JPH0158789B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、互に平行に軸架された入力軸および
出力軸のそれぞれに、該軸に同心的に固定された
固定フランジと、前記軸上を固定フランジに対し
流体圧サーボモータにより摺動自在とされた可動
フランジとよりなる第１および第２の可変プーリ
を配設するとともに、両プーリ間に無端ベルトを
掛け渡し、該無端ベルトが両プーリに係合して駆
動する半径方向の位置を変えることにより、両軸
間の回転速度比を変更するベルト式無段変速機に
おいて、前記流体圧サーボモータの制御回路に前
記両軸間の回転速度比に比例する圧力要素を付与
することにより、前記ベルト式無段変速機の円滑
な運転をすることを目的とするものである。 二個の可変プーリにＶベルトを掛け渡したベル
ト式無段変速機は、原動機の出力軸（変速機の入
力軸）のトルクと、被駆動軸（変速機の出力軸）
の要求トルクとによつて変速比（トルク比）を無
段階に変更するものであつて、従来小出力の原動
機を搭載する小型自動車例えばスクータ、オート
バイ用の変速装置として利用されてきたが、近年
にはほぼ梯形状を呈する金属ブロツクを金属バン
ドで連綴した無端ベルトが開発され、ベルトの強
度と耐久性が増したため、上記ベルト式無段変速
機を大出力の原動機を搭載する自動車にも適用す
る試みがなされている。 本発明はかかるベルト式無段変速機において、
可変プーリの固定フランジおよび可動フランジと
無端ベルトとの接触力を増し、ベルトを介しての
トルク伝達を確実にするため、可動フランジに流
体圧サーボモータを関連せしめて、固定フランジ
と可動フランジとによる無端ベルトの挾持に前記
サーボモータの流体圧力を作用せしめるととも
に、該サーボモータを制御する制御回路の流体圧
力に、ベルト式無段変速機の両軸間の回転速度比
（変速比、トルク比）に比例する圧力要素を付与
することにより、ベルト式無段変速機に入力軸に
加わる入力トルクおよび出力軸の要求トルクに適
した両軸間の回転速度比をとらせるようにするも
のであつて、相互に軸方向を平行に配列された入
力軸および出力軸のそれぞれに、前記各軸に同心
的に固定された固定フランジと、前記各軸に軸方
向に摺動自在とされ流体圧サーボにより前記固定
フランジに向けた押圧力を受ける可動フランジと
よりなるプライマリおよびセカンダリの可変プー
リを配設し、前記両可変プーリ間に無端ベルトを
掛け渡し、該無端ベルトが前記両可変プーリに対
する半径方向の係合駆動位置を変えることによつ
て入力軸と出力軸との回転速度比（トルク比）を
変更すべくしたベルト式無段変速機において、前
記入力軸または出力軸の何れか一方に該軸の中心
軸を中心とする軸孔を穿設し、該軸孔を前記可変
プーリの流体圧サーボを制御する制御回路の圧力
流体通路に連通せしめ、前記軸孔内に開口を形成
した端板を固定するとともに、前記開口より前記
制御回路の圧力流体源に関し下流側に前記軸孔を
前記軸の外部に連通せしめる排流孔を形成せし
め、前記端板と前記排流孔との間に形成した通路
に、前記端板にスプリングの弾力により衝合せし
められて前記開口を通過する流量を制御する弁体
と、前記軸に配設された可変プーリの可動フラン
ジの軸方向移動と連動せしめられて前記スプリン
グに係合し、前記弁体に作用するスプリングの弾
力を変化せしめる連動子とを配設して、前記スプ
リングの弾力の変化により前記端板の開口を通り
排流孔よりドレインされる流量を変化せしめる制
御弁を形成して成るものであつて、前記可動フラ
