JP5181470B2

JP5181470B2 - 無段変速装置

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Publication number: JP5181470B2
Application number: JP2006325127A
Authority: JP
Inventors: 俊郎豊田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP2008138761A

Description

この発明は、例えば車両（自動車）用自動変速装置として利用する、トロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の改良に関する。具体的には、低速モードと高速モードとの間のモード切換時に、クラッチ用切換弁のスプールの変位に伴って、不必要にクラッチの接続が断たれる事を防止し、モード切換を滑らかに行なえる様にするものである。

自動車用変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、一部で実施されて周知である。又、変速比の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献１〜４に記載される等により従来から広く知られている。このうちの特許文献１には、トロイダル型無段変速機のみで動力を伝達するモード（低速モード）と、歯車式の差動機構である遊星歯車式変速機により主動力を伝達し、上記トロイダル型無段変速機により変速比の調節を行なう、所謂パワースプリット状態を実現するモード（高速モード）とを備えた無段変速装置が記載されている。又、上記特許文献２〜４には、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられる、所謂ギヤードニュートラル状態を実現できるモード（低速モード）を備えた無段変速装置が記載されている。

図３〜４は、特許文献３〜４に記載された、ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた無段変速装置を示している。このうちの図３は無段変速装置のブロック図を、図４は、この無段変速装置を制御する油圧回路を、それぞれ示している。エンジン１の出力は、ダンパ２を介して、入力軸３に入力される。この入力軸３に伝達された動力は、直接又はトロイダル型無段変速機４を介して、歯車式の差動機構である遊星歯車式変速機５に伝達される。そして、この遊星歯車式変速機５の構成部材の差動成分が、クラッチ装置６、即ち、図４の低速用、高速用各クラッチ７、８を介して、出力軸９に取り出される。又、上記トロイダル型無段変速機４は、入力側、出力側各ディスク１０、１１と、複数個のパワーローラ１２と、それぞれが支持部材である複数個のトラニオン（図示省略）と、アクチュエータ１３（図４）と、押圧装置１４と、変速比制御ユニット１５とを備える。

このうちの入力側、出力側各ディスク１０、１１は、互いに同心に、且つ相対回転自在に配置されている。又、上記各パワーローラ１２は、互いに対向する上記入力側、出力側各ディスク１０、１１の内側面同士の間に挟持されて、これら入力側、出力側各ディスク１０、１１同士の間で動力（トルク）を伝達する。又、上記各トラニオンは、上記各パワーローラ１２を回転自在に支持している。又、上記アクチュエータ１３は、油圧式のもので、上記各パワーローラ１２を支持した上記各トラニオンを、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させて、上記入力側ディスク１０と出力側ディスク１１との間の変速比を変える。又、上記押圧装置１４は、油圧式のもので、上記入力側ディスク１０と上記出力側ディスク１１とを互いに近付く方向に押圧する。又、上記変速比制御ユニット１５は、上記入力側ディスク１０と出力側ディスク１１との間の変速比を所望値にする為に、上記アクチュエータ１３の変位方向及び変位量を制御する。

図示の例の場合、上記変速比制御ユニット１５は、制御器１６と、この制御器１６からの制御信号に基づいて切り換えられる、ステッピングモータ１７と、ライン圧制御用電磁開閉弁１８と、電磁弁１９と、シフト用電磁弁２０と、これら各部材１７〜２０により作動状態を切り換えられる制御弁装置２１とにより構成している。尚、この制御弁装置２１は、変速比制御弁２２と、補正シリンダ２３と、補正用制御弁２４ａ、２４ｂと、高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６（図４）とを合わせたものである。このうちの変速比制御弁２２は、上記アクチュエータ１３への油圧の給排を制御するものである。又、上記補正シリンダ２３は、前記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）に応じて、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を補正すべく、上記変速比制御弁２２の切換状態を調節するものである。又、上記補正用制御弁２４ａ、２４ｂは、上記補正シリンダ２３への圧油の給排を制御するものであり、上記電磁弁１９の切り換えに応じて切り換えられる。更に、上記高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６は、前記低速用、高速用各クラッチ７、８への圧油の導入状態を切り換えるものである。

