JP5482673B2 - Hydraulic control device for belt type continuously variable transmission - Google Patents
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この発明は、ベルト式無段変速機の油圧制御装置に関し、特に、ベルトを巻き掛けたプーリの溝幅を変化させるための油圧作動部の動作を制御する油圧制御装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic control device for a belt-type continuously variable transmission, and more particularly to a hydraulic control device that controls the operation of a hydraulic operation unit for changing the groove width of a pulley around which a belt is wound.
ベルト式無段変速機は、ベルトを巻掛けたプーリの溝幅を変化させることにより、プーリの有効径すなわちベルトの巻き掛かり半径を変化させて、変速比を無段階に設定することのできる変速機である。そのようなベルト式無段変速機は、通常、駆動側（もしくは入力側）のプーリおよび従動側（もしくは出力側）のプーリが、それぞれ、固定シーブとその固定シーブに対して軸線方向に前後動する可動シーブとによって構成されている。そして、油圧により動作する油圧アクチュエータを用いて各プーリの可動シーブを前後動させ、それら各プーリの溝幅を変化させることにより、変速比を連続的にすなわち無段階に変更できるように構成されている。 The belt type continuously variable transmission can change the effective diameter of the pulley, that is, the winding radius of the belt by changing the groove width of the pulley around which the belt is wound, and the gear ratio can be set continuously. Machine. In such a belt type continuously variable transmission, normally, a driving side (or input side) pulley and a driven side (or output side) pulley are moved back and forth in the axial direction with respect to the fixed sheave and the fixed sheave, respectively. And a movable sheave. Then, the movable sheave of each pulley is moved back and forth using a hydraulic actuator that operates by hydraulic pressure, and the gear ratio can be changed continuously, that is, steplessly, by changing the groove width of each pulley. Yes.
上記のような各プーリの可動シーブの動作を制御するための油圧制御装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された無段変速機のコントロールバルブユニットは、無段変速機のケースに、高圧油路および低圧油路を有する通路形成部が形成されており、その通路形成部によってケースが上部室と下部室とに区画されている。上部室には動力伝達機構が収容されており、下部室には下側バルブボディおよび上側バルブボディが収容されている。そして、通路形成部には、高圧油路から延出して上部室まで貫通するブリード穴が設けられている。 An example of a hydraulic control device for controlling the operation of the movable sheave of each pulley as described above is described in Patent Document 1. In the control valve unit of the continuously variable transmission described in Patent Document 1, a passage forming portion having a high pressure oil passage and a low pressure oil passage is formed in a case of the continuously variable transmission, and the case is formed by the passage forming portion. Is divided into an upper chamber and a lower chamber. A power transmission mechanism is accommodated in the upper chamber, and a lower valve body and an upper valve body are accommodated in the lower chamber. The passage forming part is provided with a bleed hole extending from the high pressure oil passage and penetrating to the upper chamber.
上述のように、ベルト式無段変速機の各プーリは固定シーブと可動シーブとから構成されていて、可動シーブを前後動させる油圧アクチュエータの油圧シリンダ（油圧室）が、通常、可動シーブの背面に、すなわち可動シーブの固定シーブに対向する面と反対側の面に設けられている。その油圧シリンダ内の作動油に空気が混入すると、油圧シリンダに圧油を供給しても空気が圧縮されるまでの間シリンダ内の油圧の上昇が鈍くなる。その結果、油圧アクチュエータの動作の応答時間が長くなり、ベルト式無段変速機の制御応答性が低下してしまう。そこで、可動シーブの油圧シリンダに対して作動油を給排する油路に、上記の特許文献１に記載されているようなブリード穴を設けることにより、油圧シリンダに給排される作動油に混入した空気を排出することが可能になる。 As described above, each pulley of the belt-type continuously variable transmission is composed of a fixed sheave and a movable sheave, and a hydraulic cylinder (hydraulic chamber) of a hydraulic actuator that moves the movable sheave back and forth is usually the back of the movable sheave. That is, it is provided on the surface opposite to the surface facing the fixed sheave of the movable sheave. When air is mixed into the hydraulic oil in the hydraulic cylinder, the increase in the hydraulic pressure in the cylinder is slowed until the air is compressed even if pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder. As a result, the response time of the operation of the hydraulic actuator becomes long, and the control response of the belt type continuously variable transmission is lowered. Therefore, by providing a bleed hole as described in Patent Document 1 above in the oil passage for supplying and discharging hydraulic oil to and from the hydraulic cylinder of the movable sheave, the hydraulic oil is mixed into the hydraulic oil supplied and discharged to the hydraulic cylinder. It becomes possible to discharge the air.
上記のような従来一般的な構成のベルト式無段変速機においては、ベルト式無段変速機の運転中でプーリが回転している場合は、油圧シリンダ内の作動油が遠心力により油圧シリンダ内の外周側に偏在するようになる。そのため、油圧シリンダ内で作動油と混在していた空気は、反対に、油圧シリンダ内の内周側すなわち回転軸の近傍に偏在するようになる。一方、ベルト式無段変速機の運転停止時でプーリの回転が停止している場合には、可動シーブの油圧シリンダ内で作動油と混在していた空気は、作動油との比重の違いから作動油と分離して油圧シリンダ内の上方の外周部分に移動する。すなわち、プーリの回転が停止した場合は、油圧シリンダ内の上方の外周部分に空気が集積することになる。これに対して、上記の特許文献１に記載されているようなブリード穴が形成される給排用の油路は、通常は油圧シリンダが可動シーブすなわちプーリと共に回転する回転体であることから、プーリの回転軸の内部あるいは回転軸の近傍に設けられる。 In the belt-type continuously variable transmission having the conventional general configuration as described above, when the pulley is rotating during operation of the belt-type continuously variable transmission, the hydraulic oil in the hydraulic cylinder is hydraulic cylinder by centrifugal force. It becomes unevenly distributed on the inner peripheral side. Therefore, the air mixed with the hydraulic oil in the hydraulic cylinder is unevenly distributed on the inner peripheral side in the hydraulic cylinder, that is, in the vicinity of the rotating shaft. On the other hand, when the pulley rotation is stopped when the belt type continuously variable transmission is stopped, the air mixed with the hydraulic oil in the hydraulic cylinder of the movable sheave is due to the difference in specific gravity with the hydraulic oil. It separates from the hydraulic oil and moves to the upper outer peripheral portion in the hydraulic cylinder. That is, when the rotation of the pulley stops, air accumulates on the upper outer peripheral portion in the hydraulic cylinder. On the other hand, the oil passage for supply and discharge in which the bleed hole as described in Patent Document 1 is formed is usually a rotating body in which a hydraulic cylinder rotates together with a movable sheave, that is, a pulley. It is provided inside the rotation shaft of the pulley or in the vicinity of the rotation shaft.