ンジの軸方向移動と連動せしめられる連動子が前
記制御弁の弁体に作用しているスプリングの弾力
を変え、端板の開口を通過して排流孔よりドレイ
ンされる流量を変えることにより、軸孔に連通し
ている圧力流体通路中の流体圧に前記可動プーリ
の移動量に応じ、または比例する圧力変化を生ぜ
しめるものである。 以下本発明を自動車の自動変速装置に組み込ん
だベルト式無段変速機の実施例に基いて詳しく説
明する。第１図はその変速機の断面図、第２図は
その要部の拡大断面図、第３図は第１図の変速機
の制御回路の一実施例をそれぞれ示すものであ
る。 第１図の変速機は、ハウジング１００に入力軸
１および出力軸２がその回転中心軸を平行として
軸架されており、入力軸１にはプライマリの可変
プーリ３が、出力軸２にはセカンダリの可変プー
リ４がそれぞれ配設され、両可変プーリ３，４間
に無端ベルト５が掛け渡されてベルト式無段変速
機を構成し、出力軸２の一端に固着した歯車６に
より自動車の駆動車輪に歯車伝導機構またはチエ
ン伝導機構を経て差動歯車装置を介して駆動力が
伝達される。 入力軸１は第１の軸７と第２の軸８とよりな
り、これらの軸７，８は同軸的に、かつ相互に回
転自在に配設される。前記第１の軸７はその一端
が図示しない原動機に連結された流体継手の出力
側に連結され、その他端は円筒軸状をなし、第２
の軸８の一端を軸受９によりその軸孔中に支承す
るとともに、外周にプラネタリギヤ１０のサンギ
ヤ１１を一体に形成している。該プラネタリギヤ
１０はサンギヤ１１に噛合するプラネタリピニオ
ン１２と該プラネタリピニオン１２に噛合しかつ
リングギヤ１３と噛合するプラネタリピニオン１
２′とをプラネタリキヤリヤ１４に回転自在に支
承するダブル・プラネタリピニオン式のものであ
る。 前記第２の軸８にはプライマリの可変プーリ３
の固定フランジ１５が同心的に一体に形成され、
可変プーリ３の可動フランジ１６はその軸筒部１
７で前記軸８上を軸心方向に摺動自在とされ、か
つ該可動フランジ１６の背面に軸８の中心軸を中
心とする円筒壁状に形成した縁部材１８は軸８に
固着した円筒形シリンダ１９の内周面に液密的に
摺動自在にされるとともに、内周縁を軸８に固着
された第１のピストン２０の外周縁は前記縁部材
１８の内周面に嵌合され、前記シリンダ１９の内
周面と前記第１のピストン２０の筒状部外周面と
の間に第２のピストン２１が嵌合され、可動フラ
ンジ１６、シリンダ１９、ピストン２０，２１に
より直接流体圧が可動フランジ１６に作用するダ
ブルピストン形式の流体圧サーボ２２が形成され
ている。 前記出力軸２にはセカンダリの可変プーリ４の
固定フランジ２３が同心的に一体に形成され、可
変プーリ４の可動フランジ２４はその軸筒部２５
で出力軸２上を軸心方向に摺動自在とされ、かつ
該可動フランジ２４の背面に軸２の中心軸を中心
とする円筒壁状に形成した縁部材２６は軸２に固
着した円筒形シリンダ２７の内周面に液密的に摺
動自在にされるとともに、内周縁を軸２に固着し
た第１のピストン２９の外周縁は前記縁部材２６
の内周面に嵌合され、前記シリンダ２７の内周面
と前記第１のピストン２９の筒状部外周面との間
に第２のピストン２８が嵌合され、前記第１のピ
ストン２９と可動フランジ２４との間にスプリン
グ３０の弾発力を作用せしめ、前記可動フランジ
２４、シリンダ２７、第１および第２のピストン
２９，２８とともに、可動フランジ２４に前記ス
プリング３０の弾力と流体圧が直接作用する流体
圧サーボ３１を形成している。前記流体圧サーボ
２２の受圧面積は前記流体圧サーボ３１の受圧面