又、前記ダンパ２部分から取り出した動力により駆動される、特許請求の範囲に記載した油圧源に相当するオイルポンプ２７（図４の２７ａ、２７ｂ）から吐出した圧油は、上記制御弁装置２１並びに上記押圧装置１４に送り込まれる。即ち、油溜（ドレン）２８（図４）から吸引されて上記オイルポンプ２７ａ、２７ｂにより吐出された圧油は、押圧力調整弁２９及び低圧側調整弁３０（図４）により所定圧に調整される。このうちの押圧力調整弁２９は、前記アクチュエータ１３にピストンを挟んで設けた１対の油圧室３１ａ、３１ｂ同士の間に存在する油圧の差（差圧）に応じた油圧、並びに、前記制御器１６からの指令により制御される前記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉に基づく油圧の導入に基づき、開弁圧を調節される。そして、この様な開弁圧の調節に基づき、上記押圧装置１４が発生する押圧力を、運転状況に応じた最適な値に規制する。

又、この様に押圧力調圧弁２９により調整された圧油は、前記変速比制御弁２２を介して上記アクチュエータ１３に送り込まれる他、手動油圧切換弁３２並びに減圧弁３３、前記高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６を介して、前記低速用クラッチ７又は高速用クラッチ８の油圧室４２、４４内に送り込まれる。これら低速用、高速用各クラッチ７、８のうちの低速用クラッチ７は、減速比を大きくする｛変速比無限大（ギヤードニュートラル状態＝ＧＮ状態）を含む｝低速モードを実現する際に接続されると共に、減速比を小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる。これに対して、上記高速用クラッチ８は、上記低速モードを実現する際に接続を断たれると共に高速モードを実現する際に接続される。又、これら低速用、高速用各クラッチ７、８への圧油の給排状態は、前記シフト用電磁弁２０の切換に応じて切り換えられる。

図５は、トロイダル型無段変速機４の変速比（増速比）と無段変速装置全体としての速度比（増速比）との関係の１例を示している。例えば、上記低速用クラッチ７が接続され、上記高速用クラッチ８の接続が断たれた低速モードでは、実線αに示す様に、トロイダル型無段変速機４の変速比を、ＧＮ状態を実現できる値（ＧＮ値）から減速する程、無段変速装置全体としての速度比を停止状態（速度比０の状態）から前進方向（＋：正転方向）に増速させられる。又、同じくＧＮ値から増速する程、同じく停止状態から後退方向（−：逆転方向）に増速させられる。一方、上記高速用クラッチ８が接続され、上記低速用クラッチ７の接続が断たれた高速モードでは、実線βに示す様に、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を増速する程、上記無段変速装置全体としての速度比を（前進方向に）増速させられる。

ところで、上述した様な無段変速装置の場合、圧油を必要とする部分にこの圧油を導入する為に、油圧を発生させる為の油圧源（オイルポンプ）と、圧油の導入状態を切り換える為のスプール弁（切換弁）とを組み込んでいる。このうちのスプール弁は、例えば図３〜４に示した無段変速装置であれば、高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６の様に、シリンダ孔３４ａ、３４ｂと、このシリンダ孔３４ａ、３４ｂ内に軸方向の変位自在に嵌装されたスプール３５ａ、３５ｂとを有する。又、これと共に、油圧源であるオイルポンプ２７ａ、２７ｂで発生し、押圧力調整弁２９、減圧弁３３で調圧された油圧を導入する為の源油圧導入ポート３６と、油溜２８に通じて油圧を逃がすドレンポート３７とを有する。この様なスプール弁２５、２６が組み込まれた構造の場合、このスプール弁２５、２６のスプール３５ａ、３５ｂの軸方向変位に伴って、源油圧導入ポート３６とドレンポート３７とが一瞬でも連通した場合には、この原油圧導入ポート３６からドレンポート３７に圧油が流出し、ライン圧が低下する可能性がある。この点に就いて、以下に詳しく説明する。

