧室81から作動油を排出するものである。駆動側主通路51bは、プライマリ固定シーブ側と反対側に形成されており、作動油供給制御装置130の後述する油路R8と連通している。駆動側主通路51bは、作動油供給制御装置130から駆動油圧室81に供給される作動油が流入し、駆動油圧室81から排出された作動油が流入する。従って、駆動側主通路51bは、作動油供給制御装置130と駆動油圧室81との間で供給あるいは排出される作動油が通過するものである。また、駆動側主通路51bは、その先端部近傍が軸側連通通路51dと連通している。
軸側連通通路51dは、一方の端部が駆動側主通路51bと連通し、他方の端部がプライマリプーリ軸51の外周面に開口することで、空間部T3と連通している。なお、軸側連通通路51dは、実施例1では、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている。
空間部T3、プライマリ隔壁54とプライマリプーリ軸51との間に形成されるものである。つまり、空間部T3は、プライマリ隔壁54の内周面(最内周面)と、プライマリプーリ軸51の外周面との間に形成されている。空間部T3は、リング形状であり、径方向内側(同図下側端部)が各軸側連通通路51dと連通し、径方向外側(同図上側端部)が隔壁側連通通路54eと連通している。つまり、駆動側主通路51bは、各軸側連通通路51d、空間部T3を介して隔壁側連通通路54eと連通している。なお、プライマリ隔壁54の内周面とプライマリプーリ軸51の外周面との間には、空間部T3を挟んで、例えばシールリングなどの連通部用シール部材S2が設けられている。つまり、空間部T3は、連通部用シール部材S2によりシールされている。
プライマリ固定シーブ52は、図2に示すように、プライマリ可動シーブ53と対向する位置にプライマリプーリ軸51と一体回転するように設けられている。ここでは、プライマリ固定シーブ52は、プライマリプーリ軸51の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、実施例1では、プライマリ固定シーブ52は、プライマリプーリ軸51の外周に一体的に形成されている。
プライマリ可動シーブ53は、図2に示すように、円筒部53aと、環状部53bとにより構成されている。円筒部53aは、プライマリプーリ軸51と同一回転軸を中心に形成されている。環状部53bは、この円筒部53aのプライマリ固定シーブ側の端部から径方向外側に突出して形成されている。プライマリ可動シーブ53は、円筒部53aの内周面に形成されたスプライン53cと、プライマリプーリ軸51の外周面に形成されたスプライン51cとがスプライン嵌合することで、プライマリプーリ軸51に軸方向に摺動可能に支持されている。プライマリ固定シーブ52とプライマリ可動シーブ53との間、すなわちプライマリ固定シーブ52のプライマリ可動シーブ53に対向する面と、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対向する面との間で、V字形状のプライマリ溝110aが形成されている。なお、スプライン53cと、スプライン51eとの間の空間部も空間部T1に含まれる。また、プライマリ可動シーブ53の軸方向のうち他方の端部(同図右側端部)には、切欠部が形成されている。従って、プライマリ可動シーブ53の軸方向のうち他方の端部がプライマリプーリ軸51に対して軸方向のうち他方に摺動することで、プライマリ隔壁54と接触あるいは近接しても、切欠部により空間部T1と空間部T2との連通が維持される。
プライマリ隔壁54は、一方のプーリであるプライマリプーリ50のうち、作動油供給排出弁70が配置される部材であり、駆動油圧室81の一部を構成する駆動油圧室構成部材であるとともに、アクチュエータ80の後述するピストン82の受圧部材82aが当接する当接部材でもある。プライマリ隔壁54は、図2に示すように、環状部材であり、プライマリプーリ軸51と同一回転軸を中心に配置されている。また、プライマリ隔壁54は、プライマリ可動シーブ53を挟んでプライマリ固定シーブ52と軸方向において対向するように配置されている。プライマリ隔壁54は、プライマリプーリ軸51とスプライン嵌合することで、プライマリプーリ軸51と一体回転するように設けられている。
プライマリ隔壁54は、軸方向に延在する弁配置通路54aが形成されている。弁配置通路54aは、作動油供給経路の一部を構成するものである。弁配置通路54aは、一方の端部(同図右側端部)がプライマリ油圧室55に連通し、他方の端部(同図左側端部)がプライマリ隔壁54の内部で閉塞され、隔壁側連通通路54bと連通している。弁配置通路54aは、作動油供給排出弁70の後述する弁体71により閉塞される環状の弁座段差部72が形成されている。弁配置通路54aは、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている。各弁配置通路54aには、作動油供給排出弁70がそれぞれ配置されている。ここで、弁配置通路54aは、空間部T5,T6に分割されている。空間部T5とは、弁配置通路54aのうち、弁座段差部72と一方の端部、すなわちプライマリ油圧室55と連通する端部との間の空間部をいう。空間部T6とは、弁配置通路54aのうち、弁座段差部72と他方の端部、すなわち隔壁側連通通路54bと連通する端部との間の空間部をいう。
隔壁側連通通路54bは、作動油供給経路の一部を構成するものである。隔壁側連通通路54bは、一方の端部(同図径方向外側端部)が弁配置通路54aの空間部T6と連通し、他方の端部(同図径方向内側)がプライマリ隔壁54の内周面に開口し、空間部T2と連通している。弁配置通路54aおよび隔壁側連通通路54bは、実施例1では、図4に示すように、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている。従って、供給排出側主通路51aは、各軸側連通通路51c、空間部T1,T2、隔壁側連通通路54bおよび弁配置通路54aを介して、プライマリ油圧室55と連通している。つまり、作動油供給経路は、実施例1では、供給排出側主通路51a、各軸側連通通路51c、空間部T1,T2、隔壁側連通通路54bおよび弁配置通路54aにより構成されている。
また、プライマリ隔壁54には、図2に示すように、各弁配置通路54aと同一軸線上に、摺動支持穴54cがそれぞれ形成されている。各摺動支持穴54cは、一方の端部(同図右側端部)が弁配置通路54aの空間部T6に連通し、他方の端部(同図左側端部)がプライマリ隔壁54の溝部54dと連通している。
また、プライマリ隔壁54には、各摺動支持穴54cを介して各弁配置通路54aと連通する溝部54dが形成されている。溝部54dは、プライマリ隔壁54の軸方向のうち他方の面、すなわちプーリ軸受112に対向する面のうち、径方向外側に形成されている。溝部54dは、周方向に連続するリング状に形成されており、プライマリ隔壁54の軸方向のうち他方の端部、すなわちプーリ軸受112に対向する端部の径方向内側において、隔壁側連通通路54eと連通している。
隔壁側連通通路54eは、一方の端部(同図径方向外側端部)が溝部54dと連通し、他方の端部(同図径方向内側)がプライマリ隔壁54の内周面に開口し、空間部T3と連通している。隔壁側連通通路54eは、実施例1では、図3に示すように、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている。従って、駆動側主通路51bは、各軸側連通通路51d、空間部T3、隔壁側連通通路54eを介して、溝部54d、すなわち駆動油圧室81と連通している。なお、54fは、溝部54dのうち、ピストン82を挟んで駆動油圧室81と対向する空間部に作動油が漏れた際に、漏れた作動油を外部に排出する連通穴である。連通穴54fは、摺動支持穴54cの径よりも十分に小さい径で形成されている。
プライマリ油圧室55は、一方の挟圧力発生油圧室であり、図2に示すように、プライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ側に押圧することで、プライマリプーリ50、すなわちV字形状のプライマリ溝110aに巻き掛けられたベルト110に対してベルト挟圧力を発生するものである。このプライマリ油圧室55は、プライマリ可動シーブ53と、プライマリ隔壁54とにより形成される空間部である。ここで、プライマリ可動シーブ53の突出部53dとプライマリ隔壁54との間およびプライマリ可動シーブ53の円筒部53aとプライマリ隔壁54との間には、例えばシールリングなどのプライマリ油圧室用シール部材S1がそれぞれ設けられている。つまり、プライマリ油圧室55を構成するプライマリ可動シーブ53と、プライマリ隔壁54とにより形成される空間部は、プライマリ油圧室用シール部材S1によりシールされている。
このプライマリ油圧室55には、プライマリプーリ軸51の供給排出側主通路51aに流入した作動油供給制御装置130からの作動油が供給される。プライマリ油圧室55は、作動油供給制御装置130から供給された作動油の圧力、すなわちプライマリ油圧室55の油圧P1により、プライマリ可動シーブ53を軸方向に摺動させ、プライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ52に対して接近あるいは離隔させるものである。このように、プライマリ油圧室55は、プライマリ油圧室55の油圧P1により、ベルト110に対してベルト挟圧力を発生させ、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置を変更する。従って、プライマリ油圧室55は、主にベルト式無段変速機1−1の変速比を変更する。
カバー部材56は、駆動油圧室構成部材であり、プライマリ隔壁54の溝部54dを覆うことで、溝部54dを閉塞された空間部とするものである。カバー部材56は、リング形状であり、プライマリ隔壁54とプーリ軸受112との間に配置される。カバー部材56は、溝部54dを挟んで径方向外側および径方向内側がプライマリ隔壁54と接触する。従って、プライマリ隔壁54とカバー部材56との間、すなわち駆動油圧室構成部材の間に駆動油圧室81を挟んで円周上に連続する外側シール面Soutおよび内側シール面Sinが形成される。ここで、実施例1では、外側シール面Soutは、径方向に形成されている。また、内側シール面Sinは、径方向に形成される部分と、軸方向に形成される部分とにより構成されている。なお、56aは、溝部54dのうち、駆動油圧室81と外部とを連通する連通穴である。連通穴56aは、隔壁側連通通路54eの径よりも十分に小さい径で形成されている。
ベルト式無段変速機1−1のセカンダリプーリ60は、他方のプーリであり、ベルト110によりプライマリプーリ50に伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1−1の最終減速機90に伝達するものである。セカンダリプーリ60は、図1に示すように、セカンダリプーリ軸61と、セカンダリ固定シーブ62と、セカンダリ可動シーブ63と、セカンダリ油圧室64、セカンダリ隔壁65と、トルクカム66により構成されている。なお、69は、パーキングブレーキギヤである。
セカンダリプーリ軸61は、プーリ軸受113,114により回転可能に支持されている。また、セカンダリプーリ軸61は、内部に図示しない作動油通路を有しており、この作動油通路には、作動油供給制御装置130からセカンダリ油圧室64に供給される作動油が流入する。
セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリ可動シーブ63と対向する位置にセカンダリプーリ軸61と一体回転するように設けられている。ここでは、セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリプーリ軸61の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、この実施例1では、セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリプーリ軸61の外周に一体的に形成されている。
セカンダリ可動シーブ63は、その内周面に形成された図示しないスプラインと、セカンダリプーリ軸61の外周面に形成された図示しないスプラインとがスプライン嵌合することで、このセカンダリプーリ軸61に軸方向に摺動可能に支持されている。セカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間、すなわちセカンダリ固定シーブ62のセカンダリ可動シーブ63に対向する面と、セカンダリ可動シーブ63のセカンダリ固定シーブ62と対向する面との間で、V字形状のセカンダリ溝110bが形成されている。
セカンダリ油圧室64は、他方の挟圧力発生油圧室であり、図1に示すように、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ側に押圧することで、セカンダリプーリ60、すなわちV字形状のセカンダリ溝110bに巻き掛けられたベルト110に対してベルト挟圧力を発生するものである。セカンダリ油圧室64は、セカンダリプーリ軸61と、セカンダリ可動シーブ63と、このセカンダリプーリ軸61に固定された円板形状のセカンダリ隔壁65とにより形成される空間部である。セカンダリ可動シーブ63には、軸方向の一方に突出、すなわち最終減速機90側に突出する環状の突出部63aが形成されている。一方、セカンダリ隔壁65には、軸方向の他方向に突出、すなわちセカンダリ可動シーブ63側に突出する環状の突出部65aが形成されている。ここで、突出部63aと突出部65aとの間には、例えばシールリングなどの図示しないシール部材が設けられている。つまり、セカンダリ油圧室64を構成するセカンダリ可動シーブ63と、セカンダリ隔壁65とにより形成される空間部は、図示しないセカンダリ油圧室用シール部材によりシールされている。
セカンダリ油圧室64には、図示しない作動流体供給孔を介して、セカンダリプーリ軸61の図示しない作動油通路に流入した作動油供給制御装置130からの作動油が供給される。セカンダリ油圧室64に作動油を供給し、作動油供給制御装置130から供給された作動油の圧力、すなわちセカンダリ油圧室64の油圧により、セカンダリ可動シーブ63を軸方向に摺動させ、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に対して接近あるいは離隔させるものである。このように、セカンダリ油圧室64は、このセカンダリ油圧室64の油圧により、ベルト110に対してベルト挟圧力を発生させ、ベルト110のプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60に対する接触半径を一定に維持する。