積より十分大に形成されている。 無端ベルト５は前記可変プーリ３，４の固定フ
ランジ１５，２３、および可動フランジ１６，２
４の相対向する面に形成された截頭円錐形の係合
面に接触係合する傾斜面３３を両側面に形成し、
無端の金属バンド３３がはまり込むスリツトを形
成した正面形状がほぼ梯形状の薄い金属ブロツク
３４を厚さ方向に多数並べ、金属バンド３５で連
綴したものであつて、前記傾斜面３２が可変プー
リ３，４の截頭円錐形の係合面３２に当接する半
径方向位置を変えることにより、入力軸１の第２
の軸８と出力軸２との間の回転速度比を変化せし
める。 前記プライマリの可変プーリ３の固定フランジ
１５の外周縁部の背面には円筒形のシリンダ部材
３６が軸８と同心的に固着され該シリンダ部材３
６の内周面には軸８との間にピストン３７が嵌合
されて軸方向に摺動自在にされるとともに、前記
シリンダ部材３６の開口縁部には前記プラネタリ
ギヤ１０のプラネタリキヤリヤ１４がスプライン
を利用して係合止着され、該プラネタリキヤリヤ
１４と前記ピストンとの間に入力軸の第１の軸７
の中空軸状の端部にその主要部が軸７にほぼ垂直
の面内に配設されるクラツチドラム３８が固着さ
れ、該クラツチドラム３８の外周部にと前記シリ
ンダ部材３６の開口部内周とにそれぞれスプライ
ン係合する摩擦板を介在せしめて、前記シリンダ
部材３６、ピストン３７とともに前記プラネタリ
キヤリヤ１４とクラツチドラム３８とを係脱自在
とする多板式クラツチ３９およびその流体圧サー
ボ４０を構成する。この多板式クラツチ３９が係
合したときは前記第１の軸７および第２の軸８は
直結される。 前記プラネタリギヤ１０のリングギヤ１３には
ブレーキドラム４１を固着し、ハウジング１００
に形成した円筒状壁４２との間にその何れかにス
プライン係合せしめた摩擦板を配設して多板ブレ
ーキ４３を形成し、ハウジング１００に形成した
シリンダ４４に嵌合せしめたピストン４５により
摩擦板を圧接し、前記リングギヤ１３をハウジン
グ１００に係止またはこれより開放する多板ブレ
ーキ４３の流体圧サーボ４６を形成する。この多
板式ブレーキ４３を係合せしめ、前記多板式クラ
ツチ４０を開放したときは、軸７の回転はサンギ
ヤ１１、プラネタリピニオン１２，１２′を経て
プラネタリキヤリヤ１４を逆転させ、軸８を軸７
と反対方向の減速回転とする。 なお可変プーリ３，４の可動フランジ１６，２
４の軸筒部１７，２５の内周面および該面に対向
する軸８，２の外周面には軸方向に凹溝が刻設さ
れ、該凹溝内に鋼球４７，４８が挿置されて可動
フランジ１６，２４と軸８，２との一体回転を保
証し、かつ可動フランジ１６，２４の軸方向移動
に際し摩擦を軽減せしめている。 出力軸２の固定フランジ２３の設置部分および
可動フランジ２４の摺動部分にはその中心軸に沿
つて軸孔５０が穿設され、該軸孔５０は圧力流体
通路１０１と連通せしめられている。 前記出力軸２の可動フランジ２４が摺動する外
周面に開口せしめて出力軸２の直径方向に中心を
有する孔５１が軸孔５０に貫通するように穿設さ
れ、該孔５１に制御弁５２が設けられる。該制御
弁５２は第２図に拡大して示すように前記孔５１
に密嵌された円筒体５３と、該円筒体５３の軸孔
５０内の端部を閉じる端板５４と、前記円筒体５
３内に挿入され前記端板５４に形成された開口５
５を閉じる球状の弁体５６と、該弁体５６を開口
５５に向けて押圧する螺旋スプリング５７と前記
円筒体５３の他端の開口部に緩く嵌合され前記ス
プリング５０の他端と係合するとともに可動フラ
ンジ３２と接触する栓状に形成された連動子５８
とよりなり、連動子５８には円筒体５３の軸方向