したがって、上記の特許文献１に記載されているようなブリード穴を設けることにより、プーリが回転している場合は、可動シーブの油圧シリンダ内で回転軸の近傍に偏在する空気を効果的に油圧シリンダから排出することができる。しかしながら、プーリの回転が停止した場合には、上記の特許文献１に記載されているようなブリード穴では、プーリの回転が停止した際に油圧シリンダ内の上方の外周部分に溜まる空気を容易に排出することができない。その結果、ベルト式無段変速機の運転を再開する際の油圧制御の応答性が低下してしまう可能性があった。 Therefore, by providing a bleed hole as described in Patent Document 1 above, when the pulley is rotating, air that is unevenly distributed in the vicinity of the rotating shaft in the hydraulic cylinder of the movable sheave is effectively hydraulically It can be discharged from the cylinder. However, when the rotation of the pulley is stopped, the bleed hole as described in the above-mentioned Patent Document 1 makes it easy to collect air accumulated in the upper outer peripheral portion of the hydraulic cylinder when the rotation of the pulley stops. It cannot be discharged. As a result, there is a possibility that the responsiveness of the hydraulic control when the operation of the belt type continuously variable transmission is resumed may be lowered.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、ベルト式無段変速機が停止してプーリの回転が停止している場合であっても、油圧作動部の油圧室に混入した空気を適切に排出し、油圧制御の応答性を向上させることができるベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and even if the belt-type continuously variable transmission is stopped and the pulley is stopped, the oil is mixed into the hydraulic chamber of the hydraulic operation unit. It is an object of the present invention to provide a hydraulic control device for a belt type continuously variable transmission that can appropriately discharge the air and improve the response of the hydraulic control.
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ベルトが巻き掛けられたプーリの溝幅を変化させる際に作動油が給排される油圧室と、前記油圧室に前記作動油を供給するための供給油路と、前記油圧室から前記作動油を排出するための排出油路とを備えたベルト式無段変速機の油圧制御装置において、前記排出油路が、前記プーリの回転が停止している際に前記油圧室内で前記作動油に混入していた空気が前記作動油と分離して集積する部分と、前記油圧室の外部とを連通するように形成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a hydraulic chamber in which hydraulic oil is supplied and discharged when changing a groove width of a pulley around which a belt is wound, and the hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber. In a hydraulic control device for a belt-type continuously variable transmission, comprising a supply oil passage for supplying and a discharge oil passage for discharging the hydraulic oil from the hydraulic chamber, the discharge oil passage is a rotation of the pulley. Is formed such that the air mixed in the hydraulic oil in the hydraulic chamber when the engine is stopped communicates with a portion where the hydraulic oil separates and accumulates and the outside of the hydraulic chamber. It is a feature.
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記排出油路が、その流路面積が前記供給油路の流路面積よりも狭くなるように形成された油路を含むことを特徴とするものである。
The invention according to
そして、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記油圧室が、前記プーリと同軸で一体に回転する回転体として形成された油圧シリンダを含み、前記供給油路が、前記油圧シリンダ内の回転軸側の部分と、前記油圧シリンダの外部とを連通する油路を含み、前記プーリが回転している場合に、前記供給油路を、前記油圧シリンダ内の回転軸側の部分から前記油圧シリンダの外部への前記作動油および前記空気の排出が可能な状態にする油圧回路を更に備えていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the hydraulic chamber includes a hydraulic cylinder formed as a rotating body coaxially and integrally with the pulley, and the supply oil path is An oil passage that communicates a portion on the rotating shaft side in the hydraulic cylinder and the outside of the hydraulic cylinder, and when the pulley is rotating, the supply oil passage is arranged on the rotating shaft side in the hydraulic cylinder. The hydraulic circuit further includes a hydraulic circuit that enables the hydraulic oil and the air to be discharged from the portion to the outside of the hydraulic cylinder.
請求項１の発明によれば、プーリの回転が停止した場合に、油圧作動部の油圧室内で混在していた作動油と空気とが、それらの比重の違いにより作動油が集積した層と空気が集積した層とに分離した際に、作動油と分離して集積した空気を、排出油路を通して容易に排出させることができる。すなわち、プーリの回転が停止した場合に、作動油に混ざって油圧室に入り込んでいた空気を、排出油路から油圧室の外部へ排出させること、すなわち油圧室内のエア抜きを容易に行うことができる。したがって、プーリの回転が開始される際には、油圧室内をエア抜きがされた状態にしておくことができ、油圧室内に空気が介在することによる油圧制御の応答性の低下を回避もしくは抑制することができる。例えば、この発明に係るベルト式無段変速機を車両に搭載した場合、車両発進時の油圧による変速制御や挟圧力制御の応答性を向上させることができる。 According to the first aspect of the invention, when the rotation of the pulley is stopped, the hydraulic oil and air mixed in the hydraulic chamber of the hydraulic operating portion are mixed with the layer in which the hydraulic oil is accumulated due to the difference in specific gravity between the hydraulic oil and the air. When separated into the layers in which the oil is accumulated, the air separated and accumulated from the hydraulic oil can be easily discharged through the discharge oil passage. That is, when the rotation of the pulley is stopped, the air mixed into the hydraulic oil and entering the hydraulic chamber can be discharged from the discharge oil passage to the outside of the hydraulic chamber, that is, the air in the hydraulic chamber can be easily vented. it can. Therefore, when the rotation of the pulley is started, the hydraulic chamber can be kept in an air-bleeded state, and a decrease in response of hydraulic control due to the presence of air in the hydraulic chamber is avoided or suppressed. be able to. For example, when the belt type continuously variable transmission according to the present invention is mounted on a vehicle, it is possible to improve the responsiveness of the shift control by the hydraulic pressure at the time of starting the vehicle and the clamping pressure control.
