JP6538090B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は無段変速機に関し、特にフルトロイダル型無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a full toroidal continuously variable transmission.
従来から、駆動力が入力される入力ディスクと駆動力を出力する出力ディスクとの間に、回転自在かつ傾転自在に支持されたローラを設けたフルトロイダル型の無段変速機が知られている(特許文献1)。特許文献1に開示される無段変速機は、ローラの回転軸がキャリッジによって支持されており、キャリッジの進退方向へ駆動力を付与する油圧シリンダが設けられている。油圧シリンダのピストンで区画された第1及び第2の油室に2つの油圧ポンプからそれぞれ圧油を供給し、キャリッジを進退させてローラを傾転させることで、入力ディスクと出力ディスクとの回転速度比(変速比)を変更する。 2. Description of the Related Art A full toroidal continuously variable transmission is known, in which a rotatably and tiltably supported roller is provided between an input disc to which a driving force is input and an output disc that outputs a driving force. (Patent Document 1). The continuously variable transmission disclosed in Patent Document 1 has a rotary shaft of a roller supported by a carriage, and is provided with a hydraulic cylinder that applies a driving force in the forward and backward directions of the carriage. Pressure oil is supplied from the two hydraulic pumps to the first and second oil chambers partitioned by the pistons of the hydraulic cylinders, and the carriage is advanced and retracted to rotate the rollers, thereby rotating the input and output disks. Change the speed ratio (gear ratio).
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、2つの油圧ポンプから第1及び第2の油室にそれぞれ圧油を供給するので、2つの油圧ポンプのための複数の油圧機器が必要であり油圧回路が複雑化するという問題点がある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the hydraulic oil is supplied from the two hydraulic pumps to the first and second oil chambers respectively, a plurality of hydraulic devices for the two hydraulic pumps are required, and the hydraulic pressure is required. There is a problem that the circuit becomes complicated.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、油圧回路を簡素化できる無段変速機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission which can simplify a hydraulic circuit.
この目的を達成するために請求項1記載の無段変速機によれば、駆動力が入力される入力ディスク、駆動力を出力する出力ディスク、及び、出力ディスクと入力ディスクとの間に設けられる複数のローラを備えるバリエータへ作動油が供給される。入力ディスク及び出力ディスクとローラとの間に形成された油膜のせん断力を利用して、入力ディスク、ローラ及び出力ディスクの間に駆動力が伝達される。複数のローラの回転軸が複数のキャリッジによりそれぞれ支持され、バリエータに対する進退方向の駆動力が、第1及び第2の油室を有する複数の油圧シリンダにより複数のキャリッジにそれぞれ付与される。第1及び第2の油室に第1油路および第2油路がそれぞれ接続され、第1油路および第2油路に第1の油圧ポンプが接続する。ポンプ駆動装置は第1の方向およびそれと反対の第2の方向へ第1の油圧ポンプを駆動するので、1つの油圧ポンプから第1油路および第2油路を通して第1及び第2の油室へ作動油を供給できる。よって、油圧回路を簡素化できる効果がある。 In order to achieve this object, according to the continuously variable transmission of claim 1, it is provided between an input disk to which driving force is input, an output disk for outputting driving force, and an output disk and an input disk Hydraulic oil is supplied to a variator comprising a plurality of rollers. By utilizing the shear force of the oil film formed between the input disk and output disk and the rollers, the input disc, the driving force between the roller and the output disk is transmitted. The rotating shafts of the plurality of rollers are respectively supported by the plurality of carriages, and the driving force in the forward and backward directions with respect to the variator is respectively applied to the plurality of carriages by the plurality of hydraulic cylinders having the first and second oil chambers. A first oil passage and a second oil passage are connected to the first and second oil chambers, respectively, and a first hydraulic pump is connected to the first oil passage and the second oil passage. The pump drive drives the first hydraulic pump in the first direction and in the second direction opposite thereto, so that the first and second oil chambers pass from the one hydraulic pump through the first oil passage and the second oil passage. Can supply hydraulic oil to Therefore, there is an effect that the hydraulic circuit can be simplified.
第3の油室に連結油路が接続され、ローラを挟圧する付勢力が第3の油室により入力ディスク又は出力ディスクに付与される。第1油路および第2油路に第1連通路がそれぞれ連通し、第1連通路および連結油路に接続するシャトル弁が、第1油路および第2油路の高い方の圧力を連結油路へ導く。第1油路および第2油路の圧油を利用して第3の油室に圧油を供給できるので、第3の油室に圧油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる。A connection oil passage is connected to the third oil chamber, and an urging force for pinching the roller is applied to the input disc or the output disc by the third oil chamber. A first communication passage communicates with the first oil passage and the second oil passage, and a shuttle valve connected to the first communication passage and the connection oil passage connects the higher pressure of the first oil passage and the second oil passage. Lead to the oil path. Since the pressure oil can be supplied to the third oil chamber by using the pressure oil in the first oil passage and the second oil passage, compared to the case where a hydraulic pump for supplying the pressure oil to the third oil chamber is separately provided. The hydraulic circuit can be simplified.
第1油路が油タンクより低圧になると、油タンク内の作動油が、第1補填路から逆止弁を通って第1油路へ補填される。第2油路が油タンクより低圧になると、油タンク内の作動油が、第2補填路から逆止弁を通って第2油路へ補填される。これにより作動油のリーク(エアの噛み込み)による応答性の低下を抑制できる。When the first oil passage is at a lower pressure than the oil tank, the hydraulic oil in the oil tank is replenished from the first supplement passage to the first oil passage through the check valve. When the second oil passage is at a lower pressure than the oil tank, the hydraulic oil in the oil tank is replenished from the second supplement passage to the second oil passage through the check valve. As a result, it is possible to suppress a decrease in responsiveness due to hydraulic fluid leak (air biting).