に貫通せしめて穿設した排流口５９を有してお
り、かつ連動子５８は可動フランジ２４の軸筒部
２５の内周面の所定の場所に形成した斜面６０に
スプリング５７の弾力で係合せしめられている。 図において可動フランジ２４に形成した斜面６
０は可動フランジ２４が固定フランジ２３に近接
すると連動子５８を出力軸２の半径方向内方に押
圧してスプリング５７をより圧縮する方向に移動
させ、固定フランジ２３を離れるに従つてスプリ
ング５７の圧縮を軽減する方向に連動子５８を従
動させるように形成されている。 図中符号１０２は軸８の中心に穿設した軸孔６
１に連通する通路であつて、該通路１０２中の圧
力流体は軸孔６１、軸８の通孔１０３、前記軸筒
部に穿設した通孔１０４を介して流体圧サーボ２
２に供給される。また符号１０５は出力軸２の他
端より穿設した軸孔６２に軸２に穿設した通孔１
０６を介して連通する通路であつて、該通路１０
５中の圧力流体は軸孔６２、出力軸に穿設した通
孔１０７、前記軸筒部２５に穿設した通孔１０８
を経て流体圧サーボ３１に供給される。 前記多板式クラツチ３９の流体圧サーボ４０に
は、ハウジング１００に形成した通路１０９、軸
７に形成した通孔１１０、軸孔６３、軸８の他端
に形成した軸孔６４、通孔１１１を介して圧力流
体が供給され、多板式ブレーキ４３の流体圧サー
ボ４６にはハウジング１００の通路１１２から圧
力流体が供給される。その他第１図において符号
６５，６６は軸孔６１と６４ならびに軸孔５０と
６２とをそれぞれ分離する栓塞体を示す。 第３図は前記流体圧サーボ２２，３１，４０，
４３を制御する油圧制御回路であつて、各弁のポ
ートや各装置の通路を連絡せしめた実線は流体通
路を示す。 図において、ポンプ７０は油槽７１の作動油を
汲み上げてレリーフ弁７２を備えた通路１２１に
圧油を吐出する。レギユレータ弁７３はばね７４
の作用をうけるスプール７５とプランジヤ７６と
を有し、スプール７５の変位によりポート７３１
への吐出通路面積を調整してポート７３２よりラ
イン圧の作動油を通路１２２に供給する。前記ポ
ート７３１からは通路１２３を介して低圧の作動
油をトルクコンバータ７７に供給し、作動油はク
ーラ７８を経て潤滑を必要とする機械部分に供給
される。 スロツトル弁７９は、スロツトル開度に応じて
回転するカムに制御されるスロツトル開度応動の
摺動子８０によりスプリング８１，８２を介して
作動せしめられるスプール８３を具え、スロツト
ル開度に応じてポート７９１の開口面積を調整し
て、通路１２２からの作動油の圧力を調整してポ
ート７９２より通路１２４にスロツトルプレツシ
ヤの作動油として供給し、レギユレータ弁７３の
ポート７３３に供給する。前記セカンダリの可変
プーリ４の流体圧サーボ３１に連通する通路１０
５は直接通路１２２に連通せしめられている。 マニユアルシフト弁８４は運転席よりの手動操
作により、スプール８５を駐車Ｐ、後進Ｒ、ニユ
ートラルＮ、高速前進Ｄ、低速前進Ｌの５位置に
操作され、各位置において表１に示すように通路
１２２中のラインプレツシヤの作動油を各通路１
２５，１２６，１２７に供給する。なお表中〇は
各通路に作動油が供給され、×は各通路がドレイ
ンされている状態を示す。

【表】 シフト制御弁８６は通路１２２からラインプレ
ツシヤが供給される油室８６１の油圧とスプリン
グ８７の弾力とがそれぞれ軸方向両端部に対向し
て作用するスプール８８を具備するとともに、前
記油室８６１のドレインポート８６２を常時閉塞
するソレノイド弁８９を具備する。該ソレノイド
弁８９が非励磁状態のとき、ドレインポート８６