トルクカム66は、図5−1に示すように、セカンダリプーリ60のセカンダリ可動シーブ63に環状に設けられた山谷状の第1係合部63bと、この第1係合部63bとセカンダリプーリ軸61の軸線方向において対向する後述する中間部材67に形成された第2係合部67aと、この第1係合部63bと第2係合部67aとの間に配置された円板形状の複数の伝達部材68とにより構成されている。
中間部材67は、セカンダリ隔壁65と一体に形成、あるいはセカンダリ隔壁65に固定され、プーリ軸受113、軸受115により、セカンダリプーリ軸61やセカンダリ可動シーブ63に対してセカンダリプーリ軸61上で相対回転可能に支持されている。この中間部材67は、動力伝達経路100の入力軸101と、例えばスプライン勘合により固定されている。つまり、セカンダリプーリ60に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、この中間部材67を介して動力伝達経路100に伝達される。
ここで、トルクカム66の動作について説明する。プライマリプーリ50に内燃機関10からの出力トルクが伝達され、このプライマリプーリ50が回転すると、ベルト110を介してセカンダリプーリ60が回転する。このとき、セカンダリプーリ60のセカンダリ可動シーブ63は、このセカンダリ固定シーブ62、セカンダリプーリ軸61、プーリ軸受113ともに回転するため、このセカンダリ可動シーブ63と中間部材67との間に相対回転が発生する。そして、図5−1に示すように、第1係合部63bと第2係合部67aとが接近した状態から、複数の伝達部材68により、図5−2に示すように第1係合部63bと第2係合部67aとが離隔した状態に変化する。これにより、トルクカム66は、セカンダリプーリ60にベルト110に対してベルト挟圧力を発生する。
つまり、セカンダリプーリ60には、ベルト110に対してベルト挟圧力を発生する手段として、挟圧力発生油圧室であるセカンダリ油圧室64以外にトルクカム66が備えられる。このトルクカム66が主としてベルト挟圧力を発生させ、セカンダリ油圧室64はトルクカム66により発生したベルト挟圧力の不足分を発生させるものである。なお、セカンダリプーリ60におけるベルト110に対してベルト挟圧力を発生する手段がセカンダリ油圧室64のみであっても良い。
作動油供給排出弁70は、連通状態変更手段である。作動油供給排出弁70は、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55と上記作動油供給経路との連通状態を変更するものである。実施例1では、プライマリ油圧室55と作動油供給経路のうち弁配置通路54aとの連通状態を変更するものである。作動油供給排出弁70は、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する際に開弁するものであるとともに、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際にも開弁するものでもある。作動油供給排出弁70は、図2、図7、図9に示すように、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55の外部、すなわちプライマリプーリ50の外部からこのプライマリ油圧室55への作動流体である作動油の供給、プライマリ油圧室55からプライマリプーリ50の外部への作動油の排出、プライマリ油圧室55の作動油の保持を行うものである。作動油供給排出弁70は、実施例1では、一方のプーリであるプライマリプーリ50のプライマリ隔壁54に形成された各弁配置通路54a内にそれぞれ配置されている(作動油供給排出弁70は、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている)。つまり、各作動油供給排出弁70は、一方のプーリであるプライマリプーリ50と一体回転するものである。
各作動油供給排出弁70は、ボール式の逆止弁であり、弁体71と、弁座段差部72と、弁体弾性部材73と、スナップリング74とにより構成されている。各弁体71は、球形状であり、弁座段差部72よりもプライマリ油圧室側に配置され、弁座段差部72の内径よりも大きい直径である。弁座段差部72は、プライマリ固定シーブ側(弁配置通路54aの他方の端部から一方の端部)に向かうに伴い、径方向外側に向かって傾斜するテーパー形状である。弁体71が弁座段差部72に接触することで、弁配置通路54aのうち、弁座段差部72より作動油供給排出弁70の開弁方向側の空間部T5と閉弁方向側の空間部T6との連通が遮断され、各作動油供給排出弁70が閉弁される。また、弁体71が弁座段差部72から離れることで、空間部T5と空間部T6とが連通され、各作動油供給排出弁70が開弁される。つまり、各作動油供給排出弁70は、開弁方向に向かって開弁し、閉弁方向に向かって閉弁する。これにより、各作動油供給排出弁70は、プライマリ油圧室55と上記作動油供給経路との連通状態を変更することができる。
弁体弾性部材73は、弁体閉弁方向押圧力発生手段である。弁体弾性部材73は、弁体71を介して、弁配置通路54aの空間部T5に挿入固定されたスナップリング74と、弁座段差部72との間に付勢された状態で配置されている。これにより、弁体弾性部材73は、閉弁付勢力を発生しており、閉弁付勢力が、弁体71が弁座段差部72に接触する方向の弾性部材押圧力である弁体閉弁方向押圧力として弁体71に作用している。これにより、弁体71が弁座段差部72に押さえつけられ、各作動油供給排出弁70が逆止弁として機能する。従って、作動油供給排出弁70は、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する方向、すなわち開弁方向に開弁するものである。
アクチュエータ80は、連通状態変更制御手段である。アクチュエータ80は、連通状態変更手段である各作動油供給排出弁70による一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55と作動油供給経路との連通状態の変更を制御するものである。実施例1では、各作動油供給排出弁70によるプライマリ油圧室55と作動油供給経路のうち弁配置通路54aとの連通状態の変更を制御する。アクチュエータ80は、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁するものである。アクチュエータ80は、駆動油圧室81と、ピストン82とにより構成されている。
駆動油圧室81は、作動油が供給されるものであり、供給された作動油の圧力、すなわち駆動油圧室81の油圧P2により、上記各作動油供給排出弁70の開閉弁を制御するものである。駆動油圧室81は、溝部54dのうち、ピストン82とプライマリ隔壁54とカバー部材56との間に形成されるものである。溝部54dは、リング形状の空間部であり、駆動側主通路51bを介して作動油供給制御装置130から作動油が供給される。従って、ピストン82には、駆動油圧室81の油圧P2により、ピストン開弁方向押圧力が作用する。
ピストン82は、駆動油圧室81の油圧P2により、駆動油圧室81に対して摺動方向うち一方、すなわち軸方向のうち一方(同図右方向)に摺動することで、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁させるものである。ピストン82は、受圧部材82aと、押圧部材82bとにより構成されている。
受圧部材82aは、駆動油圧室81に対して摺動方向、すなわち軸方向に摺動自在に支持されている。受圧部材82aは、駆動油圧室81の油圧P2を受けるものである。受圧部材82aは、リング形状に形成されている。従って、一方のプーリのプライマリプーリ50の回転時においてアンバランスが抑制され、遠心力の影響を抑制することができる。また、受圧部材82aが駆動油圧室81の油圧P2を受ける面積である受圧面積を増加することができる。これにより、駆動油圧室81の油圧P2、すなわち駆動油圧室81に供給する作動油の圧力が低くても、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁することができる。これにより、作動油供給制御装置130の後述するオイルポンプ132の駆動損失の増加を抑制することができる。受圧部材82aは、駆動油圧室81の油圧P2によって作用するピストン開弁方向押圧力により、駆動油圧室81に対して摺動方向のうち一方である軸方向の一方、すなわち開弁方向に摺動する。
押圧部材82bは、受圧部材82aと、各作動油供給排出弁70の弁体71との間にそれぞれ配置されているものである。各押圧部材82bは、プライマリ隔壁54の各摺動支持穴54cがそれぞれ挿入され、各摺動支持穴54cに対して軸方向に摺動自在に支持されている。つまり、各押圧部材82bは、一方のプーリであるプライマリプーリ50に対して軸方向に摺動自在に支持されている。各押圧部材82bは、一方の端部(同図右側端部)が各作動油供給排出弁70の弁体71とそれぞれ対向し、各弁体71と当接することができる。また、各押圧部材82bは、他方の端部(同図左側端部)が受圧部材82aと対向し、受圧部材82aと当接することができる。従って、各押圧部材82bは、各弁体71および受圧部材82aと接触した状態で、プライマリプーリ50に対して軸方向に摺動することができる。これにより、アクチュエータ80と各作動油供給排出弁70との間で軸方向の力、例えば受圧部材82aに作用するピストン開弁方向押圧力などを伝達することができる。つまり、押圧部材82bは、駆動油圧室81の油圧P2により、受圧部材82aが軸方向のうち一方に摺動することで、受圧部材82aが当接すると、受圧部材82aと同一方向に摺動する。なお、アクチュエータ80は、駆動油圧室81の油圧P2により摺動方向のうち一方の摺動するピストン82を摺動方向のうち他方に摺動させるためのピストン閉弁方向押圧力を発生させるピストン閉弁方向押圧力発生手段を別途備えていても良い。この場合、弁体弾性部材73により発生する閉弁付勢力により弁体71に作用させる弁体閉弁方向押圧力によって、ピストン82を摺動方向のうち他方に摺動させなくても良い。
ここで、各作動油供給排出弁70を開弁する場合は、弁体71が弁座段差部72から離れる方向、すなわち開弁方向に弁体71に作用する押圧力である弁体開弁方向押圧力が、弁体71が弁座段差部72に接触する方向、すなわち閉弁方向に弁体71に作用する押圧力である弁体閉弁方向押圧力を超え、弁体71が弁座段差部72から離れることで行われる。これにより、各作動油供給排出弁70は、プライマリ油圧室55に作動油を供給する際およびプライマリ油圧室55から作動油を排出する際に開弁するものである。
各作動油供給排出弁70は、実施例1では、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する際およびプライマリ油圧室55から作動油を排出する際に拘わらずアクチュエータ80により強制的に開弁される。つまり、アクチュエータ80は、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際に、作動油排出弁である各作動油供給排出弁70を強制的に開弁し、プライマリ油圧室55に作動油を供給する際にも、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁する。
アクチュエータ80は、まず、駆動油圧室81の油圧P2によりピストン82の受圧部材82aにピストン開弁方向押圧力を作用させることで、受圧部材82aを摺動方向のうち一方である軸方向のうち一方、すなわち開弁方向に摺動させる。受圧部材82aが開弁方向に摺動すると、受圧部材82aと各押圧部材82bとが接触し、各押圧部材82bが受圧部材82aとともに開弁方向に摺動する。そして、各押圧部材82bが各作動油供給排出弁70の弁体71と接触することで、ピストン82に作用するピストン開弁方向押圧力が上記弁体開弁方向押圧力として、各弁体71にそれぞれ作用する。従って、各作動油供給排出弁70は、弁体開弁方向押圧力が弁体閉弁方向押圧力を超えることによって、弁体71が弁座段差部72に対して開弁方向に移動し、各作動油供給排出弁70が開弁する。弁体閉弁方向押圧力は、上記弁体弾性部材73が発生する閉弁付勢力により弁体71に作用する弾性部材押圧力と、プライマリ油圧室55の油圧P1により弁体71に閉弁方向に作用する作動油閉弁方向押圧力とが含まれる。
なお、プライマリ油圧室55の油圧P1により弁体71に作用する作動油閉弁方向押圧力は、上述のように閉弁方向の押圧力として弁体71に作用するため、プライマリ油圧室55の油圧P1が上昇しても、弁体71が弁座段差部72から離れることがない。従って、弁体71に作用する弁体開弁方向押圧力が弁体開弁方向押圧力を超えない限り、各作動油供給排出弁70の閉弁状態は維持されため、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55の作動油がこのプライマリ油圧室55に確実に保持される。
従って、従来のベルト式無段変速機のように、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置を一定に維持するために、作動油供給制御装置130から一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55へ作動油を供給し続ける場合は、作動油が作動油供給制御装置130からプライマリ油圧室55までの作動油供給経路に、所定圧力の作動油が存在することとなる。この作動油供給経路には、静止部材と可動部材との摺動部が複数箇所含まれており、変速比の固定時において所定圧力の作動油が摺動部から作動油供給経路の外部に漏れる虞があった。静止部材とは、ベルト式無段変速機1−1を構成する部材において、回転、摺動などを行わない部材である。例えばトランスアクスル20のトランスアクスルハウジング21、トランスアクスルケース22と、トランスアクスルリヤカバー23である。一方、可動部材とは、ベルト式無段変速機1−1を構成する部材において、回転、摺動などを行う部材である。例えばプライマリプーリ軸51などである。従って、摺動部とは、例えば、トランスアクスル20のトランスアクスルハウジング21、トランスアクスルケース22、トランスアクスルリヤカバー23などに対して、プライマリプーリ軸51が回転する部分などが含まれる。