圧力センサが検出する連結油路の圧力は、第1油路および第2油路の内の高圧側の圧力と一致する。第1油路および第2油路の圧力をそれぞれ検出する場合には圧力センサを2つ必要とするところ、連結油路の圧力を検出することで圧力センサを1つにできるので、1つ分の圧力センサ及び配線等のコストを削減できる。The pressure of the connection oil passage detected by the pressure sensor coincides with the pressure on the high pressure side of the first oil passage and the second oil passage. Two pressure sensors are required to detect the pressure in the first oil passage and the second oil passage respectively, and one pressure sensor can be made by detecting the pressure in the connection oil passage, so one minute The cost of pressure sensors and wiring can be reduced.
また、連結油路に圧力センサが配設され、圧力センサが検出する圧力が圧力取得手段により取得される。駆動手段は、圧力取得手段が取得する圧力に基づいてポンプ駆動装置を駆動するので、圧力センサとポンプ駆動装置との間に閉ループを作り、ポンプ駆動装置が加えた駆動力の結果にあたる圧力を帰還するフィードバック制御を行うことができる。よって、圧力制御の精度を向上できる効果がある。また、フィードバック制御によって駆動力に応じて必要な圧力が得られるので、圧力制御弁等の数を抑制できると共に、第1の油圧ポンプを駆動させるエネルギー損失を抑制できる効果がある。 Further, a pressure sensor is disposed in the connection oil passage, and the pressure detected by the pressure sensor is acquired by the pressure acquiring unit. Since the drive means drives the pump drive based on the pressure acquired by the pressure acquisition means, a closed loop is formed between the pressure sensor and the pump drive, and the pressure corresponding to the result of the drive force applied by the pump drive is returned. Feedback control can be performed. Therefore, there is an effect capable of improving the accuracy of pressure control. Further, since a necessary pressure can be obtained according to the driving force by feedback control, the number of pressure control valves and the like can be suppressed, and the energy loss for driving the first hydraulic pump can be suppressed.
連結油路に配置された圧力センサにより油圧ポンプを制御するので、第1油路および第2油路にそれぞれ配置された圧力センサにより油圧ポンプを制御する場合に比べて、部品点数を削減できる効果がある。 Since the hydraulic pump is controlled by the pressure sensor arranged in the connection oil passage, the number of parts can be reduced compared to the case where the hydraulic pump is controlled by the pressure sensors respectively arranged in the first oil passage and the second oil passage There is.
請求項2記載の無段変速機によれば、第1油路および第2油路に配設される切換弁により、第1の油圧ポンプから第1及び第2の油室への作動油の流通の許容または阻止の切り換えが行われる。変速比を固定する場合には、切換弁により第1の油圧ポンプから第1及び第2の油室への作動油の流通を阻止すれば、第1の油圧ポンプから圧油を供給しなくても第1及び第2の油室の圧力を維持できる。この間は第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を停止できるので、請求項1の効果に加え、第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を駆動するエネルギー損失と、駆動による発熱とを抑制できる効果がある。 According to the continuously variable transmission according to claim 2, the switching valve disposed in the first oil passage and the second oil passage, the hydraulic oil from the first hydraulic pump to the first and second oil chambers A switch is made to allow or block the flow. When the transmission gear ratio is fixed, if the flow of hydraulic oil from the first hydraulic pump to the first and second oil chambers is blocked by the switching valve, pressure oil is not supplied from the first hydraulic pump. The pressure of the first and second oil chambers can also be maintained. Since the first hydraulic pump and the pump drive can be stopped during this time, in addition to the effects of claim 1, the energy loss for driving the first hydraulic pump and the pump drive and the heat generation due to the drive can be suppressed. .
請求項3記載の無段変速機によれば、第1油路および第2油路に配設される切換弁により、第1の油圧ポンプの第1又は第2の方向への駆動による第1又は第2の油室への圧力の導入と、第1の油圧ポンプの第1又は第2の方向への駆動による第1及び第2の油室への圧力の同時導入とが切り換えられる。第1の油圧ポンプの第1又は第2の方向への駆動により第1及び第2の油室へ圧力を同時に導入することで、請求項1の効果に加え、第1及び第2の油室の圧力を均衡させ、キャリッジ及びローラを所定の初期位置にできる効果がある。 According to the continuously variable transmission of the third aspect , the first hydraulic pump is driven in the first or second direction by the switching valve disposed in the first oil path and the second oil path. Alternatively, the introduction of the pressure into the second oil chamber and the simultaneous introduction of the pressure into the first and second oil chambers by driving the first hydraulic pump in the first or second direction are switched. By simultaneously introducing pressure into the first and second oil chambers by driving the first hydraulic pump in the first or second direction, in addition to the effect of claim 1 , the first and second oil chambers There is the effect that the pressure on the carriage and the roller can be in a predetermined initial position.
請求項4記載の無段変速機によれば、第1油路および第2油路に配設される切換弁により、第1の油圧ポンプから第1及び第2の油室への作動油の流通の許容または阻止の切り換えが行われる。変速比を固定する場合には、切換弁により第1の油圧ポンプから第1及び第2の油室への作動油の流通を阻止すれば、第1の油圧ポンプから圧油を供給しなくても第1及び第2の油室の圧力を維持できる。この間は第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を停止できるので、請求項1の効果に加え、第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を駆動するエネルギー損失と、駆動による発熱とを抑制できる効果がある。 According to the continuously variable transmission of the fourth aspect , the switching valve disposed in the first oil passage and the second oil passage transfers hydraulic oil from the first hydraulic pump to the first and second oil chambers. A switch is made to allow or block the flow. When the transmission gear ratio is fixed, if the flow of hydraulic oil from the first hydraulic pump to the first and second oil chambers is blocked by the switching valve, pressure oil is not supplied from the first hydraulic pump. The pressure of the first and second oil chambers can also be maintained. Since the first hydraulic pump and the pump drive can be stopped during this time, in addition to the effects of claim 1, the energy loss for driving the first hydraulic pump and the pump drive and the heat generation due to the drive can be suppressed. .