上記高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６は、前述したモード切換時に、シフト用電磁弁２０の切換に基づくシフト用切換弁３８の切換に応じて、それぞれ切り換えられる（スプール３５ａ、３５ｂが軸方向に変位する）。より具体的には、例えば低速モードから高速モードにモード切換を行なう場合には、上記シフト用電磁弁２０の通電に基づき上記シフト用切換弁３８のパイロット室３９に圧油が導入され、このシフト用切換弁３８のスプール４０が図４の左方に変位する。そして、上記高速クラッチ用切換弁２５のパイロット室４１が油溜２８に通じ、この高速クラッチ用切換弁２５のスプール３５ａが図４の右方に変位し、上記高速用クラッチ８の油圧室４２に圧油が導入される（高速用クラッチ８が接続される）。又、この高速用クラッチ８の油圧室４２への圧油の導入と共に、上記低速クラッチ用切換弁２６のパイロット室４３にも圧油が導入される。そして、この圧油の導入に伴って、この低速クラッチ用切換弁２６のスプール３５ｂが図４の右方に変位し、上記低速用クラッチ７の油圧室４４が油溜２８に通じる（低速用クラッチ７の接続が断たれる）。

ここで、例えば図６に上記高速クラッチ用切換弁２５を取り出して示す様に、この高速クラッチ用切換弁２５のスプール３５ａのランド４５ａ、４５ｂ同士の距離Ｗが、源油圧導入ポート３６とドレンポート３７との端面同士の距離Ｖ以上（Ｗ≧Ｖ）であると、上述の様なモード切換の途中で、同図（Ｂ）に示す様に、上記源油圧導入ポート３６とドレンポート３７が一瞬でも連通する可能性がある。そして、この様に、源油圧導入ポート３６とドレンポート３７が一瞬でも連通すると、図４並びに図６（Ｂ）に矢印イで示す様に、低速用クラッチ７の油圧室４４に導入されている圧油が、油溜２８に流出する可能性がある。この様な場合には、図７に示す様に、上記高速用クラッチ８の接続に先立って、上記低速用クラッチ７が一瞬ではあるが接続を断たれ、車速並びに加速度が低下する。この様な車速並びに加速度の低下は、衝撃（ショック）、振動として乗員に違和感（減速感）を与える為、好ましくない。

この様な不都合を防止する為に、ポンプ容量を大きくし、源油圧導入ポート３６とドレンポート３７との連通に拘わらず、ライン圧が低下する（低速用クラッチ７に導入される油圧が低下する）事を防止する事が考えられる。但し、この様な場合には、オイルポンプ２７ａ、２７ｂが大型化する他、このオイルポンプ２７ａ、２７ｂによる動力損失が大きくなり、伝達効率の低下に繋がる等、好ましくない。
尚、特許文献５には、トロイダル型無段変速機の変速比を調節する為の変速比制御弁に関し、スプールのランド間距離と、ポートの端面同士の距離とを規制する発明が記載されている。但し、この特許文献５に記載された発明は、スプールの変位に伴って、源油圧導入ポートとドレンポートとが連通する事による不都合を防止するものではない。

特開平１０−１９６７５９号公報特開２０００−２２０７１９号公報特開２００４−２２５８８８号公報特開２００４−２１１８３６号公報特開平１０−２１３２１３号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、低速モードと高速モードとの間のモード切換時に、クラッチ用切換弁のスプールの変位に伴って、不必要にクラッチの接続が断たれる事を防止し、モード切換を滑らかに行なえる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の無段変速装置は、従来から知られている無段変速装置と同様に、トロイダル型無段変速機と歯車式の差動機構とをクラッチ装置を介して組み合わせて成る。
このうちのクラッチ装置は、減速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて同じく小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる低速用クラッチと、この高速モードを実現する際に接続されて上記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、これら低速用、高速用各クラッチの油圧室に導入する圧油の導入状態を切り換えるクラッチ用切換弁とから成る。
又、このクラッチ用切換弁は、シリンダ孔と、このシリンダ孔内に軸方向の変位自在に嵌装されたスプールと、油圧源（オイルポンプ）で発生した油圧をこのシリンダ孔内に導入する為の源油圧導入ポートと、油溜に通じて油圧を逃がすドレンポートとを有するものである。
そして、上記低速用、高速用各クラッチのうちの一方のクラッチを接続する場合に、この一方のクラッチの油圧室と上記源油圧導入ポートとを連通すると共に、同じく接続を断つ場合に、この一方のクラッチの油圧室と上記ドレンポートとを連通する。
又、上記入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させるギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備える。
更に、運転席に設けたシフトレバーの操作に応じて切り換えられて、このシフトレバーにより選択された走行状態を実現させる為、第二スプールの軸方向移動に基づいて、各転がり接触部や回転部分に潤滑油を供給する為のラインを介して上記油圧源に通じる第二源油圧導入ポート、及び、上記油溜に通じて油圧を逃がす第二ドレンポートを含む、複数のポート同士の連通状態を切り換える手動油圧切換弁を設けている。