また、請求項２の発明によれば、供給油路の流路面積よりも排出油路の流路面積の方が小さくなるように排出油路が形成される。流路面積が小さいことによりその分流体が流動し難くなるが、空気は作動油と比較して十分に粘性が低いので、作動油よりも十分に流速が速くなり、流路面積が狭く流動し難い排出油路においても、空気は作動油よりも容易に流動することができる。すなわち、この排出油路においては、作動油よりも空気を優先的に流動させることができ、したがって、油圧室から空気を効率良く速やかに排出させることができる。
According to the invention of
そして、請求項３の発明によれば、プーリが回転することにより、油圧シリンダ内で混在していた作動油と空気とが、遠心力により作動油が集積した層と空気が集積した層とに分離した場合に、油圧シリンダの回転軸側の部分に集積した空気を、供給油路を通して容易に排出させることができる。そして、プーリの回転が停止している場合は、上記のように、油圧シリンダ内で作動油と混在していた空気を、排出油路を通して容易に排出させることができる。したがって、プーリが回転している場合およびプーリの回転が停止している場合のいずれの場合においても、油圧シリンダ内で作動油に混入した空気が作動油と分離して集積する部分から、それら作動油および空気を油圧シリンダの外部へ排出させることができる。そのため、油圧シリンダ内に混入した空気を、常に、効率良く速やかに外部へ排出させることができ、油圧シリンダ内に空気が介在することによる油圧制御の応答性の低下を確実に回避もしくは抑制することができる。
According to the invention of
つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。図１には、この発明を、例えば車両に搭載されるベルト式無段変速機ＣＶＴに適用した例を示してある。このベルト式無段変速機ＣＶＴは、その基本的な構成や動作原理は公知のベルト式無段変速機と同様であり、駆動側（もしくは入力側）および従動側（もしくは出力側）の回転軸に対して、それぞれ、回転軸と一体の固定シーブおよび回転軸線方向に摺動可能に取り付けられた可動シーブによってベルト巻き掛け溝を形成する２つのプーリと、それら各プーリに巻き掛けられて各プーリ間で動力を伝達する伝動ベルトとを備えている。したがって、可動シーブを回転軸の回転軸線方向に前後動させてベルト巻き掛け溝の溝幅を連続的に変化させることができるようになっている。そして、プーリのベルト巻き掛け溝の溝幅を変化させてプーリに対する伝動ベルトの巻き掛かり半径を連続的に変化させることにより、変速比を連続的にすなわち無段階に変更することができるように構成されている。 Next, the present invention will be described with reference to specific examples. FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to, for example, a belt type continuously variable transmission CVT mounted on a vehicle. This belt-type continuously variable transmission CVT has the same basic configuration and operating principle as the known belt-type continuously variable transmission, and has rotating shafts on the drive side (or input side) and driven side (or output side). On the other hand, two pulleys forming a belt winding groove by a fixed sheave integrated with the rotating shaft and a movable sheave slidably mounted in the direction of the rotating axis, and each pulley wound around each pulley And a transmission belt for transmitting power between them. Accordingly, the groove width of the belt winding groove can be continuously changed by moving the movable sheave back and forth in the direction of the rotation axis of the rotation shaft. The gear ratio can be changed continuously, that is, steplessly by changing the groove width of the belt winding groove of the pulley and continuously changing the winding radius of the transmission belt with respect to the pulley. Has been.
具体的には、図１に示すように、この発明におけるベルト式無段変速機ＣＶＴは、ケース１の内部に、上記のような駆動側および従動側の２つのプーリ２と、それら２つのプーリ２に巻き掛けられる伝動ベルト３とから構成される無段変速機構が収容されている。なお、この図１では、２つのプーリ２のうち、駆動側のプーリ２を代表的に示してある。
Specifically, as shown in FIG. 1, a belt type continuously variable transmission CVT according to the present invention includes two
プーリ２の回転軸４には、固定シーブ５が一体に形成されている。もしくは回転軸４に対して固定シーブ５が移動不可能なように固定されている。また、回転軸４に対して、可動シーブ６が回転軸４と一体回転しかつ回転軸４の回転軸線方向に摺動可能に取り付けられている。そして、これら固定シーブ５と可動シーブ６とは、固定シーブ５のテーパ面５ａと可動シーブ６のテーパ面６ａとが、プーリ２の回転軸線方向で互いに対向するように配置されていて、テーパ面５ａとテーパ面６ａとの間に、Ｖ字形状のベルト巻き掛け溝２ａが形成されるようになっている。すなわち、これら固定シーブ５と可動シーブ６とにより、ベルト巻き掛け溝２ａを有するプーリ２が構成されている。
A fixed