また、第1の油圧ポンプの第1又は第2の方向への駆動による第1又は第2の油室への圧力の導入と、第1の油圧ポンプの第1又は第2の方向への駆動による第1及び第2の油室への圧力の同時導入とが切り換えられる。第1の油圧ポンプの第1又は第2の方向への駆動により第1及び第2の油室へ圧力を同時に導入することで、請求項1の効果に加え、第1及び第2の油室の圧力を均衡させ、キャリッジ及びローラを所定の初期位置にできる効果がある。 Further, introduction of pressure to the first or second oil chamber by driving the first hydraulic pump in the first or second direction, and driving of the first hydraulic pump in the first or second direction The simultaneous introduction of the pressure into the first and second oil chambers by the. By simultaneously introducing pressure into the first and second oil chambers by driving the first hydraulic pump in the first or second direction, in addition to the effect of claim 1 , the first and second oil chambers There is the effect that the pressure on the carriage and the roller can be in a predetermined initial position.
請求項5記載の無段変速機によれば、切換弁は、第1油路および第2油路に連通する流路を切り換える弁駆動装置を備えているので、請求項2から4のいずれかの効果に加え、切換弁の切り換えを必要に応じて自動化できる効果がある。 According to the continuously variable transmission of claim 5 , the switching valve includes a valve drive that switches the flow passage communicating with the first oil passage and the second oil passage, so any one of claims 2 to 4 In addition to the effects of the above, there is an effect that switching of the switching valve can be automated as required.
請求項6記載の無段変速機によれば、潤滑流路によりバリエータへ作動油が供給される。第1油路および第2油路にそれぞれ第2連通路が連通し、第2連通路および潤滑油路に接続する第2の方向制御弁が、第1油路および第2油路の高い方の圧力を潤滑油路へ導く。第1油路および第2油路の圧油を利用してバリエータへ作動油を供給できるので、請求項1から5のいずれかの効果に加え、バリエータへ作動油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる効果がある。 According to the continuously variable transmission of the sixth aspect , the hydraulic fluid is supplied to the variator by the lubricating flow path. The second communication passage communicates with the first oil passage and the second oil passage, and the second direction control valve connected to the second communication passage and the lubricating oil passage is the higher of the first oil passage and the second oil passage. Lead pressure to the lubricating oil path. Since hydraulic oil can be supplied to the variator using the hydraulic oil in the first oil passage and the second oil passage, in addition to the effects of any of claims 1 to 5 , a hydraulic pump is additionally provided to supply the hydraulic oil to the variator. Compared to the case, there is an effect that the hydraulic circuit can be simplified.
請求項7記載の無段変速機によれば、潤滑流路によりバリエータへ作動油が供給され、第1油路および第2油路よりも低圧の潤滑油路へ、第2の油圧ポンプにより作動油が供給される。第1油路および第2油路へ作動油を供給する第1の油圧ポンプと別に、潤滑油路へ作動油を供給する第2の油圧ポンプを設けることにより、請求項1から6のいずれかの効果に加え、第2の油圧ポンプを設けない場合と比較して、第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置のサイズを小さくできる。また、第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置のサイズを小さくできる分、第2の油圧ポンプを設けない場合と比較して、第1の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置のエネルギー損失を抑制できる効果がある。 According to the continuously variable transmission of the seventh aspect , the hydraulic fluid is supplied to the variator by the lubricating channel, and the second hydraulic pump operates to the lubricating oil channel having a lower pressure than the first oil channel and the second oil channel. Oil is supplied. The invention according to any one of claims 1 to 6 , by providing a second hydraulic pump for supplying hydraulic fluid to the lubricating oil passage separately from the first hydraulic pump for supplying hydraulic fluid to the first oil passage and the second oil passage. In addition, the size of the first hydraulic pump and the pump drive can be reduced as compared with the case where the second hydraulic pump is not provided. In addition, since the size of the first hydraulic pump and the pump drive can be reduced, the energy loss of the first hydraulic pump and the pump drive can be suppressed as compared with the case where the second hydraulic pump is not provided. .
請求項8記載の無段変速機によれば、潤滑流路によりバリエータへ作動油が供給される。キャリッジが結合されるピストンロッドが第1及び第2の油室に配設され、潤滑油路の一部を構成する油流路が、ピストンロッドの内部に形成される。複数の逆止弁は、油流路と第1及び第2の油室とをそれぞれ連通し、逆止弁は第1及び第2の油室から油流路への作動油の流通を阻止する。そのため油圧シリンダの組立時に、第1及び第2の油室の空気を抜きながら油流路から作動油を供給することで、逆止弁から第1及び第2の油室へ作動油を充填できる。よって、請求項1から7の効果に加え、油圧シリンダの組立作業を容易にできる効果がある。また、使用中に第1及び第2の油室の作動油がリークしたときに、逆止弁から第1及び第2の油室へ作動油を補填できる。よって、作動油のリーク(エアの噛み込み)による応答性の低下を抑制できる効果がある。 According to the continuously variable transmission of the eighth aspect , hydraulic oil is supplied to the variator by the lubricating flow path. A piston rod to which the carriage is coupled is disposed in the first and second oil chambers, and an oil flow path forming a part of the lubricating oil path is formed inside the piston rod. The plurality of check valves communicate the oil passage with the first and second oil chambers, respectively, and the check valves prevent the flow of hydraulic fluid from the first and second oil chambers into the oil passage . Therefore, the hydraulic oil can be filled from the check valve into the first and second oil chambers by supplying the hydraulic oil from the oil flow path while removing air from the first and second oil chambers at the time of assembling the hydraulic cylinder. . Therefore, in addition to the effects of claims 1 to 7 , there is an effect that the assembling operation of the hydraulic cylinder can be facilitated. Also, when the hydraulic oil in the first and second oil chambers leaks during use, the hydraulic oil can be replenished from the check valve into the first and second oil chambers. Therefore, there is an effect that it is possible to suppress a decrease in responsiveness due to a leak of hydraulic oil (air biting).