特に、本発明の無段変速装置に於いては、上記スプールの軸方向位置に拘わらず、上記源油圧導入ポートと上記ドレンポートとを連通しない様にする。具体的には、上記スプールのランドと、上記源油圧導入ポート並びにドレンポートとを、オーバーラップさせる。
又、上記無段変速装置を、入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させるギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えたものとしている。
更に、上記第二スプールの軸方向位置に拘わらず、上記第二源油圧導入ポートと上記第二ドレンポートとが連通しない様にしている。

上述の様に、本発明の無段変速装置の場合は、クラッチ用切換弁のスプールの軸方向位置に拘わらず、源油圧導入ポートとドレンポートとが連通しない。この為、低速モードと高速モードとの間のモード切換時に、上記スプールの変位に拘わらず、不必要にクラッチの接続が断たれる事を防止でき、モード切換を滑らかに行なえる。しかも、この様にクラッチの接続が断たれる事を防止する為に、油圧源（オイルポンプ）の容量を大きくする必要がない為、この油圧源が大型化したり、動力損失が大きくなって伝達効率が低下する事もない。
又、ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた構造を採用しているので、低速モードと高速モードとの間のモード切換が低速で行なわれる。この為、停止、走行を繰り返す度にモード切換が行なわれる事になり、このモード切換を滑らかに行なう必要性が高く、本発明の効果を顕著に得られる。
更に、手動油圧切換弁の第二スプールの軸方向位置に拘わらず、第二源油圧導入ポートと第二ドレンポートとが連通しない様にしているので、トロイダル型無段変速機を構成する各パワーローラの周面と各ディスクの側面との転がり接触部や回転部分を支持する為の各転がり軸受等に供給される潤滑油の量が低下する事を防止でき、耐久性の確保を図れる。

図１は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、クラッチ用切換弁である高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６（低速クラッチ用切換弁２６に就いては図４参照）の構造を工夫する事により、低速モードと高速モードとの間のモード切換時に、不必要に低速用、高速用各クラッチ７、８の接続が断たれる事を防止して、モード切換を滑らかに行なう点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図３〜４に示した従来構造と同様であるから、重複する図示並びに説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の高速クラッチ用切換弁２５は、シリンダ孔３４ａと、このシリンダ孔３４ａ内に軸方向の変位自在に嵌装されたスプール３５ａとを有する。又、これと共に、油圧源であるオイルポンプ２７ａ、２７ｂで発生し、押圧力調整弁２９、減圧弁３３（図４参照）で調圧された油圧を導入する為の源油圧導入ポート３６と、油溜２８に通じて油圧を逃がすドレンポート３７とを有する。本例の場合、上記スプール３５ａの軸方向位置に拘わらず、上記源油圧導入ポート３６と上記ドレンポート３７とを連通しない様にしている。この為に、上記スプール３５ａのランド４５ａ、４５ｂと、上記源油圧導入ポート３６並びにドレンポート３７とを、オーバーラップさせている。言い換えれば、これら源油圧導入ポート３６とドレンポート３７の端面同士の距離Ｖを、上記各ランド４５ａ、４５ｂ同士の距離Ｗよりも大きく（Ｖ＞Ｗ）している。尚、図１は高速クラッチ用切換弁２５を示しているが、図示を省略した低速クラッチ用切換弁２６に就いても同様に、スプール３５ｂの軸方向位置に拘わらず、源油圧導入ポート３６とドレンポート３７（図４参照）とを連通しない様にする。

