JPH01116367A - トロイダル形無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、入力側と出力側のディスク間にパワーローラ
が圧接状態で介装され、このパワーローラの傾きを油圧
に゛よって変えることによって無段階に変速を行うトロ
イダル形無段変速機に関する。

（従来の技術） 従来のトロイダル形無段変速機としては、特開昭８１−
１１９８８４号公報に記載されているものがあった。こ
の従来のトロイダル形無段変速機は、第４図に示すよう
に、主要な構成要素としてトロイダル変速部１．コント
ロールバルブ２．レギュレータバルブ３およびポンプ５
を備えているものであった。

この従来のトロイダル形無段変速機は、エンジンを始動
させるとオイルポンプ５が駆動され、オイルポンプ５で
発生した油圧はレギュレータバルブ３の中央のボート３
５に送られる。そして、この油圧は油路６２を介してス
プール３２の右端のボート３７に作用し、スプール３２
をスプリング３４に抗して左方へ移動させる。これによ
ってボート３５と３６とが連通し、オイルポンプ５の吸
込側ヘトレーンされる。したがって、中央のボート３５
と接続された油路６１の油圧は、この油圧とスプリング
３４のばね力とが釣り合った状態（ライン圧）に保たれ
るようになっていた。

そして、トロイダル変速部１の変速比を変える場合には
、アクチュエータ２４によりコントロールバルブ２のス
リーブ２２を例えば図中右側へ作動させる。これにより
ボート２７と２８とが連通し、ライン圧は油路６１およ
び６４を介して駆動側油圧作動室１７ａに作用するとと
もに、非駆動側油圧作動室１７ｂと油路Ｂ５を介して連
通したボート２９は、スプール２３に設けた孔２３ａを
介してドレーンされる。したがって、駆動側油圧作動室
１７ａの油圧が高くなり、左側の支持体１４は上方へ、
右側の支持体１４は下方へそれぞれ移動する。これに伴
つてパワーローラ１２に加わる接線方向の力の向きが変
わるので、左側のパワーローラ１２と支持体１４とは左
回り方向に回動し、右側のパワーローラ１２と支持体１
４とは右回り方向に回動する。すなわち、トロイダル変
速部１は減速側へ移行する。そして、上記左側の支持体
１４と一体に回動するプリシスカム２５は左回り方向に
回動し、スプール２３をボート２８が閉じられるまで右
方へ押す。上記のようにしてトロイダル変速部１は所望
の変速比まで制御され、かつこの変速比で維持される。

そして変速動作の途中において入力ディスク１１に加わ
る入力トルクが増大すると、支持体１４は上記動作とは
反対側、すなわち左側の支持体１４は下方へ、右側の支
持体１４は上方へそれぞれ押されるが、駆動側油圧作動
室１７ａが油路６３を介してレギュレータバルブ３の背
圧室３３に連通されていることによって、入力トルクの
増大に伴う駆動側油圧作動室１７ａ内の油圧の増大が瞬
時にレギュレータバルブ３の背圧室３３に伝えられ、ス
プール３２を右方、′すなわちボート３７を閉じる方向
に押圧する。その結果、油路６１内のライン圧は上昇し
、駆動側油圧作動室１７ａには入力トルクに比例した高
い油圧が導入されるようになっていた。つまり。

レギュレータバルブ３の背圧室３３の作用によって、ラ
イン圧を入力トルクの増減に伴って常に入力トルクを上
回るように調圧するようになっており、これによってオ
イルポンプ５の吐出損失の発生を防止するようになって
いた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし上記のような従来のトロイダル形無段変速機は２
例えばこれを自動車用の変速機として使用した場合、惰
力走行時には通常走行時とは逆に出力ディスクから入力
ディスク１１の方向にトルクが伝達されることとなる。

この場合、出力ディスクから入力されるトルクの増大に
よって左側の支持体１４は上方へ、右側の支持体１４は
下方へそれぞれ付勢されるため、非駆動側油圧作動室１
７ｂが圧縮され油圧が増大されるが、レギュレータバル
ブ３は非駆動側油圧作動室１７ｂ内の油圧の増加によっ
てはライン圧を調圧することが出来なかった。このため
、急な降板路等を走行するときのように強いエンジンブ
レーキを必要とする場合、油路Ｂ５からライン圧を導入
して減速しようとしても、出力ディスクから入力される
トルクの増大によってパワーローラ１２が所望の変速比
を達成するまで変位するのに時間を要したり、また所定
の変速比を維持することが困難であるといった欠点を有
していた。