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図1を参照して本発明の第1実施の形態における無段変速機10について説明する。図1は本発明の第1実施の形態における無段変速機10の系統線図である。なお、無段変速機10は複数のローラ16をそれぞれ有する複数のバリエータ11を備えているが、図1では簡略化のためにバリエータ11及びローラ16をそれぞれ1つずつ図示する(図2から図8において同じ)。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. First, a continuously
図1に示すように無段変速機10は、車両に搭載される駆動源(エンジン)からの駆動力(トルク)を車両の走行状態に応じた最適の条件で駆動輪側へ出力するための装置であり、変速比を無段階(連続的)に制御できるフルトロイダル型の変速機である。無段変速機10は、バリエータ11と、油圧シリンダ20と、油圧シリンダ20へ圧油を供給する油圧ポンプ33(第1の油圧ポンプ)とを備えている。無段変速機10は、ECU50(Electronic Control Unit)により無段変速機10の各部が制御される。
As shown in FIG. 1, the continuously
バリエータ11は、入力ディスク12、出力ディスク13及びローラ16を備え、入力ディスク12及び出力ディスク13とローラ16との間に形成される作動油(潤滑油)の油膜のせん断力を利用して駆動力を伝達する。入力ディスク12は、エンジン側からの駆動力が入力される部材であり、トロイダル面が形成されている。出力ディスク13は、駆動力を駆動輪(図示せず)側へ出力する部材であり、入力ディスク12のトロイダル面と対向するトロイダル面が形成されている。出力ディスク13は、背面側に配置されたピストン14との間に油室15(第3の油室)が形成されている。ローラ16は、トロイダル面に対応する曲面が外周面に形成された部材であり、入力ディスク12と出力ディスク13とに挟まれている。ローラ16は、油圧シリンダ20のピストンロッド21に結合するキャリッジ17に回転軸18により回転自在に、且つ、ピストンロッド21の軸回りに回動自在に設けられている。
The
油圧シリンダ20は、入力ディスク12と出力ディスク13に対する進退方向の駆動力をキャリッジ17に付与するための複動型の装置であり、ピストンロッド21に固定されたピストン22によって第1の油室23及び第2の油室24が区画されている。無段変速機10では、入力ディスク12と出力ディスク13との間にローラ16を介して駆動力を伝達しているときに、ローラ16に作用する反力と出力ディスク13を駆動するのに必要な駆動力との間に不均衡が生じると、ローラ16は自動的に角度を変えてこの不均衡を解消する。例えば、走行負荷の変動やアクセルペダルの加減により油室23,24の油圧に抗してローラ16が押し出されるか引き出されるような力が発生すると、ローラ16の角度が変化して、入力ディスク12と出力ディスク13との回転数比である変速比が変更される。即ち、油圧シリンダ20は油室23,24の油圧に応じてキャリッジ17と共にローラ16を移動し、入力ディスク12及び出力ディスク13に対してローラ16を傾転させることで変速比を変更する。
The
油圧回路30は、第1油路31、第2油路32及び油圧ポンプ33を備えている。第1油路31は油室23に接続される油圧配管であり、第2油路32は油室24に接続される油圧配管である。第1油路31及び第2油路32は油圧ポンプ33(第1の油圧ポンプ)が接続される。油圧ポンプ33はモータ34(ポンプ駆動装置)により回転駆動される。
The
モータ34は、第1の方向およびそれと反対の第2の方向へ回転駆動できる装置であり、ECU50に接続されている。ECU50はモータ34を第1の方向または第2の方向へ回転駆動する制御を行い、それに伴い油圧ポンプ33は第1の方向または第2の方向へ回転する。
The
第1油路31及び第2油路32は、互いを連通する第1連通路35が接続されている。第1連通路35はシャトル弁36(第1の方向制御弁)が配設されており、第1油路31及び第2油路32に供給される作動油が、第1連通路35からシャトル弁36に入力される。シャトル弁36は、連結油路37を介して油室15が出力側に接続されているので、第1油路31及び第2油路32の内の高圧側の圧油を油室15に出力し、油室15から第1油路31及び第2油路32の内の低圧側への作動油の流通を阻止する。
The
油タンク40は、油圧回路30を流れる作動油を貯留するためのものであり、バリエータ11に接続された回収路41が接続されている。回収路41は、主に潤滑油路(図示せず)からバリエータ11に供給された作動油(潤滑油)を油タンク40に回収するための配管である。バリエータ11に供給された作動油(潤滑油)により、入力ディスク12及び出力ディスク13とローラ16との間に油膜が形成される。その油膜のせん断力を利用してバリエータ11は駆動力を伝達する。
The
油タンク40は、無段変速機10に専用品として設けることができる。また、車両に搭載された他の動力伝達装置の油室を利用することもできる。油タンク40は、第1油路31及び第2油路32にそれぞれ連通する第1補填路42及び第2補填路44が配設されている。第1補填路42及び第2補填路44は、逆止弁43,45がそれぞれ配設されている。逆止弁43,45は、第1油路31又は第2油路32から油タンク40への作動油の流通を阻止するための弁である。
The
第1油路31及び第2油路32は圧力センサ51,52(第1及び第2の圧力センサ)がそれぞれ配設されている。圧力センサ51,52は、圧力を検出する検出部(図示せず)と、その検出結果を処理してECU50へ出力する出力回路(図示せず)とを備えている。
The
ECU50は、入力ディスク12及び出力ディスク13に対してローラ16を押し出すときには、モータ34を制御して第1の方向へ回転させ、油圧ポンプ33により加圧された作動油を第1油路31から油室23へ吐出し、第2油路32から油室24の作動油を吸引する。ECU50は、入力ディスク12及び出力ディスク13に対してローラ16を引き出すときには、モータ34を制御して第1の方向と反対の第2の方向へ回転させ、油圧ポンプ33により加圧された作動油を第2油路32から油室24へ吐出し、第1油路31から油室23の作動油を吸引する。無段変速機10は、1つの油圧ポンプ33から第1油路31及び第2油路32を通して油室23,24へ作動油を供給できるので、油圧ポンプや圧力調整弁等の油圧機器の数を削減できると共に油圧回路30を簡素化できる。
When pushing out the
無段変速機10は、第1連通路35、シャトル弁36及び連結油路37から第1油路31及び第2油路32の内の高い方の圧力を油室15へ導き、出力ディスク13を入力ディスク12側へ押し付け、入力ディスク12及び出力ディスク13にローラ16を挟圧する。無段変速機10は、第1油路31及び第2油路32の圧油を利用して油室15に圧油を供給できるので、油室15に圧油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路30を簡素化できる。また、油室15や連結油路37からの作動油のリーク分をシャトル弁36により第1油路31及び第2油路32から補填できる。
The continuously
第1油路31及び第2油路32の圧力は、圧力センサ51,52によりそれぞれ検出され、ECU50は検出された圧力に基づきモータ34を駆動する。そのため、圧力センサ51,52、ECU50及びモータ34の間に閉ループを作り、モータ34が油圧ポンプ33に加えた駆動力の結果にあたる圧力を帰還するフィードバック制御を行うことができる。よって、圧力制御の精度、即ちローラ16の傾転角の制御の精度を向上できる。
The pressures of the
従来の無段変速機では、油圧回路30に配設された流量制御弁を制御して圧油を油室31,32へ供給するが、必要なトルクが低い場合、即ち油室23,24の必要圧力が低い場合でも、第1油路31及び第2油路32の圧力は必要圧力より高圧に維持する必要がある。そのため、第1油路31及び第2油路32を高圧にするための油圧ポンプの設定圧力と必要圧力との差が、油圧ポンプの駆動エネルギーの損失となる。また、油室23,24の必要圧力は流量制御弁のフィードフォワード制御により調整されるので、圧力制御の精度、即ちローラ16の傾転角の制御の精度が低いという問題がある。