上記のように構成されたプーリ２が、ベルト式無段変速機ＣＶＴの駆動側および従動側の２ヶ所に平行に設置されていて、それら２つのプーリ２のベルト巻き掛け溝２ａに、伝動ベルト３が巻き掛けられている。なお、この図１に示すベルト式無段変速機ＣＶＴは、図１における上側が鉛直方向の上方となるように、車両に搭載されて固定されている。したがって、車両の停車時にプーリ２の回転が停止している状態では、プーリ２の円周方向におけるいずれかの外周部分が、鉛直方向の上方に位置することになる。
The
伝動ベルト３は、例えば、板片状の多数のエレメント３ｅを、帯状のリング３ｒにより環状に結束することにより構成されている。そして、その幅方向（図１での左右方向）における左右の両側面（いわゆるフランク面）が、断面を正面から見た状態でＶ字状に傾斜した面として形成されていて、プーリ２のベルト巻き掛け溝２ａに嵌り込むようになっている。すなわち、伝動ベルト３は、ベルト巻き掛け溝２ａが形成されたプーリ２に巻き掛けられるＶベルトとして構成されている。
The
また、可動シーブ６には、その可動シーブ６を回転軸線方向に前後動させ（図１での左右方向に動作させ）、固定シーブ５と可動シーブ６との間を接近・離隔させる油圧アクチュエータ７が設けられている。具体的には、可動シーブ６の背面６ｂ側、すなわち可動シーブ６のテーパ面６ａの反対側（図１での左側）の中心部には、内筒部６ｃが一体に形成されていて、この内筒部６ｃと回転軸４との嵌合部分がスプラインになっている。すなわち、回転軸４の内筒部６ｃとの嵌合部分がスプライン軸になっていて、スプラインの歯（図示せず）が形成されている。一方、内筒部６ｃの回転軸４との嵌合部分がスプライン穴になっていて、スプラインの溝（図示せず）が形成されている。
Further, the
回転軸４と内筒部６ｃとの嵌合部分には、所定のクリアランスが設定されていて、これにより、可動シーブ６は、回転軸４（すなわち固定シーブ５）に対して、周方向の相対回転が規制されるとともに、回転軸線方向の移動（摺動あるいは滑動）が可能となっている。なお、回転軸４と内筒部６ｃと間の所定の接触部分は、摺動可能にかつ液密が保持されるようにシールされている。また、回転軸４と内筒部６ｃとの嵌合部分に、ボール・スプラインを用いることも可能である。
A predetermined clearance is set at a fitting portion between the rotating shaft 4 and the
可動シーブ６の背面６ｂ側の周縁部分には、外筒部６ｄが可動シーブ６と一体に形成されている。また、可動シーブ６の背面と対向する隔壁部材７ａが回転軸４に一体回転するよう固定されている。さらに、隔壁部材７ａの周縁部分には、その周縁部分からプーリ２の回転軸線方向で可動シーブ６側に延出する外郭部７ｂが隔壁部材７ａと一体に形成されている。そしてこの外郭部７ｂは、その内周部分に可動シーブ６の外筒部６ｄを収容可能になっていて、外郭部７ｂと外筒部６ｄとの間の所定の接触部分は、摺動可能にかつ液密が保持されるようにシールされている。
An outer
すなわち、可動シーブ６の背面６ｂおよび円筒部６ｃの外周面ならびに外筒部６ｄの内周面と、隔壁部材７ａの内壁面７ｃ（すなわち隔壁部材７ａの背面６ｂとの対向面）および外郭部７ｂの内周面とによって、可動シーブ６を前後動させるための作動油ＦＬが給排される油圧室７ｄが形成されている。したがって、この図１に示す油圧室７ｄは、プーリ２および回転軸４と同軸で、かつプーリ２と一体に回転する回転体として形成されている。
That is, the
そして、上記の油圧室７ｄに作動油ＦＬを供給するための供給油路８、および、油圧室７ｄから作動油ＦＬを排出するための排出油路９が設けられている。供給油路８は、回転軸４の中空部分に形成された油路８ａと、その油路８ａと回転軸４の外周部分とを貫通する油路８ｂと、可動シーブ６の内筒部６ｃの内周部分と外周部分との間を貫通して油路８ｂと油圧室７ｄとを連通する油路８ｃとから構成されている。そして、例えばオイルポンプやアキュムレータなどの油圧源（図示せず）で発生させられ、例えば圧力制御弁（図示せず）により所定の油圧に調圧された作動油ＦＬが、供給油路８の油路８ａおよび油路８ｂならびに油路８ｃを介して油圧室７ｄに供給されるようになっている。
A
一方、排出油路９は、上記の油路８ａとは別に回転軸４の中空部分に形成された油路９ａと、その油路９ａと回転軸４の外周部分とを貫通する油路９ｂと、隔壁部材７ａの内壁面７ｃに沿うように形成されて油路９ｂと油圧室７ｄとを連通する後述の油路９ｃとから構成されている。そして、油圧室７ｄ内の作動油ＦＬが、油路９ｃおよび油路９ｂならびに油路９ａを介して、油圧室７ｄの外部に排出される。なお、外部に排出された作動油ＦＬは、例えば歯車の噛み合い部や軸受けなどの被潤滑部（図示せず）に供給され、あるいは、例えばオイルパン（図示せず）に回収される。
On the other hand, the
したがって、供給油路８を介して油圧室７ｄに供給する油圧、および排出油路９を介して油圧室７ｄから排出させる油圧をそれぞれ制御することにより、可動シーブ６をプーリ２の回転軸線方向に前後動させることができる。例えば、可動シーブ６を固定シーブ５に対して接近・離間させることにより、プーリ２のベルト巻き掛かり半径を大小に変化させて、ベルト式無段変速機ＣＶＴの変速制御を行うことができる。あるいは、油圧室７ｄに作用する油圧を調整することにより、ベルト式無段変速機ＣＶＴの挟圧力制御を行うことができる。
Therefore, by controlling the hydraulic pressure supplied to the
このように、油圧室７ｄを構成している可動シーブ６の背面６ｂ、円筒部６ｃの外周面、外筒部６ｄの内周面、隔壁部材７ａの内壁面７ｃ、外郭部７ｂの内周面のうち、内筒部６ｃの外周面と隔壁部材７ａの内壁面７ｃと外郭部７ｂの内周面とから構成される空間部分が油圧シリンダ７ｅとなっている。そして、可動シーブ６が、その背面６ｂと外筒部６ｄの内周面とを受圧面として、油圧シリンダ７ｅ内の油圧に応じてその油圧シリンダ７ｅ内を往復動するピストン７ｆとなっている。すなわち、それら内筒部６ｃの外周面と隔壁部材７ａの内壁面７ｃと外郭部７ｂの内周面とから構成される油圧シリンダ７ｅと、背面６ｂと外筒部６ｄの内周面とから構成されるピストン７ｆとによって、可動シーブ６を回転軸線方向に前後動させる油圧作動部、すなわち上記の油圧アクチュエータ７が構成されている。前述したように、油圧室７ｄがプーリ２および回転軸４と同軸でかつプーリ２と一体に回転する回転体として形成されていることから、この油圧シリンダ７ｅも、同様に、プーリ２および回転軸４と同軸でかつプーリ２と一体に回転する回転体として形成されている。
Thus, the
上記のような油圧アクチュエータ７に油圧として供給される作動油ＦＬは、このベルト式無段変速機ＣＶＴの中で、昇圧および調圧と排圧とが繰り返されて循環させられる。その循環の過程においては、作動油ＦＬは、例えば歯車やベアリング部分を潤滑する際に撹拌されたり、あるいはオイルポンプの運転が断続する際に空気を巻き込んだりする場合がある。そのため、油圧アクチュエータ７に供給される作動油ＦＬには、不可避的に空気が混入する。