実施例1にかかる上記ベルト式無段変速機1−1では、各作動油供給排出弁70は、プライマリ油圧室55と上記摺動部との間に配置されている。つまり、各作動油供給排出弁70の閉弁状態に維持し、プライマリ油圧室55に作動油を保持した状態とした際に、プライマリ油圧室55と、各作動油供給排出弁70との間には、上記固定部材と可動部材との摺動部が存在しない。これにより、この摺動部から作動油が漏れることを抑制することができるので、作動油供給制御装置130のオイルポンプ132の動力損失の増加を抑制することができる。なお、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁するために、アクチュエータ80の駆動油圧室81の油圧P2を用いているが、これに限定されるものではなく、モータなどの回転力や電磁力などを用いても良い。
また、実施例1では、ピストン82と一方のプーリであるプライマリプーリ50とが相対回転可能である。従って、受圧部材82aと押圧部材82bとが一体であると、押圧部材82bが摺動支持穴54cに摺動自在に支持されているため、押圧部材82bによりピストン82のプライマリプーリ50に対する相対回転可能が規制される。しかし、受圧部材82aがプライマリプーリ50に対して相対回転しようとすると、押圧部材82bがプライマリプーリ50の摺動支持穴54cに対して摺動方向、すなわち軸方向に摺動しない虞がある。そこで、実施例1では、受圧部材82aと、押圧部材82bとが別体である。従って、受圧部材82aがプライマリプーリ50に対して相対回転しても、押圧部材82bが受圧部材82aとともにプライマリプーリ50に対して相対回転しようとすることを抑制することができる。これにより、押圧部材82bとプライマリプーリ50の摺動支持穴54cとの組付精度を向上することができ、シール性を向上することができる。また、押圧部材82bのたわみを抑制することができ、応力の発生を抑制することができるので、耐久性を向上することができる。
セカンダリプーリ60と最終減速機90との間には、図1に示すように、動力伝達経路100が配置されている。この動力伝達経路100は、セカンダリプーリ軸61と同一軸線上の入力軸101と、この入力軸101と平行なインターミディエイトシャフト102と、カウンタドライブピニオン103、カウンタドリブンギヤ104と、ファイナルドライブピニオン105とにより構成されている。入力軸101およびこの入力軸101に固定されているカウンタドライブピニオン103は、軸受118,119により回転可能の保持されている。インターミディエイトシャフト102は、軸受116,117により回転可能に支持されている。カウンタドリブンギヤ104は、インターミディエイトシャフト102に固定されており、カウンタドライブピニオン103と噛み合わされている。また、ファイナルドライブピニオン105は、インターミディエイトシャフト102に固定されている。
ベルト式無段変速機1−1の最終減速機90は、動力伝達経路100を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクを車輪120,120から路面に伝達するものである。この最終減速機90は、中空部が形成されたデフケース91と、ピニオンシャフト92と、デフ用ピニオン93,94と、サイドギヤ95,96とにより構成されている。
デフケース91は、軸受97,98により回転可能に支持されている。また、このデフケース91の外周には、リングギヤ99が設けられており、このリングギヤ99がファイナルドライブピニオン105と噛み合わされている。ピニオンシャフト92は、デフケース91の中空部に取り付けられている。デフ用ピニオン93,94は、このピニオンシャフト92に回転可能に取り付けられている。サイドギヤ95,96は、このデフ用ピニオン93,94の両方に噛み合わされている。このサイドギヤ95,96は、それぞれドライブシャフト121,122に固定されている。
ベルト式無段変速機1−1のベルト110は、プライマリプーリ50を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをセカンダリプーリ60に伝達するものである。このベルト110は、図1に示すように、プライマリプーリ50とのプライマリ溝110aとセカンダリプーリ60のセカンダリ溝110bとの間に巻き掛けられている。つまり、ベルト110は、プライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60に巻き掛けられている。また、ベルト110は、例えば多数の金属製の駒と複数本のスチールリングで構成された無端ベルトである。
ドライブシャフト121,122は、その一方の端部にそれぞれサイドギヤ95,96が固定され、他方の端部に車輪120,120が取り付けられている。
作動油供給制御装置130は、ベルト式無段変速機1−1および内燃機関10が搭載されている車両において作動油の供給を必要とする作動油供給部分に作動油を供給するものである。作動油供給制御装置130は、作動油供給手段であるとともに、作動油排出手段でもあり、さらに駆動油圧室作動油供給手段でもある。作動油供給制御装置130は、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する際に、プライマリプーリ50と上記作動油供給経路とが連通することにより、作動油供給経路を介してプライマリ油圧室55に作動油を供給するものである。また、作動油供給制御装置130は、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際に、プライマリ油圧室55と作動油供給経路とが連通することにより、作動油供給経路を介してプライマリ油圧室55から作動油を排出するものでもある。また、作動油供給制御装置130は、駆動油圧室81に作動油を供給するものでもある。従って、作動油供給手段を作動油排出手段および駆動油圧室作動油供給手段として共用することができる。これにより、ベルト式無段変速機1−1の部品点数の削減をすることができ、小型化、低コスト化を図ることができる。
作動油供給制御装置130は、図6に示すように、プライマリ油圧室55、セカンダリ油圧室64、駆動油圧室81などに作動油を供給し、これらの油圧、作動油の供給流量、作動油の排出流量を制御することで、ベルト式無段変速機1−1の変速比を制御するものでもある。なお、同図では、プライマリ油圧室55、セカンダリ油圧室64、駆動油圧室81を除く作動油供給部分(上述した作動油供給部分や、内燃機関10の作動油供給部分(例えば、可動部品との間に摺動部を有する静止部品、可動部品あるいは静止部品との間に摺動部を有する可動部品、加熱される部品やオイルにより駆動する駆動装置))の図示は省略する。
作動油供給制御装置130は、例えばトランスアクスル20に固定されている。つまり、駆動油圧室作動油供給手段である作動油供給制御装置130は、一方のプーリであるプライマリプーリ50と一体回転せずに配置されている。従って、作動油供給制御装置130内の作動油は、プライマリプーリ50が回転することで発生する遠心力の影響を受けない。これにより、アクチュエータ80の動作の信頼性や、動作の制御性を向上することができる。さらに、作動油供給制御装置130をプライマリプーリ50に設けないので、プライマリプーリ50の大型化を抑制することができ、プライマリプーリ50に作用する慣性力を低減することができる。作動油供給制御装置130は、図6に示すように、オイルパン131、オイルポンプ132、ライン圧制御装置133と、一定圧制御装置134と、プライマリ油圧室用制御装置135と、駆動油圧室用制御装置136と、セカンダリ油圧室用制御装置137とにより構成されている。
オイルポンプ132は、オイルパン131に貯留されている作動油を吸引、加圧し、吐出するものである。オイルポンプ132は、油路R1を介してライン圧制御装置133に接続されている。オイルポンプ132によって加圧され、吐出された作動油は、ライン圧制御装置133に供給される。つまり、オイルポンプ132の吐出圧Poutは、ライン圧制御装置133に導入される。オイルポンプ132は、図1に示すように、トルクコンバータ30と前後進切換機構40との間に配置されている。このオイルポンプ132は、ロータ132aと、ハブ132bと、ボディ132cとにより構成されている。このオイルポンプ132は、ロータ132aにより円筒形状のハブ132bを介して、上記ポンプ31に接続されている。また、ボディ132cが上記トランスアクスルケース22に固定されている。また、ハブ132bは、上記中空軸36にスプライン嵌合されている。従って、オイルポンプ132は、内燃機関10からの出力トルクがポンプ31を介してロータ132aに伝達されるので、駆動することができる。つまり、オイルポンプ132は、内燃機関10の回転数の上昇に応じて、吐出される作動油の吐出量が増量、すなわち吐出圧Poutが上昇する。
ライン圧制御装置133は、オイルポンプ132の吐出圧Poutが所定のライン圧PLとなるように調圧するものである。つまり、ライン圧制御装置133は、入力油圧である油路R1の油圧、すなわち吐出圧Poutを調圧して、ライン圧制御装置133からの出力油圧をライン圧PLとするものである。ライン圧制御装置133は、油路R2を介してプライマリ油圧室用制御装置135の後述する供給側流量制御弁135cの第2ポート135lと接続され、油路R2および分岐油路R21を介して一定圧制御装置134と接続され、油路R2および分岐油路R22を介してセカンダリ油圧室用制御装置137と接続されている。従って、ライン圧制御装置133により調圧されたライン圧PLは、供給側流量制御弁135cの第2ポート135l、一定圧制御装置134、セカンダリ油圧室用制御装置137に導入される。ライン圧制御装置133は、内燃機関10の出力トルクに応じてライン圧PLを調圧するものである。ライン圧制御装置133は、オイルポンプ132から吐出された作動油の圧力を調圧する図示しない電磁弁、例えばリニアソレノイド弁が備えられている。ライン圧制御装置133は、ECU140と電気的に接続されおり、ECU140からの制御信号により、リニアソレノイド弁の弁開度が制御されることで、ライン圧PLを調圧することができる。
一定圧制御装置134は、ライン圧制御装置133から出力されたライン圧PLを常に一定の圧力となるように調圧するものである。つまり、一定圧制御装置134は、入力油圧である油路R2および分岐油路R21の油圧、すなわちライン圧PLを調圧して、一定圧制御装置134からの出力油圧を一定圧PSとするものである。一定圧制御装置134は、油路R3を介してプライマリ油圧室用制御装置135の後述する供給側制御弁135aの第1ポート135eと接続され、油路R3および分岐油路R31を介してプライマリ油圧室用制御装置135の後述する排出側制御弁135bの第1ポート135hと接続され、油路R3および分岐油路R32を介して駆動油圧室用制御装置136と接続されている。従って、一定圧制御装置134により調圧された一定圧PSは、供給側制御弁135aの第1ポート135e、排出側制御弁135bの第1ポート135h、駆動油圧室用制御装置136に導入される。
プライマリ油圧室用制御装置135は、プライマリ油圧室55への作動油の供給あるいはプライマリ油圧室55からの作動油の排出を制御するものである。プライマリ油圧室用制御装置135は、実施例1ではプライマリ油圧室55へ供給される作動油の供給流量およびプライマリ油圧室55から排出された作動油の排出流量を制御するものである。プライマリ油圧室用制御装置135は、供給側制御弁135aと、排出側制御弁135bと、供給側流量制御弁135cと、排出側流量制御弁135dとにより構成されている。
供給側制御弁135aは、供給側流量制御弁135cによるプライマリ油圧室55に供給される作動油の供給流量制御を行うものである。供給側制御弁135aは、ON/OFFにより、3つのポート、すなわち第1ポート135eと、第2ポート135fと、第3ポート135gとの連通を切り換えるものである。第1ポート135eは、上述のように一定圧制御装置134と接続されている。第2ポート135fは、油路R4を介して供給側流量制御弁135cの後述する第1ポート135kと接続されている。また、第2ポート135fは、油路R4および分岐油路R41を介して排出側流量制御弁135dの後述する第4ポート135uと接続されている。第3ポート135gは、合流油路R51および油路R5を介してオイルパン131と接続されている。つまり、第3ポート135gは、大気圧に解放されている。
供給側制御弁135aは、ONとなると、第1ポート135eと第2ポート135fとが連通する。従って、供給側制御弁135aに導入された一定圧PSが供給側流量制御弁135cの第1ポート135kに導入される(図8参照)。つまり、供給側制御弁135aに導入された一定圧PSが第1ポート135kと連通する供給側流量制御弁135cの後述する制御油圧室135oに導入される。また、供給側制御弁135aに導入された一定圧PSが排出側流量制御弁135dの第4ポート135uに導入される(同図参照)。一方、供給側制御弁135aは、OFFとなると、第2ポート135fと第3ポート135gとが連通する。従って、供給側流量制御弁135cの第1ポート135kは、供給側制御弁135aを介して大気圧に解放される(図10参照)。つまり、供給側流量制御弁135cの第1ポート135kを介して制御油圧室135oが大気圧に解放される。また、排出側流量制御弁135dの第4ポート135uは、供給側制御弁135aを介して大気圧に解放される(同図参照)。ここで、供給側制御弁135aは、図6に示すように、ECU140と電気的に接続されており、ECU140からの制御信号によりデューティー制御される。従って、供給側制御弁135aは、ECU140からの制御信号により、供給側流量制御弁135cの制御油圧室135oを一定圧PSから大気圧までの間で調圧することができる。
排出側制御弁135bは、排出側流量制御弁135dによるプライマリ油圧室55から排出される作動油の排出流量制御を行うものである。排出側制御弁135bは、ON/OFFにより、3つのポート、すなわち第1ポート135hと、第2ポート135iと、第3ポート135jとの連通を切り換えるものである。第1ポート135hは、上述のように一定圧制御装置134と接続されている。第2ポート135iは、油路R6を介して排出側流量制御弁135dの後述する第1ポート135rと接続されている。また、第2ポート135iは、油路R6および分岐油路R61を介して供給側流量制御弁135cの後述する第4ポート135nと接続されている。第3ポート135jは、油路R5を介してオイルパン131と接続されている。つまり、第3ポート135jは、大気圧に解放されている。