この様な本例の場合には、低速モードと高速モードとの間のモード切換時に、高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６のスプール３５ａ、３５ｂの変位に拘わらず、不必要に低速用、高速用各クラッチ７、８の接続が断たれる事を防止できる。即ち、上記高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６が、モード切換時のスプール３５ａ、３５ｂの変位の途中でも、図１から明らかな様に、上記源油圧導入ポート３６と上記ドレンポート３７が連通する事がない。この為、例えば低速モードから高速モードにモード切換を行なう場合に、前述の図４並びに図６（Ｂ）に矢印イで示した様な経路で、低速用クラッチ７の油圧室４４に導入されている圧油が油溜２８に流出する事はない。この結果、上記高速用クラッチ８の接続に先立って、上記低速用クラッチ７の接続が断たれる事はなく、円滑なモード切換を行なえる。言い換えれば、モード切換時に、不必要に低速用クラッチ７の接続が断たれて、車速並びに加速度が低下し、衝撃（ショック）、振動として乗員に違和感（減速感）を与える事を防止できる。しかも、この様に低速用クラッチ７の接続が断たれる事を防止する為に、オイルポンプ２７ａ、２７ｂ（図４参照）の容量を大きくする必要がない為、このオイルポンプ２７ａ、２７ｂが大型化したり、動力損失が大きくなって伝達効率が低下する事もない。

更に、本例の場合は、上述の様に高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６の寸法関係を規制するだけでなく、図２に示す様に、手動油圧切換弁３２の寸法関係に就いても規制している。即ち、この手動油圧切換弁３２に就いても、スプール３５ｃの変位に伴って、源油圧導入ポート３６、３６とドレンポート３７、３７とが一瞬でも連通した場合には、この源油圧導入ポート３６、３６からドレンポート３７、３７に圧油が流出し、ライン圧（例えばセカンダリーライン４６の油圧）が低下する可能性がある。この点に就いて、以下に説明する。尚、上記図２並びに後述する図８に示した手動油圧切換弁３２で、各ポートに付されたアルファベットの小文字（ａ〜ｎ）は、図４の手動油圧切換弁３２の各ポートのアルファベットの小文字（ａ〜ｎ）に対応する。

上記手動油圧切換弁３２は、運転席に設けたシフトレバー（操作レバー、セレクトレバー）の操作に応じて切り換えられる。ここで、例えば図８に上記手動油圧切換弁３２を取り出して示す様に、この手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃのランドのうち、例えば同図の右から３番目と４番目のランド４７ａ、４７ｂ同士の距離Ｙが、源油圧導入ポート３６（アルファベットｅのポート）とドレンポート３７（アルファベットｄのポート）との端面同士の距離Ｘ以上（Ｙ≧Ｘ）であると、同図（Ｂ）に示す様に、上記シフトレバーの操作の途中（ＲレンジとＮレンジとの間）で、上記源油圧導入ポート３６とドレンポート３７とが、一瞬でも連通する。そして、この様に源油圧導入ポート３６とドレンポート３７が一瞬でも連通すると、図４並びに図８（Ｂ）に矢印ロで示す様に、セカンダリーライン４６の圧油が油溜２８に流出する（セカンダリーライン４６の油圧が低下する）可能性がある。この様な場合には、このセカンダリーライン４６を通じて各部に供給される潤滑油、例えば各パワーローラ１２の周面と入力側、出力側各ディスク１０、１１の側面との転がり接触部や回転部分を支持する為の各転がり軸受等に供給される潤滑油の量が低下し、耐久性を確保しにくくなる可能性がある。