The hydraulic fluid FL supplied as hydraulic pressure to the
前述したように、油圧アクチュエータ７の油圧室７ｄ内すなわち油圧シリンダ７ｅ内の作動油ＦＬの中に空気が混入すると、油圧アクチュエータ７における油圧制御の応答性が低下し、ひいては、ベルト式無段変速機ＣＶＴの制御応答性が低下してしまう。従来のベルト式無段変速機では、可動シーブを動作させる油圧アクチュエータの油圧シリンダに対して作動油を給排する供給油路および排出油路が、通常、回転軸の近傍にすなわち油圧シリンダの内周側に開口するように設けられている。そのため、車両の走行時にベルト式無段変速機のプーリが回転している際に、油圧シリンダ内の作動油が遠心力によって油圧シリンダ内の外周側に移動し、それに伴って油圧シリンダ内で作動油と分離した空気がその油圧シリンダ内の内周側に移動して集積している場合は、油圧シリンダ内に混入した空気を効率良く排出することができる。しかしながら、車両が停車してベルト式無段変速機のプーリの回転が停止した際に、油圧シリンダ内で比重の違いによって作動油と分離した空気がその油圧シリンダ内の鉛直方向の上方に位置する外周部分に移動して集積した場合には、上記のように油圧シリンダの内周側に開口するように設けられた排出油路からでは、油圧シリンダ内の空気を速やかに排出させることが困難になり、それが油圧アクチュエータにおける油圧制御の応答性が低下する要因となっていた。
As described above, if air is mixed into the
そこで、この発明におけるベルト式無段変速機ＣＶＴの油圧制御装置は、車両が走行中であるか停車中であるかに関わらず、すなわちプーリ２が回転している場合およびプーリ２が回転を停止している場合のいずれにおいても、常に、油圧アクチュエータ７の油圧室７ｄ（すなわち油圧シリンダ７ｅ）内に混入した空気を効率良く速やかに排出させることができるように構成されている。すなわち、この発明におけるベルト式無段変速機ＣＶＴの油圧制御装置においては、上記のように油圧室７ｄから作動油ＦＬを排出する排出油路９が、プーリ２の回転が停止している際に油圧室７ｄ内で作動油ＦＬに混入していた空気が作動油ＦＬと分離して集積する部分と、油圧室７ｄの外部とを連通するように構成されている。
Therefore, the hydraulic control device for the belt-type continuously variable transmission CVT according to the present invention does not depend on whether the vehicle is running or stopped, that is, when the
具体的には、この発明における排出油路９を構成する油路９ａ，９ｂ，９ｃのうち、油路９ｃが、油圧室７ｄ内の全周にわたる外周側の部分７ｇと、油路９ｂすなわち油圧室７ｄの外部とを連通するように構成されている。より具体的には、油圧室７ｄを構成する隔壁部材７ａの内壁面７ｃに、被覆部材７ｈが取り付けられている。この被覆部材７ｈは、内壁面７ｃに対峙した形状に形成されていて、内壁面７ｃを全周にわたって覆うように隔壁部材７ａに固定されている。この被覆部材７ｈと内壁面７ｃとの間には、所定距離の間隙が設けられていて、その間隙が油圧室７ｄ内の全周にわたる外周側の部分７ｇと、油路９ｂとの連通部分とで開口するように、被覆部材７ｈの形状が設定されている。したがって、上記のように内壁面７ｃと被覆部材７ｈとの間に形成される間隙によって、油圧室７ｄ内の全周にわたる外周側の部分７ｇと油路９ｂとを連通する前述の油路９ｃが構成されている。
Specifically, out of the
この図１に示すベルト式無段変速機ＣＶＴは、前述したように、図１における上側が鉛直方向の上方となるように車両に搭載されている。そのため、例えば車両の停車時にベルト式無段変速機ＣＶＴの運転が停止し、それに伴いプーリ２の回転が停止している状態では、プーリ２の円周方向におけるいずれかの外周部分、すなわち図１において上側に示されているプーリ２の外周側の部分が、鉛直方向の上方に位置することになる。したがって、プーリ２と同軸で一体に回転する油圧室７ｄも、プーリ２の回転が停止している状態では、同様に、図１において上側に示されている油圧室７ｄの外周側の部分７ｇが、鉛直方向の上方に位置することになる。
As described above, the belt type continuously variable transmission CVT shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle such that the upper side in FIG. 1 is the upper side in the vertical direction. Therefore, for example, when the operation of the belt-type continuously variable transmission CVT is stopped when the vehicle is stopped and the rotation of the
上記のようにプーリ２の回転が停止している状態では、油圧室７ｄ内の作動油ＦＬおよびその作動油ＦＬに混入している空気には重力が作用し、そのため作動油ＦＬと空気との比重の違いから作動油ＦＬが鉛直方向の下方（すなわち図１での下側）に移動し、空気が鉛直方向の上方（すなわち図１での上側）に移動する。すなわち、油圧室７ｄ内で、作動油ＦＬと空気が分離し、空気が鉛直方向の上方、つまり図１において上側に示されている油圧室７ｄの外周側の部分７ｇに集積する。したがって、プーリ２の回転が停止している状態では、油圧室７ｄの外周側の空気が集積する部分（すなわち、図１に示す状態では部分７ｇ）が、油路９ｃによって油路９ｂおよび油路９ａに連通させられる。すなわち、プーリ２の回転が停止している状態では、油圧室７ｄの外周側の空気が集積する部分と油圧室７ｄの外部とが、排出油路９を介して連通されるように構成されている。そのため、プーリ２の回転が停止し、油圧室７ｄ内に混入していた空気が作動油ＦＬと分離して、油圧室７ｄ内の鉛直方向の上方に位置する外周側の部分に集積した状態であっても、上記のように構成された排出油路９を通して、油圧室７ｄから空気を速やかに排出させることができる。
In the state where the rotation of the
なお、上記の排出油路９は、その流路面積が、前述の供給油路８の流路面積よりも狭くなるように形成されている。例えば、排出油路９の平均的な流路面積が、供給油路８の平均的な流路面積よりも狭くなっている。あるいは、排出油路９における各位置の流路面積の最小値が、供給油路８における各位置の流路面積の最小値よりも小さくなるように、それら排出油路９および供給油路８が形成されている。