排出側制御弁135bは、ONとなると、第1ポート135hと第2ポート135iとが連通する。従って、排出側制御弁135bに導入された一定圧PSが排出側流量制御弁135dの第1ポート135rに導入される(図10参照)。つまり、排出側制御弁135bに導入された一定圧PSが第1ポート135rと連通する排出側流量制御弁135dの後述する制御油圧室135vに導入される。また、排出側制御弁135bに導入された一定圧PSが供給側流量制御弁135cの第4ポート135nに導入される(同図参照)。一方、排出側制御弁135bは、OFFとなると、第2ポート135iと第3ポート135jとが連通する。従って、排出側流量制御弁135dの第1ポート135rは、排出側制御弁135bを介して大気圧に解放される(図8参照)。つまり、排出側流量制御弁135dの第1ポート135rを介して制御油圧室135vが大気圧に解放される。また、供給側流量制御弁135cの第4ポート135nは、排出側制御弁135bを介して大気圧に解放される(同図参照)。ここで、排出側制御弁135bは、図6に示すように、ECU140と電気的に接続されており、ECU140からの制御信号によりデューティー制御される。従って、排出側制御弁135bは、ECU140からの制御信号により、排出側流量制御弁135dの制御油圧室135vを一定圧PSから大気圧までの間で調圧することができる。
供給側流量制御弁135cは、プライマリ油圧室55に供給される作動油の供給流量を制御するものである。供給側流量制御弁135cは、第1ポート135kと、第2ポート135lと、第3ポート135mと、第4ポート135nと、制御油圧室135oと、スプール135pと、スプール弾性部材135qとにより構成されている。第1ポート135kは、上述のように供給側制御弁135aの第2ポート135fと接続されている。第2ポート135lは、上述のように、ライン圧制御装置133と接続されている。第3ポート135mは、油路R7を介してプライマリ油圧室55と接続されている。実施例1では、第3ポート135mは、油路R7および作動油供給経路(供給排出側主通路51a、各軸側連通通路51c、空間部T1,T2、各隔壁側連通通路54bおよび各弁配置通路54a)を介してプライマリ油圧室55と接続されている。第4ポート135nは、上述のように排出側制御弁135bの第2ポート135iと接続されている。なお、同図に示すように、供給側制御弁135aの第2ポート135fと供給側流量制御弁135cの第1ポート135kとの間、ライン圧制御装置133と供給側流量制御弁135cの第2ポート135lとの間に、オリフィス、すなわち絞りを設け、供給側制御弁135aから供給側流量制御弁135cへ流入する作動油およびライン圧制御装置133から供給側流量制御弁135cへ流入する作動油の圧力あるいは流量を調整しても良い。
制御油圧室135oは、第1ポート135kと連通するものであり、その油圧によりスプール135pをスプール135pが移動する方向のうち一方向(同図では、上方向)に押圧するスプール開弁方向押圧力をスプール135pに作用させるものである。スプール135pは、プライマリ油圧室用制御装置135内で移動自在に支持されており、移動方向のうち一方向に移動することで第2ポート135lと第3ポート135mとを連通し、移動方向のうち他方向に移動することで、第2ポート135lと第3ポート135mと連通を遮断するものである。スプール弾性部材135qは、スプール135pと、スプール135pに対して静止している部材との間に付勢された状態で配置されている。従って、スプール弾性部材135qは、スプール付勢力を発生しており、スプール付勢力によりスプール135pをスプール135pが移動する方向のうち他方向(同図では、下方向)に押圧するスプール閉弁方向押圧力をスプール135pに作用させるものである。
供給側流量制御弁135cは、スプール135pに作用する上記スプール開弁方向押圧力が上記スプール閉弁方向押圧力を超えることで、スプール135pが移動方向のうち一方向に移動する。ここで、供給側流量制御弁135cは、スプール135pの移動方向のうち一方向への移動量の増加に伴い、第2ポート135lと第3ポート135mと連通の度合い、すなわち第2ポート135lと第3ポート135mとを連通する流路の流路断面積が増加する。つまり、供給側流量制御弁135cは、供給側制御弁135aにより調圧された制御油圧室135oの油圧により、スプール135pが移動することで、2つのポート、すなわち第2ポート135lと第3ポート135mとの連通を制御し、供給流量を制御するものである。
排出側流量制御弁135dは、プライマリ油圧室55から排出される作動油の排出流量を制御するものである。排出側流量制御弁135dは、第1ポート135rと、第2ポート135sと、第3ポート135tと、第4ポート135uと、制御油圧室135vと、スプール135wと、スプール弾性部材135xとにより構成されている。第1ポート135rは、上述のように排出側制御弁135bの第2ポート135iと接続されている。第2ポート135sは、合流油路R52、合流油路R51および油路R5を介してオイルパン131と接続されている。つまり、第2ポート135sは、大気圧に解放されている。第3ポート135tは、分岐油路R71および油路R7を介してプライマリ油圧室55と接続されている。実施例1では、第3ポート135tは、分岐油路R71、油路R7、および作動油供給経路(供給排出側主通路51a、各軸側連通通路51c、空間部T1,T2、各隔壁側連通通路54bおよび各弁配置通路54a)を介してプライマリ油圧室55と接続されている。第4ポート135uは、上述のように供給側制御弁135aの第2ポート135fと接続されている。なお、同図に示すように、排出側制御弁135bの第2ポート135iと排出側流量制御弁135dの第1ポート135rとの間に、オリフィス、すなわち絞りを設け、排出側制御弁135bから排出側流量制御弁135dへ流入する作動油の圧力あるいは流量を調整しても良い。
制御油圧室135vは、第1ポート135rと連通するものであり、その油圧によりスプール135wをスプール135wが移動する方向のうち一方向(同図では、上方向)に押圧するスプール開弁方向押圧力をスプール135wに作用させるものである。スプール135wは、プライマリ油圧室用制御装置135内で移動自在に支持されており、移動方向のうち一方向に移動することで第2ポート135sと第3ポート135tとを連通し、移動方向のうち他方向に移動することで、第2ポート135sと第3ポート135tと連通を遮断するものである。スプール弾性部材135xは、スプール135wと、スプール135wに対して静止している部材との間に付勢された状態で配置されている。従って、スプール弾性部材135xは、スプール付勢力を発生しており、スプール付勢力によりスプール135wをスプール135wが移動する方向のうち他方向(同図では、下方向)に押圧するスプール閉弁方向押圧力をスプール135wに作用させるものである。
排出側流量制御弁135dは、スプール135wに作用する上記スプール開弁方向押圧力が上記スプール閉弁方向押圧力を超えることで、スプール135wが移動方向のうち一方向に移動する。ここで、排出側流量制御弁135dは、スプール135wの移動方向のうち一方向への移動量の増加に伴い、第2ポート135sと第3ポート135tと連通の度合い、すなわち第2ポート135sと第3ポート135tとを連通する流路の流路断面積が増加する。つまり、排出側流量制御弁135dは、排出側制御弁135bにより調圧された制御油圧室135vの油圧により、スプール135wが移動することで、2つのポート、すなわち第2ポート135sと第3ポート135tとの連通を制御し、排出流量を制御するものである。
駆動油圧室用制御装置136は、駆動油圧室81の油圧P2を調圧するものである。駆動油圧室用制御装置136には、上述のように、一定圧制御装置134から一定圧PSが導入される。また、駆動油圧室用制御装置136は、油路R8を介して駆動油圧室81と接続されている。実施例1では、駆動油圧室用制御装置136は、油路R8、駆動側主通路51bを介して駆動油圧室81と接続されている。駆動油圧室用制御装置136は、図示しないON/OFF弁が備えられている。駆動油圧室用制御装置136は、ECU140と電気的に接続されおり、ECU140からの制御信号により、ON/OFF弁をON/OFF制御する。駆動油圧室用制御装置136は、ON制御される、すなわちON/OFF弁がONとされると、分岐油路R32と油路R8とが連通し、駆動油圧室用制御装置136に導入された一定圧PSが駆動油圧室81に導入され、駆動油圧室81の油圧P2が一定圧PSとなる。一方、駆動油圧室用制御装置136は、OFF制御される、すなわちON/OFF弁がOFFとされると、分岐油路R32と油路R8との連通が遮断されるとともに、油路R8が外部に解放され、駆動油圧室81の油圧P2が大気圧となる。ここで、一定圧PSとは、少なくとも駆動油圧室81の油圧P2が一定圧PSとなった際に、駆動油圧室81の油圧P2により各作動油供給排出弁70を開弁することができる油圧以上である。
セカンダリ油圧室用制御装置137は、セカンダリ油圧室64への作動油の供給あるいはセカンダリ油圧室64からの作動油の排出を制御するものである。セカンダリ油圧室用制御装置137には、上述のように、ライン圧制御装置133からライン圧PLが導入される。セカンダリ油圧室用制御装置137は、油路R9を介してセカンダリ油圧室64と接続されている。実施例1では、セカンダリ油圧室用制御装置137は、油路R9、セカンダリプーリ軸61の図示しない作動油通路および図示しない作動流体供給孔を介してセカンダリ油圧室64と接続されている。セカンダリ油圧室用制御装置137は、図示しない流量制御弁などを備える。セカンダリ油圧室用制御装置137は、ECU140と電気的に接続されおり、ECU140からの制御信号により制御され導入されたライン圧PLを調圧する。
作動油供給制御装置130は、上述のように、少なくとも内燃機関10の運転制御を行う図示しないECU(Engine Control Unit)140と接続されている。従って、作動油供給制御装置130は、ECU140からの制御信号に基づいて、プライマリ油圧室用制御装置135、駆動油圧室用制御装置136、セカンダリ油圧室用制御装置137を制御することで、少なくともベルト式無段変速機1−1の変速比を制御するものである。
次に、実施例1にかかるベルト式無段変速機1−1の動作について説明する。まず、一般的な車両の前進、後進について説明する。車両に設けられた図示しないシフトポジション装置により、運転者が前進ポジションを選択した場合は、ECU140が作動油供給制御装置130から供給された作動油によりフォワードクラッチ42をON、リバースブレーキ43をOFFとし、前後進切換機構40を制御する。これにより、インプットシャフト38とプライマリプーリ軸51が直結状態となる。つまり、遊星歯車装置41のサンギヤ44とリングギヤ46を直接連結し、内燃機関10のクランクシャフト11の回転方向と同一方向にプライマリプーリ軸51を回転させ、この内燃機関10からの出力トルクをプライマリプーリ50に伝達する。プライマリプーリ50に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、ベルト110を介してセカンダリプーリ60に伝達され、このセカンダリプーリ60のセカンダリプーリ軸61を回転させる。
セカンダリプーリ60に伝達された内燃機関10の出力トルクは、中間部材67から動力伝達経路100の入力軸101、カウンタドライブピニオン103およびカウンタドリブンギヤ104を介して、インターミディエイトシャフト102に伝達され、インターミディエイトシャフト102を回転させる。インターミディエイトシャフト102に伝達された出力トルクは、ファイナルドライブピニオン105およびリングギヤ99を介して最終減速機90のデフケース91に伝達され、このデフケース91を回転させる。デフケース91に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、デフ用ピニオン93,94およびサイドギヤ95,96を介してドライブシャフト121,122に伝達され、その端部に取り付けられた車輪120,120に伝達され、車輪120,120を図示しない路面に対して回転させ、車両は前進する。
一方、車両に設けられた図示しないシフトポジション装置により、運転者が後進ポジションを選択した場合は、ECU140が、作動油供給制御装置130から供給された作動油によりフォワードクラッチ42をOFF、リバースブレーキ43をONとし、前後進切換機構40を制御する。これにより、遊星歯車装置41の切換用キャリヤ47がトランスアクスルケース22に固定され、各ピニオン45が自転のみを行うように切換用キャリヤ47に保持される。従って、リングギヤ46がインプットシャフト38と同一方向に回転し、このリングギヤ46と噛合っている各ピニオン45もインプットシャフト38と同一方向に回転し、この各ピニオン45と噛合っているサンギヤ44がインプットシャフト38と逆方向に回転する。つまり、サンギヤ44に連結されているプライマリプーリ軸51は、インプットシャフト38と逆方向に回転する。これにより、セカンダリプーリ60のセカンダリプーリ軸61、入力軸101、インターミディエイトシャフト102、デフケース91、ドライブシャフト121,122などは、運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転し、車両が後進する。
ここで、ECU140は、車両の速度や運転者のアクセル開度などの諸条件とECU140の記憶部に記憶されているマップ(例えば、機関回転数とスロットルバルブのスロットル開度に基づく最適燃費曲線など)とに基づいて、内燃機関10の運転状態が最適となるように、作動油供給制御装置130を介して、ベルト式無段変速機1−1の変速比を制御する。ベルト式無段変速機1−1の変速比の制御には、変速比の変更と、変速の固定(変速比γ定常)とがある。変速比の変更、変速比の固定は、プライマリ油圧室用制御装置135、駆動油圧室用制御装置136、セカンダリ油圧室用制御装置137を制御することで行われる。
変速比の変更は、主に作動油供給制御装置130からプライマリ油圧室55への作動油の供給、あるいはプライマリ油圧室55から作動油供給制御装置130を介してプライマリプーリ50の外部への作動油の排出により行われ、プライマリ可動シーブ53がプライマリプーリ軸51の軸方向に摺動し、プライマリ固定シーブ52とこのプライマリ可動シーブ53との間の間隔、すなわちプライマリ溝110aの幅が調整される。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト110の接触半径が変化し、プライマリプーリ50の回転数とセカンダリプーリ60の回転数との比である変速比が無段階(連続的)に制御される。また、変速比の固定は、主に、プライマリ油圧室55内での作用油の保持により行われる。