In the conventional continuously variable transmission, although the pressure oil is supplied to the
これに対し本実施の形態によれば、フィードバック制御によって必要なトルクに応じて必要な圧力が得られるので、流量制御弁を不要にできると共に、油圧ポンプ33を駆動させるモータ34のエネルギー損失を抑制できる。
On the other hand, according to the present embodiment, since the required pressure can be obtained according to the required torque by feedback control, the flow control valve can be made unnecessary and energy loss of the
なお、油圧回路30にリークが生じて作動油を油タンク40から補填する必要が生じた場合には、ECU50は、モータ34を駆動して油圧ポンプ33を作動させる。油圧ポンプ33により第1油路31及び油室23の作動油を吸引して第1油路31が油タンク40より低圧になると、油タンク40内の作動油が、第1補填路42から逆止弁43を通って第1油路31へ補填される。同様に、油圧ポンプ33により第2油路32及び油室24の作動油を吸引して第2油路32が油タンク40より低圧になると、油タンク40内の作動油が、第2補填路44から逆止弁46を通って第2油路32へ補填される。これにより作動油のリーク(エアの噛み込み)による応答性の低下を抑制できる。
When a leak occurs in the
次に図2を参照して第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、圧力センサ51,52を第1油路31及び第2油路32へそれぞれ設ける場合について説明した。これに対し第2実施の形態では、第1油路31及び第2油路32に代えて連結油路37に圧力センサ111を設ける場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図2は第2実施の形態における無段変速機110の系統線図である。無段変速機110は、連結油路37に配設される圧力センサ111を備えている。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where the
圧力センサ111は、圧力を検出する検出部(図示せず)と、その検出結果を処理してECU50へ出力する出力回路(図示せず)とを備え、連結油路37に配設されている。圧力センサ111が検出する連結油路37の圧力は、第1油路31及び第2油路32の内の高圧側の圧力と一致する。第1油路31及び第2油路32の圧力をそれぞれ検出する場合には圧力センサ51,52を2つ必要とするところ、連結油路37の圧力を検出することで圧力センサ111を1つにできるので、1つ分の圧力センサ及び圧力センサとECU50との配線等のコストを削減できる。
The
次に図3を参照して第3実施の形態について説明する。第3実施の形態では、第1油路31及び第2油路32を遮断する切換弁211を備える無段変速機210を説明する。なお、第1及び第2実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図3は第3実施の形態における無段変速機210の系統線図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, a continuously
切換弁211はソレノイド212(弁駆動装置)に通電されることで駆動する電磁弁であり、ECU50に接続されている。ECU50は切換弁211の駆動を制御する。切換弁211は、ソレノイド212の非通電時に弾性部材213の付勢力によって流路が開放され、油圧ポンプ33が油室23,24に接続された状態となる。切換弁211は、ソレノイド212の通電時に弾性部材213の付勢力に抗して弁体が移動することで流路が閉止され、油圧ポンプ33と油室23,24との接続が遮断される。
The switching
ECU50は、変速比を固定する場合にはソレノイド212に通電して、切換弁211により流路を閉止し、油圧ポンプ33から油室23,24への作動油の流通を阻止する。次いでECU50はモータ34を停止して油圧ポンプ33による圧油の供給を停止する。第1油路31及び第2油路32は切換弁211により閉止されるので、モータ34を駆動して油圧ポンプ33から圧油を供給しなくても油室23,24の圧力を維持できる。油室23,24の圧力を維持できる間はモータ34及び油圧ポンプ33を停止できるので、モータ34及び油圧ポンプ33を駆動するエネルギー損失と、それらの駆動による発熱とを抑制できる。また、切換弁211はソレノイド212により第1油路31及び第2油路32にそれぞれ連通する流路を同時に開放または閉止するので、切換弁211の切り換えを必要に応じて自動化できる。
When the transmission gear ratio is fixed, the
次に図4を参照して第4実施の形態について説明する。第4実施の形態では、第1油路31及び第2油路32に配設された切換弁311を備える無段変速機310を説明する。なお、第1及び第2実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図4は第4実施の形態における無段変速機310の系統線図である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, a continuously
切換弁311はソレノイド312(弁駆動装置)に通電されることで駆動する電磁弁であり、ECU50に接続されている。ECU50は切換弁311の駆動を制御する。切換弁311は、ソレノイド312の非通電時に弾性部材313の付勢力によって流路が開放され、第2実施の形態と同様に、油圧ポンプ33が油室23,24に接続された状態となる。
The switching
ECU50は、キャリッジ21及びローラ16を初期位置にする場合に、ソレノイド312に通電する。切換弁311は、ソレノイド312により弾性部材313の付勢力に抗して弁体が移動することで、流路が切り換えられる。切換弁311の流路を切り換えた後、モータ34を第1の方向へ回転させると、モータ34の一方のポートから第1油路31及び第2油路32を経て油室23,24へ同じ圧力を同時に導入できる。油室23,24の圧力を均衡させることができるので、キャリッジ21及びローラ16を初期位置にできる。なお、このときに切換弁311はモータ34の他方のポートからドレン回収する。また、切換弁311はソレノイド312により第1油路31及び第2油路32に連通する流路を切り換えるので、切換弁311の切り換えを必要に応じて自動化できる。
The
次に図5を参照して第5実施の形態について説明する。第5実施の形態では、第1油路31及び第2油路32に配設された切換弁411を備える無段変速機410を説明する。なお、第1及び第2実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図5は第5実施の形態における無段変速機410の系統線図である。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, a continuously
切換弁411はソレノイド412,413(弁駆動装置)に通電されることで駆動する電磁弁であり、ECU50に接続されている。ECU50は切換弁411の駆動を制御する。切換弁411は、ソレノイド412,413への通電により、以下の3つのいずれかに弁体の位置が切り換えられる。図5左から順に、(1)モータ34の一方のポートを第1油路31及び第2油路32へ連通し、モータ34の他方のポートからドレン回収する位置、(2)油圧ポンプ33の両方のポートと第1油路31及び第2油路32とをそれぞれ連通する位置、(3)油圧ポンプ33の両方のポートと第1油路31及び第2油路32との連通を阻止する位置。