The
したがって、排出油路９の流路面積が小さいことにより、その分だけ作動油ＦＬは排出油路９内を流動し難くなるが、空気は作動油ＦＬと比較して十分に粘性が低いので、排出油路９内では、空気は作動油ＦＬよりも十分に流速が速くなる。そのため、排出油路９内では、空気は作動油ＦＬよりも容易に流動することができる。したがって、この排出油路９においては、作動油ＦＬよりも空気を優先的に流動させることができ、そのため、油圧室７ｄから空気を効率良く速やかに排出させることができる。
Therefore, since the flow passage area of the
上記のように、図１では、この発明における排出油路９が、油圧室７ｄの内壁を構成する隔壁部材７ａの内壁面７ｃと被覆部材７ｈとの間に、油圧室７ｄの全周にわたって形成した隙間状の油路９ｃにより構成された例を示しているが、この発明における排出油路９は、例えば、複数の管状の油路によって構成することもできる。その例を次の図２に示してある。なお、図２において、上述した図１に示す構成と同様の部分については、図１と同様の符号を付けてその説明を省略する。
As described above, in FIG. 1, the
図２において、油圧室７ｄ内の内壁面７ｃに、油圧室７ｄの内周側から外周側へ向かう複数の管状油路９ｄが取り付けられている。それら複数の管状油路９ｄは、例えば金属や樹脂製の細い管材によって形成されていて、一方の開口端部が油路９ｂと連通し、他方の開口端部が油圧室７ｄ内の外周側の部分７ｇで開口するように、それぞれ、内壁面７ｃに固定されている。そして、それら複数の管状油路９ｄは、プーリ２の回転中心を起点として放射状に、かつ内壁面７ｃの円周方向で等間隔に、それぞれ配置されている。そのため、プーリ２の回転が停止した際には、いずれかの管状油路９ｄの開口端部が、油圧室７ｄの外周側の空気が集積する部分（すなわち、図２に示す状態では部分７ｇ）で開口するようになっている。
In FIG. 2, a plurality of
したがって、プーリ２の回転が停止している状態では、油圧室７ｄの外周側の空気が集積する部分が、管状油路９ｄによって油路９ｂおよび油路９ａに連通させられる。すなわち、プーリ２の回転が停止している状態では、油圧室７ｄの外周側の空気が集積する部分と油圧室７ｄの外部とが、排出油路９を介して連通されるように構成されている。そのため、この図２に示す例においても、前述の図１に示す例の場合と同様に、プーリ２の回転が停止して、油圧室７ｄ内の鉛直方向の上方に位置する外周側の部分に空気が集積した状態であっても、上記のような管状油路９ｄにより構成された排出油路９を通して、油圧室７ｄから空気を速やかに排出させることができる。
Therefore, in a state where the rotation of the
また、前述の図１に示す例の場合と同様に、この図２に示す上記のような管状油路９ｄにより構成された排出油路９も、その流路面積が、供給油路８の流路面積よりも狭くなるように形成されている。したがって、この管状油路９ｄにより構成された排出油路９においても、作動油ＦＬよりも空気を優先的に流動させることができ、そのため、油圧室７ｄから空気を効率良く速やかに排出させることができる。
As in the case of the example shown in FIG. 1, the
図３には、この発明における供給油路８の一部と排出油路９の一部とを兼用させた例を示してある。なお、この図３においても、上述した図１に示す構成と同様の部分については、図１と同様の符号を付けてその説明を省略する。
FIG. 3 shows an example in which part of the
図３において、供給油路８が、回転軸４の中空部分に形成された油路１０と、その油路１０と回転軸４の外周部分とを貫通する油路８ｂと、可動シーブ６の内筒部６ｃの内周部分と外周部分との間を貫通して油路８ｂと油圧室７ｄとを連通する油路８ｃとから構成されている。また、排出油路９が、上記の油路１０と、その油路１０と回転軸４の外周部分とを貫通する油路９ｂと、隔壁部材７ａの内壁面７ｃに沿うように形成されて油路９ｂと油圧室７ｄとを連通する油路９ｃとから構成されている。
In FIG. 3, a
そして、供給油路８における油路１０と油路８ｂとの間に、逆止弁１１が設けられている。すなわち、油路１０と油路８ｂとが、逆止弁１１を介して互いに連通されている。この逆止弁１１は、油路１０から油路８ｂに向けて作動油ＦＬが流れる場合に開き、これとは反対方向の作動油ＦＬの流れを阻止するように閉じる一方向弁である。また、排出油路９における油路１０と油路９ｂとの間に、逆止弁１２が設けられている。すなわち、油路１０と油路９ｂとが、逆止弁１２を介して互いに連通されている。この逆止弁１２は、上記の逆止弁１１と同様に、油路９ｂから油路１０に向けて作動油ＦＬが流れる場合に開き、これとは反対方向の作動油ＦＬの流れを阻止するように閉じる一方向弁である。
A
したがって、この図３に示す例では、供給油路８および排出油路９のそれぞれの一部分を油路１０によって共通化することにより、油圧室７ｄに対した作動油を給排するための油路の構成を簡素化することができる。さらに、上記のように供給油路８および排出油路９の一部分を油路１０で兼用することにより、それら供給油路８および排出油路９に対して作動油を供給するもしくは排出させるための制御弁が１つだけで済むことになり、そのため、この油圧アクチュエータ７を制御するための油圧回路の構成を簡素化することができる。
Therefore, in the example shown in FIG. 3, an oil passage for supplying and discharging hydraulic oil to and from the
上記の図１，図２，図３に示す例のように、この発明では、プーリ２の可動シーブ６を動作させる油圧アクチュエータ７の排出油路９を、プーリ２の回転が停止している際に油圧室７ｄ内で作動油ＦＬに混入していた空気がその作動油ＦＬと分離して集積する部分と油圧室７ｄの外部とを連通するように構成することにより、プーリ２の回転が停止して、油圧室７ｄ内の鉛直方向の上方に位置する外周側の部分に空気が集積した状態であっても、油圧室７ｄ内に混入した空気を速やかに排出させることができる。それに対して、次の図４に示す例は、プーリ２の回転が停止している場合に加えて、プーリ２が回転している場合も、油圧室７ｄ内に混入した空気を適切に排出させることができるように構成した例である。なお、この図４においても、上述した図１に示す構成と同様の部分については、図１と同様の符号を付けてその説明を省略する。
As shown in the examples shown in FIGS. 1, 2, and 3, in the present invention, when the rotation of the