なお、セカンダリプーリ60においては、ECU140によりセカンダリ油圧室用制御装置137を制御することで、セカンダリ油圧室64の油圧を調圧し、セカンダリ固定シーブ62とこのセカンダリ可動シーブ63とによりベルト110を挟み付けるベルト挟圧力が調整される。これにより、プライマリプーリ50とセカンダリプーリ60との間に巻き掛けられたベルト110のベルト張力が制御される。
変速比の変更には、アップシフト、すなわち変速比を減少させる変速比減少変更と、ダウンシフト、すなわち変速比を増加させる変速比増加変更とがある。以下、それぞれについて説明する。
変速比減少変更では、作動油供給制御装置130からプライマリ油圧室55へ作動油を供給し、プライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ側に摺動(移動)させることで行われる。図7に示すように、各作動油供給排出弁70をアクチュエータ80により強制的に開弁し、作動油供給制御装置130からプライマリ油圧室55に作動油を供給する。具体的には、ECU140は、減少変速比と変速速度と算出し、これらに基づいた変速比の制御信号を作動油供給制御装置130に出力する。
駆動油圧室用制御装置136は、ECU140によりON制御される。従って、駆動油圧室用制御装置136に導入された一定圧PSが駆動油圧室81に導入され、駆動油圧室81の油圧P2が一定圧PSとなる。アクチュエータ80は、駆動油圧室81の油圧P2によりピストン82に作用するピストン開弁方向押圧力を弁体開弁方向押圧力として各作動油供給排出弁70の弁体71にそれぞれ作用させる。ここで、弁体開弁方向押圧力は、上述のように、アクチュエータ80は、駆動油圧室81の油圧P2が一定圧PSとなると、駆動油圧室81の油圧P2により各作動油供給排出弁70を開弁することができるため、弁体閉弁方向押圧力を超えることとなる。従って、各作動油供給排出弁70は、図7に示すように、アクチュエータ80により弁体71が弁座段差部72に対して開弁方向に移動され開弁する。
プライマリ油圧室用制御装置135の供給側制御弁135aは、ECU140によりデューティー制御されることで、供給側流量制御弁135cによるプライマリ油圧室55への作動油の供給流量制御を行う。供給側制御弁135aは、ECU140によりデューティー制御されると、図8に示すように、ONとOFFとを繰り返し、供給側流量制御弁135cの制御油圧室135oの制御油圧を供給時所定圧に調圧し、排出側流量制御弁135dの第4ポート135uに供給時所定圧を導入する。ここで、供給時所定圧は、スプール135pに作用するスプール開弁方向押圧力により、第2ポート135lと第3ポート135mとの連通を制御することで制御される供給流量を減少変速比と変速速度とに基づいた供給流量とすることができる圧力である。従って、供給側流量制御弁135cは、制御油圧室135oの制御油圧、すなわち供給時所定圧に基づいたスプール開弁方向押圧力がスプール閉弁方向押圧力を超えるため、同図の矢印Aに示すように、スプール135pが移動方向のうち一方向へ移動し、第2ポート135lと第3ポート135mとが連通する。これにより、供給側流量制御弁135cが開弁され、プライマリ油圧室55への作動油の供給流量が減少変速比と変速速度とに基づいた供給流量となる。
一方、プライマリ油圧室用制御装置135の排出側制御弁135bは、ECU140によりデューティー制御されることで、排出側流量制御弁135dによるプライマリ油圧室55からの作動油の排出流量制御を行う。排出側制御弁135bは、ECU140によりデューティー制御されると、OFFを維持し、供給側流量制御弁135cの第4ポート135nおよび排出側流量制御弁135dの制御油圧室135vを大気圧に解放する。従って、排出側流量制御弁135dは、スプール閉弁方向押圧力のみがスプール135wに作用するため、スプール135wが移動方向のうち最も他方向に位置した状態で維持され、第2ポート135sと第3ポート135tとが連通しない。これにより、排出側流量制御弁135dが閉弁を維持し、プライマリ油圧室55からの作動油の排出流量が0となる。
上述のように、アクチュエータ80により各作動油供給排出弁70が強制的に開弁されている。従って、供給側流量制御弁135cにライン圧PLで導入された作動油(ライン圧制御装置133と供給側流量制御弁135cの第2ポート135lとの間に、オリフィスが設けられている場合は、ライン圧PLから調整された圧力で挿入された作動油)は、供給側流量制御弁135cにより減少変速比と変速速度とに基づいた供給流量に制御されて、図7の矢印Bに示すように、油路R7を介して作動油供給経路の供給排出側主通路51aに流入する。供給排出側主通路51aに流入した作動油は、供給排出側主通路51aから各軸側連通通路51c、空間部T1,T2、各隔壁側連通通路54b、空間部T6および空間部T4(弁配置通路54a)を介して、プライマリ油圧室55に供給される。つまり、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する際に、プライマリ油圧室55へ供給される作動油の供給圧力により、作動油排出弁と同一である作動油供給弁である各作動油供給排出弁70を開弁しなくても良い。従って、プライマリ油圧室55へ供給される作動油の供給圧力を増加するために、ライン圧制御装置133により供給側流量制御弁135cに導入されるライン圧PLを増加することを抑制することができる。各作動油供給排出弁70を介して供給された作動油によりプライマリ油圧室55の油圧P1が上昇し、プライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ側に押圧力する押圧力が上昇し、プライマリ可動シーブ53が軸方向のうち、プライマリ固定シーブ側に摺動する。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト110の接触半径が増加し、セカンダリプーリ60におけるベルト110の接触半径が減少し、変速比が減少され、減少変速比となる。
変速比増加変更では、プライマリ油圧室55から作動油供給制御装置130を介して作動油を外部に排出し、プライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ側と反対側に摺動(移動)させることで行われる。図9に示すように、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁し、プライマリ油圧室55から作動油を排出する。具体的には、ECU140は、増加変速比と変速速度と算出し、これらに基づいた変速比の制御信号を作動油供給制御装置130に出力する。
駆動油圧室用制御装置136は、ECU140によりON制御される。従って、駆動油圧室用制御装置136に導入された一定圧PSが駆動油圧室81に導入され、駆動油圧室81の油圧P2が一定圧PSとなる。アクチュエータ80は、駆動油圧室81の油圧P2によりピストン82に作用するピストン開弁方向押圧力を弁体開弁方向押圧力として各作動油供給排出弁70の弁体71にそれぞれ作用させる。ここで、弁体開弁方向押圧力は、上述のように、アクチュエータ80は、駆動油圧室81の油圧P2が一定圧PSとなると、駆動油圧室81の油圧P2により各作動油供給排出弁70を開弁することができるため、弁体閉弁方向押圧力を超えることとなる。従って、各作動油供給排出弁70は、図9に示すように、アクチュエータ80により弁体71が弁座段差部72に対して開弁方向に移動され開弁する。
プライマリ油圧室用制御装置135の供給側制御弁135aは、ECU140によりデューティー制御されることで、供給側流量制御弁135cによるプライマリ油圧室55への作動油の供給流量制御を行う。供給側制御弁135aは、ECU140によりデューティー制御されると、図10に示すように、OFFを維持し、供給側流量制御弁135cの制御油圧室135oおよび排出側流量制御弁135dの第4ポート135uを大気圧に解放する。従って、供給側流量制御弁135cは、スプール閉弁方向押圧力のみがスプール135pに作用するため、スプール135pが移動方向のうち最も他方向に位置した状態で維持されるため、第2ポート135lと第3ポート135mとが連通しない。これにより、供給側流量制御弁135cが閉弁を維持し、プライマリ油圧室55への作動油の供給流量が0となる。
一方、プライマリ油圧室用制御装置135の排出側制御弁135bは、ECU140によりデューティー制御されることで、排出側流量制御弁135dによるプライマリ油圧室55からの作動油の排出流量制御を行う。排出側制御弁135bは、ECU140によりデューティー制御されると、ONとOFFとを繰り返し、供給側流量制御弁135cの第4ポート135nに排出時所定圧を導入し、排出側流量制御弁135dの制御油圧室135vの制御油圧を排出時所定圧に調圧する。ここで、排出時所定圧は、スプール135wに作用するスプール開弁方向押圧力により、第2ポート135sと第3ポート135tとの連通を制御することで制御される排出流量を増加変速比と変速速度とに基づいた排出流量とすることができる圧力である。従って、排出側流量制御弁135dは、制御油圧室135vの制御油圧、すなわち排出時所定圧に基づいたスプール開弁方向押圧力がスプール閉弁方向押圧力を超えるため、同図の矢印Cに示すように、スプール135wが移動方向のうち一方向へ移動し、第2ポート135sと第3ポート135tとが連通する。これにより、排出側流量制御弁135dが開弁され、プライマリ油圧室55からの作動油の排出流量が減少変速比と変速速度とに基づいた排出流量となる。
上述のように、アクチュエータ80により各作動油供給排出弁70が強制的に開弁されている。従って、プライマリ油圧室55内の作動油は、図9の矢印Dに示すように、プライマリ油圧室55から作動油供給経路の空間部T5,T6(弁配置通路54a)、各隔壁側連通通路54b、空間部T1,T2、各軸側連通通路51cを介して供給排出側主通路51aに流入する。供給排出側主通路51aに流入したプライマリ油圧室55内の作動油は、油路R7および分岐油路R71を介して排出側流量制御弁135dに流入し、排出側流量制御弁135dにより増加変速比と変速速度とに基づいた排出流量に制御されて、合流油路R52,R51および油路R5を介して、オイルパン131、すなわちプライマリ油圧室55の外部に排出される。従って、各作動油供給排出弁70を介してプライマリ油圧室55から作動油が排出されることにより、プライマリ油圧室55の油圧P1が減少し、プライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ側に押圧する押圧力が減少し、プライマリ可動シーブ53が軸方向のうち、プライマリ固定シーブ側と反対側に摺動する。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト110の接触半径が減少し、セカンダリプーリ60におけるベルト110の接触半径が増加し、変速比が増加され、増加変速比となる。
変速比の固定は、プライマリ油圧室55へ作動油を供給せず、かつこのプライマリ油圧室55から作動油を排出せず、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置を一定とし、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する移動を規制することで行われる。なお、変速比を固定、すなわち変速比を定常とするのは、車両の走行状態が安定している場合など、大幅な変速比の変更を行う必要がないと、ECU140が判断した場合である。
変速比の固定時では、図2に示すように、各作動油供給排出弁70を閉弁し、各作動油供給排出弁70を介したプライマリ油圧室55への作動油の供給および各作動油供給排出弁70を介したプライマリ油圧室55からの作動油の排出を禁止する。具体的には、ECU140は、変速比の固定に基づいた制御信号を作動油供給制御装置130に出力する。
駆動油圧室用制御装置136は、ECU140によりOFF制御される。従って、駆動油圧室81は、大気圧に解放され、駆動油圧室81の油圧P2がほぼ大気圧POFFとなる。これにより、各作動油供給排出弁70の弁体71には、弁体開弁方向押圧力が作用せず、弁体弾性部材74およびプライマリ油圧室55の油圧P1による弁体閉弁方向押圧力のみが作用することとなり、弁体71が閉弁方向に移動し弁座面72と接触し、各作動油供給排出弁70が閉弁する。なお、受圧部材82aには、弁体閉弁方向押圧力のみが、各弁体71および各押圧部材82bを介して作用することとなるため、ピストン82が摺動方向のうち他方向、すなわち閉弁方向に摺動する。
プライマリ油圧室用制御装置135の供給側制御弁135aは、ECU140によりデューティー制御されることで、供給側流量制御弁135cによるプライマリ油圧室55への作動油の供給流量制御を行う。供給側制御弁135aは、ECU140によりデューティー制御されると、図6に示すように、OFFを維持し、供給側流量制御弁135cの制御油圧室135oおよび排出側流量制御弁135dの第4ポート135uを大気圧に解放する。従って、供給側流量制御弁135cは、スプール閉弁方向押圧力のみがスプール135pに作用するため、スプール135pが移動方向のうち最も他方向に位置した状態で維持されるため、第2ポート135lと第3ポート135mとが連通しない。これにより、供給側流量制御弁135cが閉弁を維持し、プライマリ油圧室55への作動油の供給流量が0となる。これにより、各作動油供給排出弁70を介したプライマリ油圧室55への作動油の供給が禁止される。
一方、プライマリ油圧室用制御装置135の排出側制御弁135bは、ECU140によりデューティー制御されることで、排出側流量制御弁135dによるプライマリ油圧室55からの作動油の排出流量制御を行う。排出側制御弁135bは、ECU140によりデューティー制御されると、OFFを維持し、供給側流量制御弁135cの第4ポート135nおよび排出側流量制御弁135dの制御油圧室135vを大気圧に解放する。従って、排出側流量制御弁135dは、スプール閉弁方向押圧力のみがスプール135wに作用するため、スプール135wが移動方向のうち最も他方向に位置した状態で維持されるため、第2ポート135sと第3ポート135tとが連通しない。これにより、排出側流量制御弁135dが閉弁を維持し、プライマリ油圧室55からの作動油の排出流量が0となる。これにより、各作動油供給排出弁70を介したプライマリ油圧室55からの作動油の排出が禁止される。