２は閉塞されてスプール８８は油室８６１内のラ
インプレツシヤにより右方に位置し、通路１２
５，１２６にそれぞれ連結されたポート８６３，
８６４を、前記通路１０９，１１２に連結された
ポート８６５，８６６に連通せしめる。前記ソレ
ノイド弁８９が励磁されるとドレインポート８６
２は開放されて油室８６１を排圧するから、スプ
ール８８はスプリング８７の弾力で左方に位置
し、前記ポート８６５，８６６をそれぞれドレイ
ンポート８６７，８６８に連通し、前記通路１０
９，１１２を排圧する。前記通路１０９は前記多
板クラツチ３９の油圧サーボ４０に、前記通路１
１２は前記多板ブレーキ４３の油圧サーボ４６に
連通しているので、ソレノイド弁８８の励磁によ
り、前記通路１２５，１２６中のラインプレツシ
ヤが導入されて前記クラツチおよびブレーキが作
動される。 セカンダリの可変プーリ４に設けた制御弁５２
は、通路１２２からオリフイス１２８を経て分岐
する通路１０１を経て軸孔５０内に供給された作
動油により弁体５６がスプリング５７の弾力に抗
して扛上され、端板５４の開口５５と弁体５６と
の間隙より排流口５９を介してドレインされる流
体の流量により、前記通路１０１内の作動油の圧
力（調整圧）を調整する。図示の制御弁５２の連
動子５８は可動フランジ２４の軸筒部２５に形成
した斜面６０に当接しており、可動フランジ２４
が固定フランジ２３から軸方向に離間するに従つ
てスプリング５７の圧縮を弱めるから、スプリン
グ５７が弁体５６に作用する弾力は、無端ベルト
が可変プーリ４の小径部分に係合しているときは
弱く、そのため通路１０１内の作動油の調整圧力
を小さくし、可変プーリ４の大径部分に移行する
に従つてスプリング５７の弾力を強め通路１０１
内の調整圧を大とする。 通路１０１は、前記レギユレータ弁７３のポー
ト７３４に連結されかつ前記通路１２７と連通す
るポール９０を有するチエツク弁９１に前記通路
１２７と対向めしめて連通せしめられており、前
記通路１０１内の作動油圧は前記レギユレータ弁
７３のプランジヤ７６に作用してスプール７５を
押し上げるので、油路１２２に供給されるライン
プレツシヤは前記可変プーリ４の可動フランジ２
４の移動量、即ち、入力軸１と出力軸２との回転
速度比に比例する圧力要素をラインプレツシヤに
付与することとなる。前記制御弁５２の弁体５６
はその重心を出力軸２の中心軸に一致せしめて配
設すると遠心力による影響を回避することができ
る。 ここに入力軸１に設けたプライマリ可変プーリ
３の回転速度に対する出力軸２に設けた可変プー
リ４の回転速度の比を横軸にとり、縦軸に前記制
御弁５２の調整圧によりレギユレータ弁７３が制
御された際の通路１２２に供給されるラインプレ
ツシヤの一例を第４図に示す。図において線Ａは
内燃機関のフルスロツトル時、Ｂは1/2スロツト
ル時、Ｃはスロツトル全閉時を示す。第４図から
わかるように、ラインプレツシヤには回転速度比
に比例する圧力要素が加えられていることがわか
る。 トルク比制御装置９２はトルク比制御弁９３お
よび２個のソレノイド弁９４，９５を具備する。
トルク比制御弁９３は２個のランド９３１，９３
２を形成したスプール９３０と、該スプール９３
０の両端に形成された油室９３３，９３４と、前
記ランド９３１，９３２間の油室９３５に開口す
るポート９３６と、前記ランド９３１により油室
９３５との連通を開閉されるポート９３７と前記
ランド９３２によつて油室９３５，９３３との連
通をそれぞれ開閉されるドレインポート９３８，
９３９とを有し、かつ油室９３３内にランド９３
２の端部を弾発してスプール９３０を押圧するス