この発明は、上記のような従来のトロイダル形無段変速
機の有する欠点を解消することを目的としている。すな
わちトロイダル変速部の入力ディスク側からトルクが入
力される場合のみならず。

出力ディスク側からトルクが入力される場合にもライン
圧を入力トルクに比例して自動的に調圧することが出来
、迅速な変速を可能にするとともにオイルポンプの吐出
損失を低減することの出来るトロイダル形無段変速機を
提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、互いに対向する
入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラが圧
接状態で介装され、このパワーローラが入力ディスクお
よび出力ディスクの軸方向と直角な方向に移動自在な支
持体に回転自在に支持され、この支持体の移動方向両側
に該支持体を油圧によって各々他側に付勢するための駆
動側および非駆動側油圧作動室が形成され、これらの油
圧作動室内の油圧を制御するためのコントロールバルブ
を備えているトロイダル形無段変速機にオイテ、前記コ
ントロールバルブと油圧供給源との間にライン圧を制御
し該ライン圧がスプールの一端側に作用されるレギュレ
ータバルブが配設され、このレギュレータバルブのスプ
ールの他端側に、前記駆動側作動油圧室に連通された第
１背圧室と非駆動側作動油圧室に連通された第２背圧室
とが形成されていることを特徴としているものである。

（作　用） 上記トロイダル形無段変速機は、コントロールバルブが
駆動側および非駆動側作動油圧室内の油圧を制御して支
持体を移動させパワーローラと入力ディスクおよび出力
ディスクとの接触位置を変位させることによって入力デ
ィスクと出力ディスク間において無段階に変速を行う。

そして入力ディスクからのトルク入力が増大すると、支
持体が駆動側作動油圧室を圧縮する方向に付勢されこの
駆動側作動油圧室内の圧力が増大するが、この圧力の増
大は駆動側作動油圧室と連通しているレギュレータバル
ブの第１背圧室に伝達され、この第１背圧室の油圧がレ
ギュレータバルブのスプールに対しその一端に作用する
ライン圧と対向する方向に作用してスプールを変位させ
ることによりライン圧を調圧する。このレギュレータバ
ルブによって調圧されるライン圧は駆動側作動油圧室の
油圧に連動して増減されるため。

入力ディスクにおける入力トルクの変動にかかわらずラ
イン圧を常に駆動側作動油圧室内の圧力よりも高くなる
よう設定することが可能となる。

また上記の場合とは逆に、出力ディスク側からトルク入
力がありこの入力トルクが変動するような場合、出力デ
ィスクからのトルク入力が増大すると、支持体が非駆動
側作動油圧室を圧縮する方向に付勢されこの非駆動側作
動油圧室内の圧力が増大するが、この圧力の増大は非駆
動側作動油圧室と連通しているレギュレータバルブの第
２背圧室に伝達され、前記の場合と同様、この第２背圧
室の油圧がレギュレータバルブのスプールに対しその一
端に作用するライン圧と対向する方向に作用してスプー
ルを変位させることによりライン圧を調圧する。このレ
ギュレータバルブによって調圧されるライン圧は非駆動
側作動油圧室の油圧に連動して増減されるため、出力デ
ィスクにおける入力トルクの変動にかかわらずライン圧
を常に非駆動側作動油圧室内の圧力よりも高くなるよう
設定することが可能となる。

（実施例） 以下この発明を２図面に示す実施例に基づいてさらに詳
細に説明を行う。

第１図において、トロイダル変速部１は、互いに対向す
る入力ディスク１１と出力ディスク（図示せず）との間
に２個のパワーローラ１２が圧接状態で配置されており
、それぞれのパワーローラ１２は軸１３を介して支持体
１４によつて回転自在に支持されている。その支持体１
４の両端部には、シリンダｌｅａ、　１８ｂ内を摺動自
在なピストン１５ａ、　１５ｂ’が連設され支持体１４
がピストン１５ａ、　１５ｂとともに軸方向（図中、上
下方向）に移動可能であり′、かつ軸１３の回りに回動
可能となっている。また、シリンダｌｅａ　、　ｔａｂ
の内部には油圧作動室１７ａ。

１７ｂが形成されており、これら油圧作動室１７ａ。

１７ｂのうち、入力ディスク１１の図示回転方向Ａと対
向する側が駆動側油圧作動室１７ａ、　これと反対側が
非駆動側油圧作動室１７ｂとなっている。

コントロールバルブ２は、バルブボデー２１内に摺動自
在に挿入されたスリーブ２２と、スリーブ２２内に摺動
自在に挿入されたスプール２３とを備えている。スリー
ブ２２は変速比制御装置のアクチュエータ２４によって
軸方向に作動され、スプール２３の左端部はプリシスカ
ム２５とスプリング２Ｂの付勢力により常時当接してい
る。このプリシスカム２５は一方の支持体９例えば左側
の支持体１４の上端部に連結されており、支持体１４と
一体に回転してスプール２３を進退させる。