以上のように、プライマリ油圧室55への作動油の供給およびこのプライマリ油圧室55からの作動油の排出を禁止することで、プライマリ油圧室55内の作動油を保持する。変速比固定時においても、ベルト110のベルト張力が変化するため、プライマリプーリ50におけるベルト110の接触半径が変化しようとし、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置が変化する虞がある。上述のように、プライマリ油圧室55には、作動油が保持された状態となるため、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置が変化しようとすると、このプライマリ油圧室55の油圧P1は変化するがプライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置は一定に維持される。従って、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向における位置を一定に維持するために、プライマリ油圧室55に作動油を供給することによるプライマリ油圧室55の油圧P1の上昇を行わなくても良い。これにより、変速比固定時に、プライマリ油圧室55に作動油を供給するためにオイルポンプ132を駆動させなくても良いため、オイルポンプ132の駆動損失の増加を抑制することができる。
また、作動油排出手段である作動油供給制御装置130は、変速比減少時において一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する作動油供給経路により、変速比増加時においてプライマリ油圧室55から作動油を排出する。従って、作動油供給経路を作動油排出経路として共用することができる。これにより、部品点数の削減をすることができ、ベルト式無段変速機1−1の小型化、低コスト化を図ることができる。
また、アクチュエータ80により各作動油供給排出弁70を強制的に開弁するので、アクチュエータ80により各作動油供給排出弁70の開弁量を制御することもできる。この場合は、駆動油圧室81の油圧P2を任意に制御できるように、駆動油圧室用制御装置136を構成する。これにより、駆動油圧室81の油圧P2によるピストン82の移動量が制御でき、弁体71の弁座段差部72に対する移動量を制御することで、各作動油供給排出弁70の開弁量を制御する。
なお、上記実施例1では、プライマリ隔壁54とカバー部材56との間、すなわち駆動油圧室構成部材の間のうち駆動油圧室81よりも径方向外側シール面Soutを径方向に形成するが本発明はこれに限定されるものではない。図11および図12は、実施例1にかかるプライマリプーリの他の概略構成例を示す図である。プライマリ隔壁54は、軸方向に対する位置決めプーリ軸受112と接触することで行われている。これは、プライマリ隔壁54がプライマリ油圧室55の油圧P1を受けるためである。従って、カバー部材56は、図11および図12に示すように、プーリ軸受112との間に隙間Tが形成されて、プライマリ隔壁54とプーリ軸受112との間に配置されている。ここで、カバー部材56は、駆動油圧室81の油圧P2により、軸方向のうち他方、すなわちプーリ軸受112に向かう方向の押圧力が作用する。従って、カバー部材56は、形成された隙間Tを埋める方向に摺動しようとする。これにより、プライマリ隔壁54とカバー部材56との間に、軸方向の隙間が形成される虞がある。
そこで、図11に示すように、カバー部材56の径方向外側の端部から軸方向のうち一方、すなわちプライマリ隔壁54に向かう方向に突出部56bを設け、突出部56bの内周面とプライマリ隔壁54の外周面(実施例1では、連通穴54fが開口する外周面)とにより外側シール面Soutを形成しても良い。また、図12に示すように、プライマリ隔壁54のガイド部材56と対向する面の径方向外側の端部から軸方向のうち他方、すなわちカバー部材56に向かう方向に突出部54gを設け、突出部54gの内周面とカバー部材56の外周面(実施例1では、最外周面)とにより外側シール面Soutを形成しても良い。従って、径方向外側シール面Soutが円周上に連続し、かつ軸方向に形成されるので、駆動油圧室構成部材のうち、一方の駆動油圧室構成部材であるカバー部材56が他方の駆動油圧室構成部材であるプライマリ隔壁54に対して軸方向に摺動しても、外側シール面は、外側シール面Soutのうち、軸方向に形成されている部分でシール性を確保することができる。従って、駆動油圧室81と外部とが連通することを抑制することができ、作動油の漏れを抑制することができる。
図13は、実施例1にかかるプライマリプーリの他の概略構成例を示す図である。同図に示すように、ピストン82の受圧部材82aの当接部材であるプライマリ隔壁54と当接する当接部材側面82cを曲面とし、プライマリ隔壁54の受圧部材82aと当接する受圧部材側面54hをテーパー面としても良い。各作動油供給排出弁70がアクチュエータ80により強制的に開弁された際に、当接部材側面82cが受圧部材側面54hと接触する。このとき、接触部は、受圧部材82aと押圧部材82bとの当接部の周囲を囲って形成される。つまり、当接部材側面82cが受圧部材側面54hと接触することで、受圧部材82aと押圧部材82bとの当接部の周囲がシールされる。従って、各作動油供給排出弁70の開弁時に、弁配置通路54aに圧力の高い作動油があっても、一方のプーリであるプライマリプーリ50と押圧部材82bとの間、実施例1では摺動支持穴54cと押圧部材82bとの間を介して、当接部材側面82cと受圧部材側面54hとの間、すなわちピストン82を挟んで駆動油圧室81と対向する空間部Eに、作動油が漏れることを抑制することができる。これにより、空間部E内に漏れた作動油の圧力、すなわち空間部Eの油圧により、ピストン開弁方向押圧力と反対方向のピストン閉弁方向押圧力が受圧部材82aに作用することを抑制でき、駆動油圧室81の油圧P2が低圧でも、各作動油供給排出弁70の強制的な開弁を維持することができる。従って、ベルト式無段変速機1−1の信頼性を向上することができ、オイルポンプ132の駆動損失の増加を抑制することができる。
図14は、実施例1にかかるプライマリプーリの他の概略構成例を示す図である。同図に示すように、各作動油供給排出弁70とは、別個に作動油排出弁150を設けても良い。
プライマリ隔壁54は、軸方向に延在する弁配置通路54iが形成されている。弁配置通路54iは、例えばプライマリ隔壁54に対して弁配置部材54aと同心円状に形成されている。弁配置通路54iは、一方の端部(同図右側端部)がプライマリ油圧室55に連通し、他方の端部(同図左側端部)がプライマリ隔壁54の内部で閉塞され、排出通路54jと連通している。なお、排出通路54jは、弁配置通路54iとプライマリプーリ50の外部とを連通するものである。弁配置通路54iには、作動油排出弁150の後述する弁体151により閉塞される環状の弁座段差部152が形成されている。弁配置通路54iは、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、周上に隣り合う弁配置通路54aとの間の3箇所)形成されている。各弁配置通路54iには、作動油排出弁150がそれぞれ配置されている。ここで、弁配置通路54iは、空間部T7,T8に分割されている。空間部T7とは、弁配置通路54iのうち、弁座段差部152と一方の端部、すなわちプライマリ油圧室55と連通する端部との間の空間部をいう。空間部T8とは、弁配置通路54iのうち、弁座段差部152と他方の端部、すなわち排出通路54jと連通する端部との間の空間部をいう。
また、プライマリ隔壁54には、各弁配置通路54iと同一軸線上に、摺動支持穴54kがそれぞれ形成されている。各摺動支持穴54kは、一方の端部(同図右側端部)が弁配置通路54iの空間部T8に連通し、他方の端部(同図左側端部)がプライマリ隔壁54の溝部54dと連通している。
ピストン82は、押圧部材82dをさらに備える。押圧部材82dは、受圧部材82aと、各作動油排出弁150の弁体151との間にそれぞれ配置されているものである。各押圧部材82dは、プライマリ隔壁54の各摺動支持穴54kがそれぞれ挿入され、各摺動支持穴54kに対して軸方向に摺動自在に支持されている。つまり、各押圧部材82dは、一方のプーリであるプライマリプーリ50に対して軸方向に摺動自在に支持されている。各押圧部材82dは、一方の端部(同図右側端部)が各作動油排出弁150の弁体151とそれぞれ対向し、各弁体151と当接することができる。また、各押圧部材82dは、他方の端部(同図左側端部)が受圧部材82aと対向し、受圧部材82aと当接することができる。従って、各押圧部材82dは、各弁体151および受圧部材82aと接触した状態で、プライマリプーリ50に対して軸方向に摺動することができる。これにより、アクチュエータ80と各作動油排出弁150との間で軸方向の力、例えば受圧部材82aに作用するピストン開弁方向押圧力などを伝達することができる。つまり、押圧部材82dは、駆動油圧室81の油圧P2により、受圧部材82aが軸方向のうち一方に摺動することで、受圧部材82aが当接すると、受圧部材82aと同一方向に摺動する。ここで、押圧部材82dは、軸方向における長さを押圧部材82bの長さよりも短くする。ここでは、押圧部材82dは、駆動油圧室81の油圧P2により各作動油供給排出弁70が強制的に開弁された際に、受圧部材82aと弁体151との両方には当接しない長さに設定する。
作動油排出弁150は、実施例1では、プライマリ油圧室55と弁配置通路54iとの連通状態を変更するものである。作動油排出弁150は、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際にも開弁するものでもある。作動油排出弁150は、プライマリ油圧室55からプライマリプーリ50の外部への作動油の排出、プライマリ油圧室55の作動油の保持を行うものである。作動油排出弁150は、実施例1では、一方のプーリであるプライマリプーリ50のプライマリ隔壁54に形成された各弁配置通路54i内にそれぞれ配置されている(作動油排出弁150は、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている)。つまり、各作動油排出弁150は、一方のプーリであるプライマリプーリ50と一体回転するものである。
各作動油排出弁150は、ボール式の逆止弁であり、各作動油供給排出弁70と同様に、弁体151と、弁座段差部152と、弁体弾性部材153と、スナップリング154とにより構成されている。各弁体151は、球形状であり、弁座段差部152よりもプライマリ油圧室側に配置され、弁座段差部152の内径よりも大きい直径である。弁座段差部152は、プライマリ固定シーブ側(弁配置通路54iの他方の端部から一方の端部)に向かうに伴い、径方向外側に向かって傾斜するテーパー形状である。弁体151が弁座段差部152に接触することで、弁配置通路54iのうち、弁座段差部152より作動油排出弁150の開弁方向側の空間部T7と閉弁方向側の空間部T8との連通が遮断され、各作動油排出弁150が閉弁される。また、弁体151が弁座段差部152から離れることで、空間部T7と空間部T8とが連通され、各作動油排出弁150が開弁される。つまり、各作動油排出弁150は、開弁方向に向かって開弁し、閉弁方向に向かって閉弁する。これにより、各作動油排出弁150は、プライマリ油圧室55と上記作動油供給経路との連通状態を変更することができる。
弁体弾性部材153は、弁体閉弁方向押圧力発生手段である。弁体弾性部材153は、弁体151を介して、弁配置通路54iの空間部T7に挿入固定されたスナップリング154と、弁座段差部152との間に付勢された状態で配置されている。これにより、弁体弾性部材153は、閉弁付勢力を発生しており、閉弁付勢力が、弁体151が弁座段差部152に接触する方向の弾性部材押圧力である弁体閉弁方向押圧力として弁体151に作用している。これにより、弁体151が弁座段差部152に押さえつけられ、各作動油排出弁150が逆止弁として機能する。従って、作動油排出弁150は、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を排出する方向と反対方向、すなわち開弁方向に開弁するものである。ここで、弁体弾性部材153は、弁体弾性部材73が発生する閉弁付勢力より高い閉弁付勢力が発生するように設定されている。つまり、弁体151に作用する弁体閉弁方向押圧力は、弁体71に作用する弁体閉弁方向押圧力よりも高くなる。
なお、プライマリ油圧室55の油圧P1により弁体151に作用する作動油閉弁方向押圧力は、上述のように閉弁方向の押圧力として弁体151に作用するため、プライマリ油圧室55の油圧P1が上昇しても、弁体151が弁座段差部152から離れることがない。従って、弁体71に作用する弁体開弁方向押圧力が弁体開弁方向押圧力を超えない限り、各作動油供給排出弁70の閉弁状態は維持されため、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55の作動油がこのプライマリ油圧室55に確実に保持される。
ここで、各作動油排出弁150を開弁する場合は、弁体151が弁座段差部152から離れる方向、すなわち開弁方向に弁体151に作用する押圧力である弁体開弁方向押圧力が、弁体151が弁座段差部152に接触する方向、すなわち閉弁方向に弁体151に作用する押圧力である弁体閉弁方向押圧力を超え、弁体151が弁座段差部152から離れることで行われる。これにより、各作動油排出弁150は、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際に開弁するものである。
アクチュエータ80は、まず、駆動油圧室81の油圧P2によりピストン82の受圧部材82aにピストン開弁方向押圧力を作用させることで、受圧部材82aを摺動方向のうち一方である軸方向のうち一方、すなわち開弁方向に摺動させる。受圧部材82aが開弁方向に摺動すると、受圧部材82aと各押圧部材82bおよび各押圧部材82dとが接触し、各押圧部材82bおよび各押圧部材82dが受圧部材82aとともに開弁方向に摺動する。そして、まず、各押圧部材82bが各作動油供給排出弁70の弁体71と接触し、ピストン82に作用するピストン開弁方向押圧力が上記弁体開弁方向押圧力として、各弁体71にそれぞれ作用する。従って、各作動油供給排出弁70は、弁体開弁方向押圧力が弁体閉弁方向押圧力を超えることによって、弁体71が弁座段差部72に対して開弁方向に移動し、各作動油供給排出弁70が開弁する。各作動油供給排出弁70が開弁すると、各押圧部材82dが各作動油排出弁150の弁体151と接触し、ピストン82に作用するピストン開弁方向押圧力が上記弁体開弁方向押圧力として、各弁体151にそれぞれ作用する。従って、各作動油排出弁150は、弁体開弁方向押圧力が各作動油供給排出弁70を強制的に開弁することができる弁体閉弁方向押圧力よりも高い各作動油排出弁150を強制的に開弁することができる弁体閉弁方向押圧力を超えることによって、弁体151が弁座段差部152に対して開弁方向に移動し、各作動油排出弁150が開弁する。