そこで、本例の場合には、図２に示す様に、上記手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃの軸方向位置に拘わらず、上記源油圧導入ポート３６（アルファベットｅのポート）と上記ドレンポート３７（アルファベットｄのポート）とを連通しない様にしている。この為に、図２の右から３番目と４番目のランド４７ａ、４７ｂと、上記源油圧導入ポート３６並びにドレンポート３７とを、オーバーラップさせている。即ち、これら源油圧導入ポート３６とドレンポート３７の端面同士の距離Ｘを、上記各ランド４７ａ、４７ｂ同士の距離Ｙよりも大きく（Ｘ＞Ｙ）している。この様な本例の場合には、シフトレバーがＮレンジとＲレンジとの間で操作される際に、手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃの変位に拘わらず、セカンダリーライン４６の圧力が低下する事を防止できる。この為、各パワーローラ１２の周面と入力側、出力側各ディスク１０、１１の側面との転がり接触部や回転部分を支持する為の各転がり軸受等に供給される潤滑油の量が低下する事を防止でき、耐久性の確保を図れる。

尚、上述した様なセカンダリーライン４６の油圧の低下は、例えば、高速モードで走行中に生じると、高速用クラッチ８の接続が断たれ、低速用クラッチ７が接続される可能性がある。即ち、高速モードでは、シフト用切換弁３８のパイロット室３９に、シフト用電磁弁２０（図４参照）を介してセカンダリーライン４６の圧油が導入され、高速用クラッチ８が接続されている。この状態で、上記セカンダリーライン４６の油圧が低下すると、上記シフト用切換弁３８のスプール４０が、リターンスプリング４９の弾力に基づいて図４の右方に変位し、高速モードで走行中にも拘わらず、上記高速用クラッチ８の接続が断たれ、上記低速用クラッチ７が接続される可能性がある。この様な場合には、無段変速装置の変速比が急変動し、意図しないエンジンブレーキが加わる可能性がある。そこで、この様なセカンダリーライン４６の油圧の低下を防止すべく、上記手動油圧切換弁３２を、例えばＤレンジとＮレンジとの間で切り換える場合にも、この手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃの変位に拘わらず、源油圧導入ポート３６とドレンポート３７とを連通しない様にしている。

又、前述の図４に示した油圧回路の場合、上述したセカンダリーライン４６とは別系統で、変速比制御弁２２や押圧装置１４に導入される油圧の経路である、プライマリーライン４８を設けている。そして、上記手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃの軸方向位置に拘わらず、上記プライマリーライン４８の油圧が導入される源油圧導入ポート３６（アルファベットｂのポート）とドレンポート３７（アルファベットｄのポート）とが連通しない様にしている。この理由は、上記プライマリーライン４８に就いても、上述したセカンダリーライン４６と同様に、上記手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃの変位に伴って、油圧が低下する事を防止する為である。以下に、上記プライマリーライン４８の油圧が低下した場合に生じる不都合に就いて、図４を参照しつつ説明する。

即ち、上記プライマリーライン４８の油圧が低下すると、上記変速比制御弁２２に導入される油圧、並びに、上記押圧装置１４に導入される油圧が低下する。そして、この様な油圧が低下した状態から回復するまでに時間を要すると、次の様な不都合を生じる可能性がある。例えば、上記手動油圧切換弁３２を走行状態から他の走行状態（例えばＤレンジ→Ｌレンジ、Ｒレンジ→Ｄレンジ等）に切り換える場合に、上記プライマリーライン４８の油圧が低下する場合を考える。この様な場合には、上記変速比制御弁２２に導入される油圧の低下に伴って、この変速比制御弁２２を介して導入される、トラニオンを支持するアクチュエータ１３の油圧室３１ａ、３１ｂの油圧が低下する。そして、トロイダル型無段変速機４で動力を伝達している（出力軸９から進行方向に応じた駆動力を出力している）状態にも拘わらず、上記トラニオンに加わる、各パワーローラ１２の周面と入力側、出力側各ディスク１０、１１（図３参照）の側面との転がり接触部に加わる接線力を、上記アクチュエータ１３により支持できなくなる。

この結果、上記トラニオンが軸方向に変位し、上記トロイダル型無段変速機４の変速比が不必要に変速する可能性がある。この様な不必要な変速は、乗員に減速ショック等の違和感を与える等、好ましくない。又、上記プライマリーライン４８の油圧の低下は、上記押圧装置１４に導入される油圧の低下にも繋がる。そして、この様な押圧装置１４に導入される油圧が低下すると、転がり接触部の押し付け力が低下し、著しい場合には、この転がり接触部で滑り（グロススリップ）を生じ、入力側、出力側各ディスク１０、１１や各パワーローラ１２の耐久性が低下する（寿命の短縮を招く）可能性がある。