The switching
上記(1)の位置では、油室23,24の圧力を均衡させ、キャリッジ21及びローラ16を所定の初期位置にできる。(2)の位置では、切換弁411の流路が開放され、第2実施の形態と同様に油圧ポンプ33が油室23,24に接続される。(3)の位置では、油圧ポンプ33から圧油を供給しなくても油室23,24の圧力を維持できる。切換弁411はソレノイド412,413により第1油路31及び第2油路32に連通する流路を切り換えるので、切換弁411の切り換えを必要に応じて自動化できる。
In the position (1), the pressures in the
次に図6を参照して第6実施の形態について説明する。第6実施の形態では、第1油路31と第2油路32との圧力差を利用してバリエータ11に潤滑油(作動油)を供給する潤滑油路513を備える場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図6は第6実施の形態における無段変速機510の系統線図である。
A sixth embodiment will now be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, a case will be described where a lubricating
無段変速機510は、第1油路31及び第2油路32を互いに連通する第2連通路511が、第1油路31及び第2油路32に接続されている。第2連通路511はシャトル弁512(第2の方向制御弁)が配設されており、第1油路31及び第2油路32に供給される作動油が、第2連通路511からシャトル弁512に入力される。シャトル弁512は、潤滑油路513を介してバリエータ11が出力側に接続されている。潤滑油路513は減圧弁514が配設されているので、第1油路31及び第2油路32の内の高圧側の圧油を減圧弁514で減圧してバリエータ11に出力する。シャトル弁512は、第1油路31及び第2油路32の内の低圧側への油室15からの作動油の流通を阻止する。
In the continuously
潤滑油路513からバリエータ11に供給された作動油(潤滑油)は、入力ディスク12及び出力ディスク13とローラ16との間に供給され、油膜の形成に使われる。その油膜のせん断力を利用してバリエータ11は駆動力を伝達する。無段変速機510は、第1油路31及び第2油路32の圧油を利用してバリエータ11へ作動油(潤滑油)を供給できるので、バリエータ11へ作動油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる。減圧弁514によって潤滑油路513が減圧されるので、油膜の形成に必要な油量(油圧)を第1油路31及び第2油路32からバリエータ11へ供給できる。また、バリエータ11からの作動油のリーク分を、シャトル弁512により第1油路31及び第2油路32から補填できる。
The hydraulic oil (lubricating oil) supplied from the lubricating
次に図7を参照して第7実施の形態について説明する。第6実施の形態では第2連通路511、シャトル弁512及び潤滑油路513を設け、第1油路31及び第2油路32の圧力を利用してバリエータ11に作動油(潤滑油)を供給する場合について説明した。これに対し第7実施の形態では、第1油路31及び第2油路32とは別に潤滑油路611を設ける場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図7は第7実施の形態における無段変速機610の系統線図である。
A seventh embodiment will now be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, the
無段変速機610はバリエータ11に作動油(潤滑油)を供給する潤滑油路611が配設されている。潤滑油路611は第1の端部がバリエータ11に接続され、第2の端部が油タンク40に接続されている。潤滑油路611は油圧ポンプ612(第2の油圧ポンプ)が配設されている。油圧ポンプ612はエンジン613(ポンプ駆動装置)によって回転駆動される。油タンク40から潤滑油路611を通ってバリエータ11へ供給された作動油は、回収路41を通って油タンク40へ回収される。
The continuously
潤滑油路611は第1油路31及び第2油路32と比較して低圧に設定される。第1油路31及び第2油路32へ作動油を供給する油圧ポンプ33と別に、潤滑油路611へ作動油を供給する油圧ポンプ612を設けることにより、油圧ポンプ612を設けない場合と比較して、油圧ポンプ33及びモータ34のサイズや容量を小さくできる。油圧ポンプ33及びモータ34のサイズや容量を小さくできる分、油圧ポンプ612を設けない場合と比較して、油圧ポンプ33及びモータ34のエネルギー損失を抑制できる。
The lubricating
次に図8を参照して第8実施の形態について説明する。第1実施の形態から第7実施の形態では、第1油路31及び第2油路32にそれぞれ連通する第1補填路42及び第2補填路44に逆止弁43,45をそれぞれ設け、第1油路31や第2油路32、油室23,24からの作動油のリーク分を第1補填路42及び第2補填路44から補填する場合について説明した。これに対し第8実施の形態では、油圧シリンダ711の油室23,24と油流路713との間に逆止弁721,722をそれぞれ設け、第1油路31や第2油路32、油室23,24からの作動油のリーク分を油流路713から補填する場合について説明する。なお、第1実施の形態から第7実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図8は第8実施の形態における無段変速機710の系統線図である。
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG. In the first to seventh embodiments, the
無段変速機710は油圧シリンダ711を備えている。油圧シリンダ711は、キャリッジ17が固定されたピストンロッド712が、油室23,24に貫設されている。ピストンロッド712は、長手方向に亘って貫通する油流路713が形成されている。ピストン714は、厚さ方向に貫通する貫通孔が中心に形成されており、貫通孔にピストンロッド712が挿通されることで、ピストンロッド712の長手方向の中央の外周面に固定されている。ピストン714によって油室23,24が区画される。油室23,24の油圧に応じて、ピストン714と共にピストンロッド712が移動することで、ローラ16がバリエータ11に対して進退する。
The continuously
油圧シリンダ711は、ピストン714に対してピストンロッド712の長手方向の両側に逆止弁721,722が設けられている。逆止弁721,722は、油室23,24と油流路713とを連通する弁であり、油流路713から油室23,24への作動油の流通は許容し、油室23,24から油流路713への作動油の流通を阻止する。
The
潤滑油路715は、ピストンロッド712に形成された油流路713に接続されており、油圧モータ612によって油タンク40の作動油を吸引し加圧して油流路713に供給する。油流路713に供給された作動油(潤滑油)は、キャリッジ17を伝ってローラ16の回転軸18に到達する。回転軸18(ローラ16の中心)に到達した作動油は、ローラ16の側面を冷却しながらローラ16の外周面へ流れ、入力ディスク12及び出力ディスク13とローラ16との間(トラクションが生じる部分)に油膜を形成しながら、トラクションが生じる部分を冷却する。作動油(潤滑油)は、入力ディスク12及び出力ディスク13とローラ16とのトラクションによって生じる熱を奪うので、油膜の粘性が低下することを防ぎ、油膜切れを防止できる。作動油によるローラ16の冷却効率を高めて油膜切れを防ぐことで、大きな温度上昇を伴うトラクションが発生するような高い伝達トルクを得ることができる。