ベルト式無段変速機1−2における変速比増加変更では、ECU140により算出された増加変速比と変速速度に応じて作動油供給制御装置130が制御される。ここで、算出された増加変速比と変速速度で変速比増加変更を行うための排出流量が、各作動油供給排出弁70のみを開弁することで、作動油供給制御装置130により作動油を排出することができる開弁時最大排出流量を超えない場合は、ECU140が駆動油圧室用制御装置136により駆動油圧室81の油圧を各作動油供給排出弁70のみを強制的に開弁することができる油圧に制御する。従って、各作動油供給排出弁70のみの開弁が行われ、プライマリ油圧室55内の作動油は、作動油供給制御装置130により排出される。一方、算出された増加変速比と変速速度で変速比増加変更を行うための排出流量が開弁時最大排出流量を超える場合は、ECU140が駆動油圧室用制御装置136により駆動油圧室81の油圧を各作動油供給排出弁70とともに、各作動油排出弁150を強制的に開弁することができる油圧に制御する。従って、各作動油供給排出弁70の開弁とともに、各作動油排出弁150が開弁し、プライマリ油圧室55内の作動油は、作動油供給制御装置130により排出されるとともに、弁配置通路54iおよび排出通路54jを介して排出される。
以上のように、各作動油排出弁150を開弁することができる駆動油圧室81の油圧P2は、各作動油供給排出弁70を開弁することができる駆動油圧室81の油圧P2よりも高くなる。従って、1つの駆動油圧室81の油圧P2により、2つの弁を制御することができる。
また、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55から作動油を排出する際にのみ、アクチュエータ80により強制的に開弁される作動油供給排出弁70をさらに備えるので、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際に、各作動油供給排出弁70がアクチュエータ80により強制的に開弁されるとともに、各作動油排出弁150がアクチュエータ80により強制的に開弁される。従って、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際には、各作動油供給排出弁70および各作動油排出弁150を介して一方の挟圧力発生油圧室から作動油を排出することができる。従って、最大排出流量を増加することができるので、ダウンシフト時、すなわち変速比を増加させる変速比増加変更時の最大変速速度を増加することができる。また、各作動油排出弁150を介して作動油を排出することができるので、作動油供給経路のみにより作動油を排出する場合と比較して、変速比増加変更時の最大変速速度が同一である際に、作動油供給経路により作動油を排出する際の最大排出流量を減少することができる。これにより、作動油供給経路の狭小化、作動油排出弁の小型化を図ることができ、ベルト式無段変速機1−1の小型化を図ることができる。
なお、各作動油排出弁150を強制的に開弁するアクチュエータと、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁するアクチュエータ80とを別にしても良い。この場合は、各作動油供給排出弁70の作動不良が発生しても、作動油排出弁150を開弁することで、プライマリ油圧室55から作動油を排出することができる。
次に、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2について説明する。図15は、実施例2にかかるプライマリプーリの概略構成例を示す図である。実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2が、実施例1にかかるベルト式無段変速機1−1と異なる点は、アクチュエータ160が回転運動する一方のプーリであるプライマリプーリ50ではなく、プライマリプーリ50に対して静止している静止部材に形成されている点である。なお、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2の基本的構成および動作は、実施例1にかかるベルト式無段変速機1−1の基本的構成および動作とほぼ同一であるため、同一部分については省略あるいは簡略化して説明する。
静止部品であるトランスアクスルリヤカバー23は、同図に示すように、溝部23aと駆動側主通路23bとが形成されている。溝部23aは、トランスアクスルリヤカバー23のプライマリプーリ50のプライマリ隔壁54とが対向する面に形成されている。溝部23aは、周方向に連続するリング形状である。駆動側主通路23bは、作動油供給制御装置130の油路R8と連通している。従って、駆動側主通路23bは、作動油供給制御装置130からアクチュエータ80の駆動油圧室81に供給される作動油が流入する。駆動側主通路23bは、溝部23aに一方の端部が連通している。なお、駆動側主通路23bは、実施例2では、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成され、各駆動側主通路23bが溝部23aの溝底とそれぞれ連通している。ここで、プーリ軸受112は、径方向外側の保持器がトランスアクスルリヤカバー23に固定されている。プーリ軸受112は、トランスアクスルリヤカバー23のプライマリプーリ軸51と対向する面に形成された段差部23cと、ボルト23d(実施例2では、円周上に等間隔に複数箇所に配置)でトランスアクスルリヤカバー23に固定される固定部材であるストッパープレート23eとの間に、挟み込まれることで固定される。なお、23fは、トランスアクスルリヤカバー23とストッパープレート23eとの間隔を調整するスペーサである。
また、プライマリ隔壁54には、規制穴54mが形成されている。規制穴54mは、段差部54lを構成するトランスアクスルリヤカバー23と対向する面に形成されている。規制穴54mは、実施例2では、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成され、後述する中間軸受164に固定された規制ピン164eが中間軸受164の軸方向における移動に伴い抜けない深さに設定されている。
アクチュエータ160は、連通状態変更制御手段であり、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁するものである。アクチュエータ160は、静止部材であるトランスアクスルリヤカバー23に設けられている。アクチュエータ160は、駆動油圧室161と、ピストン162と、ピストン弾性部材163と、中間軸受164とにより構成されている。なお、166は、ピストン162の内周面に挿入固定されるスナップリングである。
駆動油圧室161は、作動油が供給されるものであり、供給された作動油の圧力、すなわち駆動油圧室161の油圧P3により、上記各作動油供給排出弁70の開閉弁を制御するものである。駆動油圧室161は、溝部23aおよびピストン162の受圧部材162aの間に形成されるリング状の空間部により構成されるものである。駆動油圧室161には、駆動側主通路23bを介して作動油供給制御装置130から作動油が供給される。従って、ピストン162の受圧部材162aには、駆動油圧室161の油圧P3により、ピストン開弁方向押圧力が作用する。
ピストン162は、受圧部材162aと、押圧部材162bとにより構成されている。受圧部材162aは、駆動油圧室161に対して軸方向に摺動自在に支持されている。受圧部材162aは、円筒形状であり、軸方向における両端部のうち、一方の端部(同図右側端部)から径方向内側に突出する突出部162cが形成されている。受圧部材162aは、駆動油圧室161の油圧P3によって作用するピストン開弁方向押圧力により、駆動油圧室161に対して軸方向である摺動方向のうち一方向、すなわち開弁方向に摺動する。これにより、受圧部材162aは、中間軸受164および押圧部材162bを介して各作動油供給排出弁70を強制的に開弁させるものである。つまり、受圧部材162aは、駆動油圧室161の油圧P3により、駆動油圧室161に対する摺動方向のうち一方向に摺動し、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁させることができる。なお、溝部23aとピストン162との間には、例えばシールリングなどのピストン用シール部材S3がそれぞれ設けられている。つまり、駆動油圧室161を構成する溝部23aと受圧部材162aとにより形成される空間部は、ピストン用シール部材S3によりシールされている。
ピストン弾性部材163は、ピストン閉弁方向押圧手段である。ピストン弾性部材163は、スナップリング166と、ストッパープレート23eとの間に付勢された状態で配置されている。ここで、ピストン弾性部材163は、ピストン162が駆動油圧室161に対する摺動方向のうち最も他方向、すなわち最も閉弁方向に位置した際にもピストン付勢力が発生するように配置されている。つまり、ピストン弾性部材163は、スナップリング166が固定されているピストン162と、一方のプーリであるプライマリプーリ50を回転自在に支持するプーリ軸受112を静止部材であるトランスアクスルリヤカバー23に固定する固定部材であるストッパープレート23eとの間に常に付勢された状態で配置されている。従って、ピストン弾性部材163は、ピストン付勢力を発生しており、ピストン付勢力によりピストン162の受圧部材162aが駆動油圧室181に対する摺動方向のうち他方である軸方向のうち他方、すなわち閉弁方向の弾性部材押圧力がピストン閉弁方向押圧力としてピストン162の受圧部材162aに作用している。従って、ピストン弾性部材163をピストン162の受圧部材162aに対して付勢された状態で配置するための部材として、上記プーリ軸固定部材であるストッパープレート23eを共用することができる。これにより、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2の部品点数の削減をすることができ、小型化、低コスト化を図ることができる。
押圧部材162bは、中間軸受164と各作動油供給排出弁70の弁体71との間にそれぞれ配置されているものである。各押圧部材162bは、プライマリ隔壁54の各摺動支持穴54cがそれぞれ挿入され、各摺動支持穴54cに対して軸方向に摺動自在に支持されている。つまり、各押圧部材162bは、一方のプーリであるプライマリプーリ50に対して軸方向に摺動自在に支持されている。各押圧部材162bは、一方の端部(同図右側端部)が各作動油供給排出弁70の弁体71とそれぞれ対向し、各弁体71と当接することができる。また、各押圧部材162bは、他方の端部(同図左側端部)が中間軸受164の押圧部材側の保持器164bと対向し、中間軸受164と当接し、中間軸受164を介して受圧部材162aと当接することができる。従って、各押圧部材162bは、各弁体71および受圧部材162aと接触した状態で、プライマリプーリ50に対して軸方向に摺動することができる。これにより、アクチュエータ160と各作動油供給排出弁70との間で軸方向の力、例えば受圧部材162aに作用するピストン開弁方向押圧力などを伝達することができる。つまり、押圧部材162bは、駆動油圧室161の油圧P3により、受圧部材162aが軸方向のうち一方に摺動することで、中間軸受164を介して受圧部材162aが当接すると、受圧部材162aと同一方向に摺動する。
中間軸受164は、アクチュエータ160のピストン82の受圧部材162aと各押圧部材162bと間に配置されるものである。つまり、中間軸受164は、アクチュエータ160のうち静止部材であるトランスアクスルリヤカバー23に設けられる部材と、一方のプーリであるプライマリプーリ50と一体回転する部材との間に設けられる。中間軸受164は、複数のニードル164aと、2つの保持器164b、164cとにより構成されている。なお、164dはスナップリングであり、164eは規制ピンである。
複数のニードル164aは、受圧部材側の保持器164bと、押圧部材側の保持器164cとの間に回転自在に支持されている。従って、2つの保持器164b、164cは、複数のニードル164aにより相対回転可能となる。2つの保持器164b、164cは、軸方向における断面形状が複数のニードルを挟んで対向するL字形状である。2つの保持器164b、164cは、複数のニードル164aと接触することで、複数のニードル164aを介して、相対回転しながら、互いの間で力の伝達を行うことができる。つまり、中間軸受164は、回転していない部材である受圧部材162aと、回転している部材である押圧部材162bとの間で、軸方向の力、例えば受圧部材162aに作用するピストン開弁方向押圧力などを伝達することができる。つまり、中間軸受164は、軸方向の荷重を受けるスラスト軸受として機能する。従って、アクチュエータ80と作動油供給排出弁70との間で発生する引き摺り、ここでは、受圧部材162aと、弁体71を開弁方向に押圧する押圧部材162bとの引き摺りを抑制することができる。これにより、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2の2つのプーリであるプライマリプーリ50とセカンダリプーリ60との伝達効率を向上することができる。
ここで、中間軸受164は、押圧部材側の保持器164bの内周面がプライマリ隔壁54の段差部54lを構成する径方向外側の面に対して軸方向に摺動自在に支持されていることで、一方のプーリであるプライマリプーリ50に対して軸方向、すなわちピストン82の摺動方向に摺動自在に支持されている。スナップリング164dは、中間軸受164の軸方向における摺動、特に摺動方向のうち他方向、すなわち閉弁方向への摺動を規制する、軸受保持手段である。スナップリング164dは、プライマリ隔壁54の段差部54lを構成する径方向外側の面に挿入固定されている。スナップリング164dが挿入固定される位置は、各作動油供給排出弁70が強制的に開弁されていない際に、中間軸受164がスナップリング164dと接触しても中間軸受164が弁開閉手段であるアクチュエータ160と非接触となる位置に設定されている。従って、スナップリング164dは、ピストン162の受圧部材162aが最も閉弁方向に位置した際に、中間軸受164が閉弁方向に摺動し、最も閉弁方向に位置しても、受圧部材162aの突出部162cと中間軸受164の受圧部材側の保持器164cとが接触しない位置で、中間軸受164を保持するものである。これにより、受圧部材側の保持器164cは、アクチュエータ160により各作動油供給排出弁70が強制的に開弁されていない際に、ピストン162の受圧部材162aと接触しない。従って、受圧部材側の保持器164cとアクチュエータ160との間に発生する引き摺りを抑制することができる。これにより、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2の2つのプーリであるプライマリプーリ50とセカンダリプーリ60との伝達効率を向上することができる。