プリング９６とを有する。 トルク比制御弁９３の油室９３３，９３４を通
路１２２にそれぞれ連通させる通路１３５，１３
６にはそれぞれオリフイス１３３，１３４が設け
られ、該オリフイス１３３，１３４と油室９３
３，９３４に開口する通路１３５，１３６には、
それぞれ前記ソレノイド弁９４，９５の可動子９
４１，９５１がスプリング９４２，９５２の作用
で当接閉塞しており、ソレノイド弁９４，９５の
コイル９４３，９５３が励磁せしめられたとき前
記可動子９４１，９５１はスプリング９４２，９
５２の弾力に抗して動き通路１３５，１３６を開
放する。トルク比制御弁９３のポート９３７は前
記通路１２２に連通され、ポート９３６は通路１
０５に連通せしめられており、前記ソレノイド弁
９４，９５が非励磁状態のときはスプール９３０
のランド９３１側端部にはラインプレツシヤが、
ランド９３２側端部にはラインプレツシヤとスプ
リング９６の弾力とが作用しているので、ランド
９３１はポート９３７を僅かな開口で油室９３５
と連通せしめて通路１２２内のラインプレツシヤ
の作動油を通路１０５に連通せしめ、一方ランド
９３２は僅かな開口で油室９３３をドレインポー
ト９３９と連通せしめて油室９３３内の流体圧力
を低下せしめ、前記ポート９３７と油室９３５内
を連通せしめる開口面積を制御している。この目
的のためにランド９３１，９３２のポート９３
７，９３９を開閉する端縁に斜面部を形成するこ
とが好ましい。スプリング９６の弾力は上記スプ
ール９３０の両端に作用する力によりランド９３
２がドレインポート９３９を閉じ、ランド９３１
がポート９３７を僅かに開く状態で平衡する弾力
とされる。この結果ソレノイド弁９４，９５の両
者が非励磁のときは通路１０２は通路１２２とは
原則として遮断されるが、その内圧は維持され
る。 この状態でソレノイド弁９５が励磁されるとそ
の可動子９５１はスプリング９５２の弾力に抗し
て通路１３２を開放し、油室９３４内の作用油を
通路１３２からドレインさせるのでスプール９３
０は上昇し、ポート９３７を油室９３６と連通せ
しめるとともに、油室９３３をドレインポート９
３９に連通せしめるので、スプール９３０は上昇
位置で安定し、通路１２２内の作動油をポート９
３６から通路１０２に供給し、プライマリの可変
プーリ３の流体圧サーボ２２にラインプレツシヤ
を供給する。逆にソレノイド弁９４が励磁される
とその可動子９４１はスプリング９４２の弾力に
抗して通路１３１を開放し、ポート９３７をラン
ド９３１で閉塞するとともに、油室９３５をドレ
インポート９３８に連通せしめるので、前記流体
圧サーボ２２内の作動油は通路１０２、油室９３
５、ドレインポート９３８を経て排圧せしめられ
る。 前記プライマリおよびセカンダリの可変プーリ
３，４と無端ベルト５とから成るベルト式無段変
速機は、これと組合わせて使用する内燃機関およ
び流体継手の性能を勘案して燃費の良好な変速比
制御を行うことができる。即ち内燃機関のスロツ
トル開度θをパラメータとする回転数に対するト
ルクの関係を示す出力性能曲線、流体継手のポン
プインペラおよびタービンランナの回転速度比に
対するトルク比および効率の関係を示す流体継手
性能曲線および内燃機関の回転数とトルクとから
求められる内燃機関の等燃費曲線とから、スロツ
トル開度をパラメータとする流体継手の出力軸
（プライマリ可変プーリ）の回転数に対する該軸
のトルクとの関係を示す線上に最良燃費流体継手
出力線を求めることができ、この最良燃費流体継
手出力線をスロツトル開度とプライマリ可変プー