The lubricating
無段変速機710が以上のように構成されているので、油圧シリンダ711の組立時に、油室23,24の空気を抜きながら逆止弁721,722を通して油流路713から油室23,24へ作動油を供給することで、油室23,24へ作動油を充填できる。よって、油圧シリンダ711の組立作業を容易にできる。また、使用中に油室23,24の作動油がリークしたときに、油室23,24より油流路713を高圧にすることで、逆止弁721,722から油室23,24へ作動油を補填できる。これにより作動油のリーク(エアの噛み込み)による応答性の低下を抑制できる。
Since continuously
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It can be easily guessed.
上記各実施の形態では、バリエータ11の出力ディスク13側に油室15を設け、ピストン14で出力ディスク13を入力ディスク12側へ押圧してローラ16を挟圧する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これとは逆に、入力ディスク12側に油室15を設け、入力ディスク12を出力ディスク13側へ押圧することは当然可能である。
In each of the above embodiments, the
上記各実施の形態では、第1油路31及び第2油路32の高圧側の圧力と油室15の圧力とを連結油路37によって同一にする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。連結油路37に代えて、油室15に連通する油圧回路を設け、その油圧回路に配設した油圧ポンプで油室15を加圧することは当然可能である。
In the above embodiments, the case where the pressure on the high pressure side of the
上記各実施の形態では、シャトル弁36,512を方向制御弁とする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、シャトル弁に代えて、電磁切換弁等の他の方向制御弁を用いることは当然可能である。その場合、ECU50はモータ34の制御に連動して電磁切換弁を制御し、第1油路31又は第2油路32の圧油を油室15へ供給する。
In each of the above embodiments, the
第7実施の形態および第8実施の形態では、潤滑油路611,715に配設した油圧ポンプ612をエンジン613で駆動する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、別途設けたモータによって油圧ポンプ612を駆動することは当然可能である。
In the seventh and eighth embodiments, the
上記第3実施の形態では、非通電時に流路を開放し、通電時に流路を閉止する切換弁211を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、非通電時に流路を閉止し通電時に流路を開放する切換弁211にすることは当然可能である。第4実施の形態も同様に、非通電時に流路を開放し、通電時に第1油路31及び第2油路32を同時に加圧する切換弁311を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、非通電時に第1油路31及び第2油路32を同時に加圧し、通電時に流路を開放する切換弁311にすることは当然可能である。
In the third embodiment, the case where the switching
上記第1実施の形態から第7実施の形態では、第1油路31及び第2油路32にそれぞれ連通する第1補填路42及び第2補填路44を設け、第1補填路42及び第2補填路44を用いて油タンク40から油圧回路30に作動油を補填する場合について説明した。しかし、第1補填路42及び第2補填路44を省略することは当然可能である。
In the above-described first to seventh embodiments, the
10,110,210,310,410,510,610,710 無段変速機
11 バリエータ
12 入力ディスク
13 出力ディスク
15 油室(第3の油室)
16 ローラ
17 キャリッジ
18 回転軸
20,711 油圧シリンダ
23 油室(第1の油室)
24 油室(第2の油室)
31 第1油路
32 第2油路
33 油圧ポンプ(第1の油圧ポンプ)
34 モータ(ポンプ駆動装置)
35 第1連通路
36 シャトル弁
37 連結油路
40 油タンク
42 第1補填路
43 逆止弁
44 第2補填路
45 逆止弁
50 ECU(圧力取得手段、駆動手段)
111 圧力センサ
211,311,411 切換弁
212,312,412,413 ソレノイド(弁駆動装置)
511 第2連通路
512 シャトル弁(第2の方向制御弁)
513,611,715 潤滑油路
612 油圧ポンプ(第2の油圧ポンプ)
712 ピストンロッド
713 油流路
721,722 逆止弁
10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 continuously
16
24 oil chamber (second oil chamber)
31
34 Motor (Pump Drive Unit)
35
40 oil tank
42 first replenishment path
43 check valve
44 second replenishment path
45
111
511
513,611,715
712
Claims (8)
前記複数のローラの回転軸をそれぞれ支持する複数のキャリッジと、
前記バリエータに対する進退方向の駆動力を前記複数のキャリッジにそれぞれ付与する第1及び第2の油室を有する複数の油圧シリンダと、
前記第1及び第2の油室にそれぞれ接続される第1油路および第2油路と、
その第1油路および第2油路に接続する第1の油圧ポンプと、
その第1の油圧ポンプを第1の方向およびそれと反対の第2の方向へ駆動し、前記第1油路及び前記第2油路へ作動油を供給するポンプ駆動装置と、
油タンクと前記第1油路とを連通する第1補填路と、
前記油タンクと前記第2油路とを連通する第2補填路と、
前記第1補填路および前記第2補填路にそれぞれ配設され、前記第1油路および前記第2油路から前記油タンクへの作動油の流通を阻止する逆止弁と、
前記ローラを挟圧する付勢力を前記入力ディスク又は前記出力ディスクに付与する第3の油室と、
その第3の油室に接続される連結油路と、
前記第1油路および前記第2油路にそれぞれ連通する第1連通路と、
その第1連通路および前記連結油路に接続し、前記第1油路および前記第2油路の高い方の圧力を前記連結油路へ導くシャトル弁と、
前記連結油路に配設される圧力センサと、
その圧力センサが検出する圧力を取得する圧力取得手段と、
その圧力取得手段が取得する圧力に基づいて前記ポンプ駆動装置を駆動する駆動手段と、を備えていることを特徴とする無段変速機。 A variator including an input disk to which a driving force is input, an output disk for outputting the driving force, and a plurality of rollers provided between the output disk and the input disk;
A plurality of carriages respectively supporting rotation shafts of the plurality of rollers;