また、中間軸受164の押圧部材側の保持器164bには、段差部54lを構成するトランスアクスルリヤカバー23と対向する面と対向する面、すなわち開弁方向側の側面に、規制ピン164eが固定されている。規制ピン164eは、各規制穴54mにそれぞれ対応するように、押圧部材側の保持器164bに形成されている。各規制ピン164eは、中間軸受164がプライマリプーリ50に対して軸方向に摺動自在に支持されていることで、各規制穴54mに挿入され、軸方向に摺動自在に支持される。従って、押圧部材側の保持器164bは、各規制ピン164eが各規制穴54mにそれぞれ挿入されることで、プライマリ隔壁54と一体回転する。つまり、各規制ピン164eと各規制穴54mは、押圧部材側の保持器164bの一方のプーリであるプライマリプーリ50に対する相対回転を規制する回転規制手段を構成する。これにより、押圧部材側の保持器164bがプライマリプーリ50と一体回転するので、押圧部材側の保持器164bとプライマリプーリ50との間に発生する引き摺りを抑制することができる。これにより、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2の2つのプーリであるプライマリプーリ50とセカンダリプーリ60との伝達効率を向上することができる。なお、各規制ピン164eは、押圧部材側の保持器164bに固定されていなくても良く、押圧部材側の保持器164bに形成される図示しない規制穴および上記各規制穴54mに挿入され、これらに摺動自在に支持されていても良い。
ここで、アクチュエータ160が各作動油供給排出弁70を強制的に開弁する場合、アクチュエータ160は、まず、駆動油圧室161の油圧P3により受圧部材162aにピストン閉弁方向押圧力を超えるピストン開弁方向押圧力を作用させることで、受圧部材162aを開弁方向に摺動させる。受圧部材162aが開弁方向に摺動すると、突出部162cと中間軸受164の受圧部材側の保持器164cとが接触し、受圧部材162aと中間軸受164とが接触する。受圧部材162aと中間軸受164とが接触すると、中間軸受164が開弁方向に摺動するとともに、中間軸受164に接触する各押圧部材162bが中間軸受164とともに開弁方向に摺動する。そして、各押圧部材162bと接触する各作動油供給排出弁70の弁体71にピストン82に作用するピストン開弁方向押圧力、すなわち受圧部材162aに作用するピストン開弁方向押圧力からピストン閉弁方向押圧力を引いた差分押圧力が上記弁体開弁方向押圧力としてそれぞれ作用する。従って、各作動油供給排出弁70は、弁体開弁方向押圧力である差分押圧力が、弁体閉弁方向押圧力を超えることによって、各弁体71が弁座段差部72に対して開弁方向に移動し、各作動油供給排出弁70が開弁する。
以上のように、実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2では、上記実施例1にかかるベルト式無段変速機1−1と同様の効果を奏する。また、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁させるアクチュエータ160は、可動部材である一方のプーリであるプライマリプーリ50ではなく、静止部材であるトランスアクスルリヤカバー23に設けられている。つまり、アクチュエータ80は、各作動油供給排出弁70がプライマリプーリ50と一体回転していても回転しない。従って、アクチュエータ160の駆動油圧室161内の作動油に対する遠心力の影響を低減することができ、各作動油供給排出弁70を強制的に開弁する際に、遠心力の影響を低減することができる。これにより、アクチュエータ160の動作の信頼性や、動作の制御性を向上することができる。また、アクチュエータ160をプライマリプーリ50に設けないので、プライマリプーリ50の大型化を抑制することができ、プライマリプーリ50に作用する慣性力を低減することができる。さらに、アクチュエータ160をプライマリプーリ50に設けた場合では、駆動油圧室161に遠心油圧が発生し、遠心油圧を相殺するための機構を設けることとなるが、静止部材であるトランスアクスルリヤカバー23に設けられた駆動油圧室161には、遠心油圧が発生しない。これにより、小型化、低コスト化を図ることができる。
なお、上記実施例2においては、作動油供給排出弁170が一方のプーリであるプライマリプーリ50のプライマリプーリ軸51に配置され、アクチュエータ180が作動油供給排出弁170と同一軸線上に配置されていても良い。図16は、実施例2にかかるプライマリプーリの他の概略構成例を示す図である。
トランスアクスルリヤカバー23は、同図に示すように、閉塞突出部23gと、供給排出側主通路23hと、溝部23iと、駆動側主通路23jと、摺動支持穴23kとが形成されている。なお、23lは、アクチュエータ180の駆動油圧室181とピストン182の受圧部材182aを挟んで対向する空間部と、外部とを連通する連通通路である。閉塞突出部23gは、トランスアクスルリヤカバー23のプライマリプーリ側の面のうちプライマリプーリ軸51と対向する位置からプライマリプーリ側に突出して形成されている。供給排出側主通路23hは、一方の端部が閉塞突出部23gの一方の端面(同図右側端面)に開口し、他方の端部が作動油供給制御装置130の油路R7と連通している。供給排出側主通路23hは、作動油供給制御装置130からプライマリ油圧室55に供給される作動油が流入し、プライマリ油圧室55から排出された作動油が流入する。溝部23iは、トランスアクスルリヤカバー23のプライマリプーリと対向する面と反対側の面に形成されている。溝部23aは、閉塞突出部23gに向かって窪む円柱形状である。駆動側主通路23jは、一方の端部が溝部23iと連通し、他方の端部が作動油供給制御装置130の油路R8と連通している。駆動側主通路23jは、作動油供給制御装置130からアクチュエータ180の後述する駆動油圧室181に供給される作動油が流入する。なお、駆動側主通路23jは、実施例2では、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、3箇所)形成されている。また、溝部23iおよび駆動側主通路23jは、トランスアクスルリヤカバー23のプライマリプーリ50と対向する面と反対側の面に固定される閉塞部材24により閉塞されていることで、それぞれ空間部を形成する。摺動支持穴23kは、プライマリプーリ軸51の後述する弁配置通路51fと同一軸線上に形成されている。摺動支持穴23kは、一方の端部(同図右側端部)が弁配置通路54aの後述する空間部T10に連通し、他方の端部(同図左側端部)が溝部23iと連通している。
ベルト式無段変速機1−2のプライマリプーリ軸51は、同図に示すように、軸方向における両端部のうち、他方の端部(同図左側端部)、すなわちトランスアクスルリヤカバー23と対向する端部にのみ開口する弁配置通路51fが形成されている。弁配置通路51fは、軸方向における中央部に段差部51gが形成されている。弁配置通路51fは、開口する他方の端部に閉塞突出部23gが挿入される。弁配置通路51fと閉塞突出部23gとの間には、例えばシールリングなどの弁配置通路用シール部材S4が設けられている。つまり、弁配置通路51fのうち、後述する空間部T10は、弁配置通路用シール部材S4によりシールされている。ここで、弁配置通路51fは、空間部T9,T10に分割されている。空間部T9とは、弁配置通路51fのうち、作動油供給排出弁170の後述する弁座172とプライマリプーリ軸51の内部で閉塞する一方の端部との間の空間部をいう。空間部T10とは、弁配置通路51fのうち、弁座172と他方の端部との間の空間部をいう。空間部T9は、軸側連通通路51hを介して、プライマリ油圧室55と連通している。また、空間部T10は、供給排出側主通路23gと連通している。なお、軸側連通通路51hは、実施例2では、円周上に等間隔に複数箇所(例えば、2箇所)形成されている。
作動油供給排出弁170は、作動油供給弁であるとともに作動油排出弁でもある。つまり、作動油供給排出弁170は、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する際に開弁するものであるとともに、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際に開弁するものでもある。作動油供給排出弁170は、同図に示すように、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55の外部、すなわちプライマリプーリ50の外部からこのプライマリ油圧室55への作動流体である作動油の供給、プライマリ油圧室55からプライマリプーリ50の外部への作動油の排出、プライマリ油圧室55の作動油の保持を行うものである。作動油供給排出弁170は、ここでは、一方のプーリであるプライマリプーリ50のプライマリプーリ軸51に形成された弁配置通路51f内に配置されている。つまり、作動油供給排出弁170は、一方のプーリであるプライマリプーリ50と一体回転するものである。
作動油供給排出弁170は、連通状態変更手段であり、ボール式の逆止弁であり、弁体171と、弁座172と、弁体弾性部材173と、スナップリング174とにより構成されている。弁体171は、球形状であり、弁座172よりもプライマリ油圧室側に配置され、弁座172の内径よりも大きい直径である。弁座172は、弁配置通路51fに挿入固定されたスナップリング174と、段差部51gとの間に配置されることで、弁配置通路51fに固定されている。弁座172は、軸方向のうちプライマリ固定シーブ側に向かうに伴い、径方向外側に向かって傾斜するテーパー面が形成されている。弁体171が弁座172に接触することで、弁配置通路51fのうち、弁座172より作動油供給排出弁170の開弁方向側の空間部T9と閉弁方向側の空間部T10との連通が遮断され、作動油供給排出弁170が閉弁される。また、弁体171が弁座172から離れることで、空間部T9と空間部T10とが連通され、作動油供給排出弁170が開弁される。つまり、作動油供給排出弁170は、開弁方向に向かって開弁し、閉弁方向に向かって閉弁する。
弁体弾性部材173は、弁体閉弁方向押圧力発生手段である。弁体弾性部材173は、弁体171を介して、弁配置通路51fの一方の端部と、弁体172との間に付勢された状態で配置されている。これにより、弁体弾性部材173は、閉弁付勢力を発生しており、閉弁付勢力が、弁体171が弁座172に接触する方向の弾性部材押圧力である弁体閉弁方向押圧力として弁体171に作用している。従って、弁体171が弁座172に押さえつけられ、作動油供給排出弁170が逆止弁として機能する。
アクチュエータ180は、連通状態変更制御手段であり、作動油供給排出弁170を強制的に開弁するものである。アクチュエータ180は、静止部材であるトランスアクスルリヤカバー23に設けられている。アクチュエータ180は、駆動油圧室181と、ピストン182とにより構成されている。
駆動油圧室181は、作動油が供給されるものであり、供給された作動油の圧力、すなわち駆動油圧室181の油圧P4により、上記作動油供給排出弁170の開閉弁を制御するものである。駆動油圧室181は、溝部23i、ピストン182および閉塞部材24の間に形成される円柱形状の空間部により構成されるものである。駆動油圧室181には、駆動側主通路23jを介して作動油供給制御装置130から作動油が供給される。従って、ピストン182には、駆動油圧室181の油圧により、ピストン開弁方向押圧力が作用する。
ピストン182は、駆動油圧室181に対して軸方向に摺動自在に支持されている。ピストン182は、円筒形状に形成された受圧部材182aと、軸方向における両端部のうち、一方の端部(同図右側端部)から作動油供給排出弁170と対向するように突出する押圧部材182bとにより構成されている。つまり、ピストン182は、受圧部材182aと押圧部材182bとが一体に形成されている。ピストン182は、上記ピストン開弁方向押圧力により、駆動油圧室181に対して軸方向である摺動方向のうち一方向、すなわち開弁方向に摺動する。これにより、ピストン182は、作動油供給排出弁170を強制的に開弁させるものである。つまり、ピストン182は、駆動油圧室181の油圧P4により、駆動油圧室181に対する摺動方向のうち一方向に摺動し、作動油供給排出弁170を強制的に開弁させることができる。
ここで、各作動油供給排出弁170は、ここでは、一方の挟圧力発生油圧室であるプライマリ油圧室55に作動油を供給する際およびプライマリ油圧室55から作動油を排出する際に拘わらず弁開閉手段であるアクチュエータ180により強制的に開弁される。つまり、アクチュエータ180は、プライマリ油圧室55から作動油を排出する際に、作動油排出弁である各作動油供給排出弁170を強制的に開弁し、プライマリ油圧室55に作動油を供給する際にも、作動油排出弁と同一である作動油供給弁である各作動油供給排出弁170を強制的に開弁する。
ピストン182が、駆動油圧室181の油圧P4により受圧部材182aに作用するピストン開弁方向押圧力により、開弁方向に摺動することで、押圧部材182bが開弁方向に摺動し、弁体171と接触する。そして、ピストン182に作用するピストン開弁方向押圧力が弁体開弁方向押圧力として弁体171にそれぞれ作用する。従って、変速比増加時に、作動油供給制御装置130から駆動油圧室181に作動油が供給され、駆動油圧室181の油圧P4が一定圧PSとなることで、ピストン開弁方向押圧力が弁体閉弁方向押圧力を超えると、弁体171が弁座172に対して開弁方向に移動し、作動油供給排出弁170が強制的に開弁する。
以上のように、同図に示すベルト式無段変速機1−2では、図15に示す上記実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2と同様の効果を奏するとともに、回転している作動油供給排出弁170の回転半径は、作動油供給排出弁170が一方のプーリのプーリ軸に配置されているため、小さくすることができる。従って、回転しないアクチュエータ80と回転している作動油供給排出弁170とが接触している部分の相対移動を小さくすることができる。アクチュエータ180が作動油供給排出弁170を強制的に開弁させる際に、例えば、回転しないアクチュエータ180のピストン182と回転している作動油供給排出弁170の弁体71とが接触すると、その接触が点接触となる。これにより、上記実施例2にかかるベルト式無段変速機1−2のように中間軸受164を必要とせずに、アクチュエータ180と作動油供給排出弁170との引き摺りを抑制することができる。