レギュレータバルブ１０３はバルブボデー１３１内に進
退自在に挿入されたスプール１３２を有しており、この
スプール１３２は第１背圧室１３３に設けたスプリング
１３４により右方へ付勢されている。レギュレータバル
ブ１０３の中央のボート１３５はオイルポンプ５の吐出
側と接続されており、このボート１３５と隣接するボー
ト１３６はオイルポンプ５の吸込側に接続されている。

ボート１３５は油路６１を介してコントロールバルブ２
の中央のボート２７に接続されており、油路６１から分
岐した油路Ｂ２はレギュレータバルブ１０３の右端のボ
ート１３７に接続されている。レギュレータバルブ１０
３の第１苛圧室１３３は油路Ｂ３を介してトロイダル変
速部１の駆動側油圧作動室１７ａに接続され、さらに油
路６３から分岐した油路Ｂ４を介してコントロールバル
ブ２の左側のボート２８に接続されている。一方、非駆
動側油圧作動室１７ｂは油路６５によってコントロール
バルブ２の右側のボート２９に接続されている。

なお以上の構成については、前記従来のトロイダル形無
段変速機と同様である。

この発明ではさらに、レギュレータバルブ１０３が、ラ
ンドＬ３２ａから図面左方向に延びるスプール１３２ｂ
の端面とバルブボデー１３１との間に第２背圧室１３８
を有している。そしてこの第２背圧室１３８は、油路６
Ｂによって油路６５に接続されている。

また９本実施例ではスプール１３２ｂの断面積、ランド
１３２ａとスプール１３２ｂの断面積の差面積及びボー
トＬ３７の開口面積が等しくなっている。

上記トロイダル形無段変速機は１例えばこの変速機が自
動車に搭載されこの自動車が平地走行を行う場合のよう
に、トロイダル変速部１の入力ディスクｌｌからトルク
が入力される場合、この入力トルクが増加すると、前記
従来のトロイダル形無段変速機の場合と同様、駆動側油
圧作動室１７ａ内の油圧上昇が油路６３を介してレギュ
レータバルブ１０３の第１背圧室１３３に伝達され、こ
れによってスプール１３２を図面右方向に変位させて油
路８１におけるライン圧を上昇させる。

第２図はレギュレータバルブ１０３における調圧動作を
示しており、上記のように入力ディスクｔｉからトルク
が入力される場合の駆動側油圧作動室１７ａ内の油圧（
第１背圧室１３３内の油圧）とライン圧との関係を表わ
したものである。この第２図において、実線Ａは駆動側
油圧作動室１７ａ内の油圧変化（第１背圧室１３３内の
油圧変化）を、−点鎖線Ｂは油路８１におけるライン圧
の変化を示しており、ライン圧は常に駆動側油圧作動室
１７ａ内の圧力（第１背圧室１３３内の油圧）よりも高
くなるよう維持されている。なお、この実線Ａと一点鎖
線Ｂとの圧力差は、レギュレータバルブ１０３のスプリ
ング１３４のばね定数によって設定される。

また例えば自動車が惰力走行または降坂路走行を行う場
合のように、トロイダル変速部１の出力ディスク側から
トルクが入力される場合に、入力トルクの増大によって
パワーローラ１２が付勢され非駆動側油圧作動室１７ｂ
内の油圧が上昇すると。

この油圧の増大が瞬時に油路Ｂ５および油路６Ｂを介し
てレギュレータバルブ１０３の第２背圧室１３Ｂに伝達
されスプール１３２を図面右方向に変位させる。その結
果、レギュレータバルブ１０３のボート１３５とボート
１３Ｂとの連通が狭められることによって油路６１にお
けるライン圧が上昇され、非駆動側油圧作動室１７ｂに
出力ディスクから入力されるトルクに比例して増大され
た油圧が導入されることとなる。