A plurality of hydraulic cylinders each having a first and a second oil chamber for applying a driving force in the direction of movement to and from the variator to the plurality of carriages,
First and second oil passages respectively connected to the first and second oil chambers;
A first hydraulic pump connected to the first oil passage and the second oil passage;
A pump drive which drives the first hydraulic pump in a first direction and a second direction opposite thereto, and supplies hydraulic fluid to the first oil passage and the second oil passage ;
A first refill passage connecting an oil tank and the first oil passage;
A second filling passage communicating the oil tank with the second oil passage;
A check valve disposed in each of the first refill passage and the second refill passage, for blocking the flow of hydraulic oil from the first oil passage and the second oil passage to the oil tank;
A third oil chamber for applying an urging force for clamping the roller to the input disc or the output disc;
A connected oil passage connected to the third oil chamber;
First communication passages respectively communicating with the first oil passage and the second oil passage;
A shuttle valve connected to the first communication passage and the connection oil passage to lead the higher pressure of the first oil passage and the second oil passage to the connection oil passage;
A pressure sensor disposed in the connection oil passage;
Pressure acquisition means for acquiring the pressure detected by the pressure sensor;
And a driving means for driving the pump driving device based on the pressure acquired by the pressure acquiring means .
前記第1油路および前記第2油路にそれぞれ連通する第2連通路と、
その第2連通路および前記潤滑油路に接続し、前記第1油路および前記第2油路の高い方の圧力を前記潤滑油路へ導く第2の方向制御弁とを備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の無段変速機。 A lubricating oil passage for supplying hydraulic oil to the variator;
A second communication passage respectively communicating with the first oil passage and the second oil passage;
And a second directional control valve connected to the second communication passage and the lubricating oil passage, for guiding the higher pressure of the first oil passage and the second oil passage to the lubricating oil passage. The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that:
前記第1油路および前記第2油路よりも低圧の前記潤滑油路へ作動油を供給する第2の油圧ポンプを備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の無段変速機。 A lubricating oil passage for supplying hydraulic oil to the variator;
7. A hydraulic pump according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a second hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the lubricating oil passage having a pressure lower than that of the first oil passage and the second oil passage. Continuously variable transmission.
前記第1及び前記第2の油室に配設されると共に前記キャリッジが結合されるピストンロッドと、
そのピストンロッドの内部に形成されると共に前記潤滑油路の一部を構成する油流路と、
その油流路と前記第1及び第2の油室とをそれぞれ連通し、前記第1及び第2の油室から前記油流路への作動油の流通を阻止する複数の逆止弁とを備えていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の無段変速機。 A lubricating oil passage for supplying hydraulic oil to the variator;
A piston rod disposed in the first and second oil chambers and to which the carriage is coupled;
An oil passage formed inside the piston rod and forming a part of the lubricating oil passage;
A plurality of check valves are provided that communicate the oil flow path with the first and second oil chambers, respectively, and prevent the flow of hydraulic oil from the first and second oil chambers to the oil flow path. The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 7 , wherein the continuously variable transmission is provided.
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