図４において、この図４に示すベルト式無段変速機ＣＶＴの構成、およびその無段変速機構内における供給油路８や排出油路９などの油圧系統の構成は、前述の図１に示す構成と同様である。すなわち、この図４に示す例は、前述の図１に示すベルト式無段変速機ＣＶＴの供給油路８および排出油路９に対して、それぞれ、油圧供給系統１３および油圧排出系統１４が設けられている。
4, the configuration of the belt type continuously variable transmission CVT shown in FIG. 4 and the configuration of the hydraulic system such as the
具体的には、供給油路８の油路８ａに、油路１５を介して油圧供給系統１３の油路１３ａが連通されている。油路１３ａの一方の端部には、切替弁１６を介して油圧供給源１７が連通されている。切替弁１６は、油圧供給源１７と油路１３ａとの間を連通させる状態と、油圧供給源１７と油路１３ａとの間を遮断する状態とを選択的に切り替えることが可能な電磁切替弁である。油圧供給源１７は、例えばオイルポンプやアキュムレータなど、この油圧供給系統１３に油圧を供給する部分であり、この図４の例では、オイルポンプが設けられた例を示している。
Specifically, the
また、油路１３ａの他方の端部には、切替弁１８を介して油圧排出部１９が連通されている。切替弁１８は、上記の切替弁１６と同様に、油圧排圧部１９と油路１３ａとの間を連通させる状態と、油圧排出部１９と油路１３ａとの間を遮断する状態とを選択的に切り替えることが可能な電磁切替弁である。油圧排出部１７は、例えばオイルパンや、あるいは歯車やベアリングなどの被潤滑部であって、この油圧供給系統１３の油圧を外部へドレンする部分である。この図４の例では、オイルポンプが設けられた例を示している。
Further, a hydraulic
一方、排出油路９の油路９ａに、油路２０を介して油圧排出系統１４の油路１４ａの一方の端部が連通されている。そして、油路１４ａの他方の端部には、切替弁２１を介して前述の油圧排出部１９が連通されている。切替弁２１は、上記の切替弁１６，１８と同様に、油圧排出部１９と油路１４ａとの間を連通させる状態と、油圧排出部１９と油路１４ａとの間を遮断する状態とを選択的に切り替えることが可能な電磁切替弁である。
On the other hand, one end of the
したがって、この図４に示す例では、上記の各切替弁１６，１８，２１の切り替え位置をそれぞれ制御することにより、油圧室７ｄ内の作動油ＦＬおよび空気を排出油路９から外部へ排出させる状態と、油圧室７ｄ内の作動油ＦＬおよび空気を供給油路８から外部へ排出させる状態とに、選択的に切り替えることができる。
Accordingly, in the example shown in FIG. 4, the hydraulic oil FL and air in the
すなわち、図４の（ａ）に示すように、油圧供給系統１３の切替弁１６を油圧供給源１７と油路１３ａとの間を遮断する状態に、切替弁１８を油圧排出部１９と油路１３ａとの間を遮断する状態に、そして油圧排出系統１４の切替弁２１を油圧供給源１７と油路１４ａとの間を連通させる状態にそれぞれ制御することにより、油圧室７ｄ内の作動油ＦＬおよび空気を排出油路９から外部へ排出させる状態にすることができる。したがって、プーリ２の回転が停止した際に、この図４の（ａ）に示す状態となるよう、各油圧系統１３，１４の各切替弁１６，１８，２１の切り替え位置をそれぞれ制御することにより、プーリ２の回転が停止し、油圧室７ｄ内に混入していた空気が作動油ＦＬと分離して集積する部分（すなわち部分７ｇ）から空気を速やかに排出させることができる。
That is, as shown in FIG. 4A, the switching
それに対して、図４の（ｂ）に示すように、油圧供給系統１３の切替弁１６を油圧供給源１７と油路１３ａとの間を遮断する状態に、切替弁１８を油圧排出部１９と油路１３ａとの間を連通させる状態に、そして油圧排出系統１４の切替弁２１を油圧供給源１７と油路１４ａとの間を遮断する状態にそれぞれ制御することにより、油圧室７ｄ内の作動油ＦＬおよび空気を、排出油路８ではなく、供給油路９から外部へ排出させる状態にすることができる。したがって、プーリ２が回転している際に、この図４の（ｂ）に示す状態となるよう、各油圧系統１３，１４の各切替弁１６，１８，２１の切り替え位置をそれぞれ制御することにより、プーリ２が回転し、油圧室７ｄ内に混入していた空気が作動油ＦＬと分離して、油圧室７ｄ内における回転軸４の近傍に集積する部分７ｉから空気を速やかに排出させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), the switching
以上のように、この発明に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置によれば、プーリ２の回転が停止した場合に、油圧アクチュエータ７の油圧室７ｄ内で混在していた作動油ＦＬと空気とが、それらの比重の違いにより作動油ＦＬが集積した層と空気が集積した層とに分離した際に、作動油ＦＬと分離して集積した空気を、排出油路９を通して容易に排出させることができる。すなわち、プーリ２の回転が停止した場合に、作動油ＦＬに混ざって油圧室７ｄに入り込んでいた空気を、排出油路９から油圧室７ｄの外部へ速やかに排出させることができる。したがって、その後プーリ２の回転が開始される際には、油圧室７ｄ内をエア抜きがされた状態にしておくことができ、油圧室７ｄ内に空気が介在することによる油圧制御の応答性の低下を回避もしくは抑制することができる。
As described above, according to the hydraulic control device for a belt-type continuously variable transmission according to the present invention, when the rotation of the
また、例えば、上述の図４に示すように、油圧供給系統１３と油圧排出系統１４とによる油圧回路を構成することにより、プーリ２が回転する際に、油圧室７ｄの油圧シリンダ７ｅ内で混在していた作動油ＦＬと空気とが、遠心力により作動油ＦＬが集積した層と空気が集積した層とに分離した場合に、油圧シリンダ７ｅ内の回転軸４側の部分７ｉに集積した空気を、供給油路８を通して容易に排出させることができる。そして、プーリ２の回転が停止している場合は、上記のように、油圧シリンダ７ｅ内で作動油ＦＬと混在していた空気を、排出油路９を通して容易に排出させることができる。したがって、プーリ２が回転している場合およびプーリ２の回転が停止している場合のいずれの場合であっても、油圧シリンダ７ｅ内で作動油ＦＬに混入した空気が作動油ＦＬと分離して集積する部分から、それら作動油ＦＬおよび空気を油圧シリンダ７ｅの外部へ排出させることができる。そのため、油圧シリンダ７ｅ内に混入した空気を、常に、効率良く速やかに外部へ排出させることができ、油圧シリンダ７ｅ内に空気が介在することによる油圧制御の応答性の低下を確実に回避もしくは抑制することができる。