特に、上述の様なプライマリーライン４８の油圧の低下に伴う不都合は、ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた無段変速装置の場合に、その程度が大きくなる可能性がある。この理由は、次の通りである。即ち、例えば車両を発進すべく、非走行状態（Ｐレンジ、Ｎレンジ）から走行状態（Ｄレンジ、Ｒレンジ、Ｌレンジ）に、或は、進行方向を変更すべく、前進状態（Ｄレンジ、Ｌレンジ）と後退状態（Ｒレンジ）との間で、上記手動油圧切換弁３２を切り換える場合を考える。この様な場合に、上述の様なプライマリーライン４８の油圧の低下により、上述の様にトラニオンが軸方向に変位すると、上記トロイダル型無段変速機４の変速比がギヤードニュートラル状態（無段変速装置の入力軸３を回転させたまま出力軸９を停止させる状態）を実現できる値乃至はその近傍の値からずれる可能性がある。

一方、無段変速装置の出力軸９から出力される駆動力の回転状態は、上記トロイダル型無段変速機４の変速比が、上記ギヤードニュートラル状態を実現できる値を挟んで変化する事で、停止状態を挟んで正転方向（前進方向に対応する方向）と逆転方向（後退方向に対応する方向）とに切り換わる。この為、上記プライマリーライン４８の低下に伴って、上記トロイダル型無段変速機４の変速比がずれた場合に、このずれによっては、車両を運転者の意図する方向に円滑に発進させられなくなる可能性がある。又、上述の様なギヤードニュートラル状態乃至はその近傍では、上記トロイダル型無段変速機４を通過するトルクは極大になる。この様な状態で、上述の様に押圧装置１４の発生する押圧力が低下した場合には、転がり接触部の滑りの程度が大きくなり易く、入力側、出力側各ディスク１０、１１や各パワーローラ１２の耐久性をより確保しにくくなる可能性がある。

何れにしても、上述の様なプライマリーライン４８の油圧の低下、言い換えれば、前記アクチュエータ１３や押圧装置１４に導入される油圧の低下を防止する為に、上記図４の油圧回路では、上述したセカンダリーライン４６とプライマリーライン４８とを別系統としている。そして、これと共に、上記手動油圧切換弁３２のスプール３５ｃの軸方向位置に拘わらず、上記プライマリーライン４８の油圧が導入される源油圧導入ポート３６（アルファベットｂのポート）とドレンポート３７（アルファベットｄのポート）とが連通しない様にしている。

又、上記図４の構造とは異なるが、油圧回路の設定によっては、例えば手動油圧切換弁等のスプール弁の変位に伴って、クラッチ装置（を構成する低速用、高速用各クラッチ）の油圧室に導入される油圧が低下する場合も考えられる。この様な油圧の低下は、駆動源（例えばエンジン）から出力される動力を、出力軸、延いては車輪にまで伝達できなくなり、例えば登坂路で円滑な発進動作を行なえなくなる等の不都合を生じる可能性がある。何れにしても、トロイダル型無段変速機、並びに、このトロイダル型無段変速機を組み込んで成る無段変速装置の場合には、組み込まれたスプール弁のスプールの変位に伴って、ライン圧が低下する事｛ライン圧の圧力を調節する為の調圧弁（例えばライン圧が所定の値を超えるとこのライン圧の圧力を逃がす調圧弁で、例えば図４の押圧力調整弁２９、低圧側調整弁３０、減圧弁３３等）の作動に伴うライン圧の低下は除く｝は、好ましくない。そこで、上記スプール弁のスプールの変位に拘わらず、油圧源で発生した油圧を導入する為の（ライン圧と接続する）源油圧導入ポートと、油溜に通じて油圧を逃がすドレンポートとが連通しない様に規制する。

本発明の無段変速装置は、自動車用の自動変速機としてだけでなく、各種産業用の変速機としても利用できる。又、トロイダル型無段変速機の構造に関しては、ハーフトロイダル型、フルトロイダル型の何れでも良い。