第３図はこのときのレギュレータバルブ１０３における
調圧動作を示すものであって、実線Ａ′が非駆動側油圧
作動室１７ｂ内の油圧変化（第２背圧室１３８内の油圧
）を、−点鎖線Ｂ°が油路６１におけるライン圧の変化
を示しており、ライン圧は常に非駆動側油圧作動室１７
ｂ内の圧力（第２背圧室１３８内の油圧）よりも高くな
るよう維持されている。そして第３図中二点鎖線Ｂ”は
、第４図の従来のトロイダル形無段変速機において、出
力ディスク側からトルク入力があった場合のライン圧を
示しており、従来は出力ディスク側からのトルク入力に
よってはライン圧が影響を受けていなかったことを示し
ている。なお、第３図中、実線Ａ。

と−点鎖線Ｂ°との圧力差は、第２図の場合と同様、レ
ギュレータバルブ１０３のスプリング１３４のばね定数
によ、って設定される。

上記トロイダル形無段変速機は、入力ディスク１１、出
力ディスクのどちらに入力トルクがかかりても常にライ
ン圧は入力トルクを上回るように調圧されトロイダル変
速部１の制御に何ら支障をきたさないととともに、入力
トルクが小さいときにはライン圧も低く抑えることがで
きるので、オイルポンプの吐出損失を極力低減できる。

そしてこのトロイダル形無段変速機が自動車用変速機と
して使用された場合には、降板走行におけるエンジンブ
レーキを作動させるのが容易となる。

以上、レギュレータバルブ１０３のスプール１３２ｂの
断面積、ランド１３２ａとスプール１３２ｂの断面積の
差面積及びポート１３７の開口面積が等しい場合につい
て説明したが、これら三つの面積は特に等しくなくても
よい。それゆえに、第４図に示したように、レギュレー
タバルブ１０３°のポート１３７°の開口面積を増大さ
せ、スプール１３２°ｂの断面積及びランド１３２’ａ
とスプール１３２’ｂの断面積の差面積よりも大きくす
ることも考えられる。この場合の油圧特性線を第２図′
、第３図に破線ｃ、ｃ’で示した。図示されているよう
にポート１３７°の開口面積を増大させることにより、
入力トルクが大きくなるに従って破線ｃ、ｃ’と実線Ａ
、Ａ’との間の油圧差が減少するようになる。このよう
にすれば、入力トルクが大きい時、即ち高速走行時や急
加速時の損失を一層低減することができる。

（発明の効果） 以上のようにこの発明は、レギュレータバルブにおける
ライン圧の調圧がトロイダル変速部の駆動側および非駆
動側油圧作動室の双方の油圧に連動して行われるように
なっているので、入力ディスクのみならず出力ディスク
側からトルクが入力される場合であっても、常にライン
圧を入力トルクに比例して自動的に調圧することができ
、ライン圧を駆動側または非駆動側油圧作動室内の圧力
よりも常に高く設定することによってオイルポンプの吐
出損失をトルクの入力方向に関係無く低減することが出
来る。

またこの発明によるトロイダル形無段変速機が車両用変
速機として使用された場合、エンジ・ンブレーキを作動
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す油圧回路図。 第２図は同実施例において入力ディスクからトルク入力
がある場合の油圧特性線図、第３図は同実施例において
出力ディスクからトルク入力がある場合の油圧特性線図
、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図、第５図は
従来例を示す油圧回路図である。 １・・・トロイダル変速部。 ２・・・コントロールノミルブ。 ５・・・オイルポンプ。 １１・・・入力ディスク。 １２・・・パワーローラ、　　　　１４・・・支持体。 １７ａ・・・駆動側油圧作動室。 １７ｂ・・・非駆動側油圧作動室。 ８３・・・油路、　　　　　　　　　８Ｂ・・・油路。 ！０３・・・レギュレータバルブ。 １３２・・・スプール。 １３３・・・第１背圧室。 １３４・・・スプリング。 １３８・・・第２背圧室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに対向する入力ディスクと出力ディスクとの間にパ
   ワーローラが圧接状態で介装され、このパワーローラが
   入力ディスクおよび出力ディスクの軸方向と直角な方向
   に移動自在な支持体に回転自在に支持され、この支持体
   の移動方向両側に該支持体を油圧によって各々他側に付
   勢するための駆動側および非駆動側油圧作動室が形成さ
   れ、これらの油圧作動室内の油圧を制御するためのコン
   トロールバルブを備えているトロイダル形無段変速機に
   おいて、前記コントロールバルブと油圧供給源との間に
   ライン圧を制御し該ライン圧がスプールの一端側に作用
   されるレギュレータバルブが配設され、このレギュレー
   タバルブのスプールの他端側に、前記駆動側作動油圧室
   に連通された第１背圧室と非駆動側作動油圧室に連通さ
   れた第２背圧室とが形成されていることを特徴とするト
   ロイダル形無段変速機。