Further, for example, as shown in FIG. 4 described above, by forming a hydraulic circuit by the
なお、上述した各具体例では、プーリ２がベルト式無段変速機ＣＶＴの駆動側のプーリであるのかもしくは従動側のプーリであるのか、すなわち、この発明におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置が、駆動側のプーリを対象とするものか、もしくは従動側のプーリを対象とするものか、具体的に区別して説明していないが、この発明におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置は、駆動側のプーリおよび従動側のプーリの両方を対象とすることができ、あるいは、駆動側のプーリおよび従動側のプーリのいずれか一方を対象としてもよい。例えば、この発明におけるベルト式無段変速機が、車両に搭載される変速機であって、駆動側のプーリで変速比を設定する変速比制御を実行し、従動側のプーリで伝動ベルトに対するプーリの挟圧力を設定する挟圧力制御を実行するように構成されたものであった場合、駆動側のプーリを対象としてこの発明におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置を適用することにより、車両の発進時における変速制御の応答性を向上させることができる。また、従動側のプーリを対象としてこの発明におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置を適用することにより、車両の発進時におけるベルトの挟圧力制御を良好に実行し、ベルトの滑りを適切に防止することができる。
In each of the specific examples described above, whether the
２…プーリ、 ３…ベルト、 ４…回転軸、 ５…固定シーブ、 ６…可動シーブ、 ６ｂ…背面、 ６ｃ…内筒部、 ６ｄ…外筒部、 ７…油圧アクチュエータ、 ７ａ…隔壁部材、 ７ｂ…外郭部、 ７ｃ…内壁面、 ７ｄ…油圧室、 ７ｅ…油圧シリンダ、 ７ｆ…ピストン、 ７ｈ…被覆部材、 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ…供給油路、 ９，９ａ，９ｂ，９ｃ…排出油路、 １３…油圧供給系統、 １４…油圧排出系統、 ＦＬ…作動油、 ＣＶＴ…ベルト式無段変速機。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記排出油路が、前記プーリの回転が停止している際に前記油圧室内で前記作動油に混入していた空気が前記作動油と分離して集積する部分と、前記油圧室の外部とを連通するように形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。 A hydraulic chamber into which hydraulic oil is supplied and discharged when changing the groove width of the pulley around which the belt is wound, a supply oil passage for supplying the hydraulic oil to the hydraulic chamber, and the hydraulic oil from the hydraulic chamber A hydraulic control device for a belt-type continuously variable transmission including a discharge oil passage for discharging
The exhaust oil passage includes a portion where air mixed in the hydraulic oil in the hydraulic chamber when the pulley stops rotating and a portion where the hydraulic oil separates and accumulates and the outside of the hydraulic chamber. A hydraulic control device for a belt-type continuously variable transmission, wherein the hydraulic control device is configured to communicate with each other.
前記供給油路は、前記油圧シリンダ内の回転軸側の部分と、前記油圧シリンダの外部とを連通する油路を含み、
前記プーリが回転している場合に、前記供給油路を、前記油圧シリンダ内の回転軸側の部分から前記油圧シリンダの外部への前記作動油および前記空気の排出が可能な状態にする油圧回路を更に備えている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。 The hydraulic chamber includes a hydraulic cylinder formed as a rotating body that rotates coaxially with the pulley.
The supply oil path includes an oil path that communicates a portion on the rotary shaft side in the hydraulic cylinder and the outside of the hydraulic cylinder,
When the pulley is rotating, a hydraulic circuit that allows the hydraulic oil and the air to be discharged from the portion on the rotary shaft side in the hydraulic cylinder to the outside of the hydraulic cylinder when the pulley rotates. The hydraulic control device for a belt type continuously variable transmission according to claim 1 or 2, further comprising:
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