本発明の実施の形態の１例を示す、図６（Ｂ）と同様の断面図。手動油圧切換弁を取り出して示す断面図で、（Ａ）はＰレンジの状態を、（Ｂ）はＲレンジとＮレンジとの間で切り換えている状態を、それぞれ示している。従来の無段変速装置のブロック図。この無段変速装置に組み込む油圧回路図。無段変速装置全体としての速度比（増速比）とトロイダル型無段変速機の変速比（増速比）との相関関係の１例を示す線図。高速クラッチ用切換弁を取り出して示す断面図で、（Ａ）は高速モードの状態を、（Ｂ）は低速モードと高速モードとの間でモード切換を行なっている状態を、それぞれ示している。モード切換時に高速用クラッチの接続に先立って低速用クラッチの接続が断たれる状態を説明する為の線図。手動油圧切換弁を取り出して示す、図２と同様の断面図。

符号の説明

１エンジン
２ダンパ
３入力軸
４トロイダル型無段変速機
５遊星歯車式変速機
６クラッチ装置
７低速用クラッチ
８高速用クラッチ
９出力軸
１０入力側ディスク
１１出力側ディスク
１２パワーローラ
１３アクチュエータ
１４押圧装置
１５変速比制御ユニット
１６制御器
１７ステッピングモータ
１８ライン圧制御用電磁開閉弁
１９電磁弁
２０シフト用電磁弁
２１制御弁装置
２２変速比制御弁
２３補正シリンダ
２４ａ、２４ｂ補正用制御弁
２５高速クラッチ用切換弁
２６低速クラッチ用切換弁
２７、２７ａ、２７ｂオイルポンプ
２８油溜
２９押圧力調整弁
３０低圧側調整弁
３１ａ、３１ｂ油圧室
３２手動油圧切換弁
３３減圧弁
３４ａ、３４ｂ、３４ｃシリンダ孔
３５ａ、３５ｂ、３５ｃスプール
３６源油圧導入ポート
３７ドレンポート
３８シフト用切換弁
３９パイロット室
４０スプール
４１パイロット室
４２油圧室
４３パイロット室
４４油圧室
４５ａ、４５ｂランド
４６セカンダリーライン
４７ａ、４７ｂランド
４８プライマリーライン
４９リターンスプリング

Claims

トロイダル型無段変速機と歯車式の差動機構とをクラッチ装置を介して組み合わせて成り、このうちのクラッチ装置は、減速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて同じく小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる低速用クラッチと、この高速モードを実現する際に接続されて上記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、これら低速用、高速用各クラッチの油圧室に導入する圧油の導入状態を切り換えるクラッチ用切換弁とから成るものであり、このクラッチ用切換弁は、シリンダ孔と、このシリンダ孔内に軸方向の変位自在に嵌装されたスプールと、油圧源で発生した油圧をこのシリンダ孔内に導入する為の源油圧導入ポートと、油溜に通じて油圧を逃がすドレンポートとを有し、上記低速用、高速用各クラッチのうちの一方のクラッチを接続する場合に、この一方のクラッチの油圧室と上記源油圧導入ポートとを連通すると共に、同じく接続を断つ場合に、この一方のクラッチの油圧室と上記ドレンポートとを連通するものであり、上記入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させるギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備え、更に、運転席に設けたシフトレバーの操作に応じて切り換えられて、このシフトレバーにより選択された走行状態を実現させる為、第二スプールの軸方向移動に基づいて、各転がり接触部や回転部分に潤滑油を供給する為のラインを介して上記油圧源に通じる第二源油圧導入ポート、及び、上記油溜に通じて油圧を逃がす第二ドレンポートを含む、複数のポート同士の連通状態を切り換える手動油圧切換弁を設けた無段変速装置に於いて、上記スプールの軸方向位置に拘わらず、上記源油圧導入ポートと上記ドレンポートとを連通しない様にすると共に、上記第二スプールの軸方向位置に拘わらず、上記第二源油圧導入ポートと第二ドレンポートとが連通しない様にした事を特徴とした無段変速装置。