リの回転軸との関係に置換した曲線（第５図）を
求め、この曲線に基いて可変プーリ３，４の回転
速度比を制御すると極めて効率のよい制御を行う
ことができる。この点に関しては本出願人の昭和
55年３月24日出願に係る特願昭55−37257号明細
書および特願昭55−37260号明細書に詳細に説明
されている。 そこで前記第５図に示す曲線を記憶せしめてお
き、自動車の実際の走行時における内燃機関のス
ロツトル開度とプライマリ可変プーリ３の回転数
を検出し、前記最良燃費流体継手出力線上におけ
る実測値のスロツトル開度に対応する回転数と実
測値の回転数とを対比させ、実測値のプライマリ
可変プーリ３の回転数が小さいときは前記トルク
比制御弁９３のソレノイド弁９４を励磁せしめ、
実測値が大なるときはソレノイド弁９５を励磁せ
しめ、実測値と前記曲線上の値とが所定の範囲内
にあるときはソレノイド弁９４，９５を消磁させ
て通路１０２内の作動油圧を維持せしめる制御を
行うものである。 第３図に示す油圧制御回路においてマニユアル
シフト弁８４をＤ位置に操作すると、表に示すよ
うにラインプレツシヤの作動油は通路１２５のみ
に供給される。通路１２２に吐出されたラインプ
レツシヤの作動油は通路１０１を経てチエツク弁
９１に作用し、ポート９０により通路１２７を閉
塞してレギユレータ弁７３のポート７３４より導
入され、プランジヤ７６に作用する。通路１０１
内の作動油はセカンダリ可変プーリ４の可動フラ
ンジ２４の軸方向移動量により圧力を変化するの
で、入力軸１と出力軸２との間の回転速度比に比
例する調整圧を形成し、通路１２２に吐出される
ラインプレツシヤに前記回転速度比に比例する圧
力要素を加える。シフト制御弁８６の油室８６１
にはラインプレツシヤが作用しスプール８８を右
方に位置させるので、通路１２５に供給された作
動油はポート８６３，８６５、通路１０９を経て
流体圧サーボ４０に供給されクラツチ３９を係合
せしめて第１の軸７および第２の軸８を直結しベ
ルト式変速機を前進状態とする。 前記プライマリ可変プーリ３の回転数の実測値
が記憶された曲線上の回転数に比して大きいとき
は、ソレノイド弁９５を励磁せしめて通路１０２
にラインプレツシヤの作動油を供給し、ラインプ
レツシヤをプライマリ可変プーリ３の流体圧サー
ボ２２に作用せしめる。セカンダリ可変プーリ４
の流体圧サーボ３１には通路１２２，１０５を介
して常時ラインプレツシヤが作用しているが、前
記流体圧サーボ２２の受圧面積を流体圧サーボ３
１の受圧面積より大にしてあるため、プライマリ
可変プーリ３の固定フランジ１５と可動フランジ
１６とで無端ベルト５を挾圧する力はセカンダリ
可変プーリ４における挾圧力より大であり、プラ
イマリ可変プーリ３に係合する無端ベルト５の係
合駆動位置は半径方向外方に移行され、同時にセ
カンダリ可変プーリ４に係合する無端ベルト５の
係合駆動位置は半径方向内方に移行されるので、
入力軸１に対する出力軸２の回転速度比は増大せ
しめられ、アツプシフト状態となる。 これに対し実測回転数が記憶されている回転数
より小なるときはソレノイド弁９４が励磁され、
通路１０２内の作動油の圧力は低下せしめられる
のでセカンダリ可変プーリ４における挾圧力の方
が大となり該可変プーリ４に係合する無端ベルト
５の係合駆動位置を半径方向外方に移行させ、入
力軸１に対する出力軸２の回転速度比を減少さ
せ、トルク比を大にするダウンシフト状態とな
る。 ソレノイド弁９４，９５がともに消磁せしめら
れているときは通路１０２は実質的に遮断されて
おり、流体圧サーボ２２内の作動油はセカンダリ
可変プーリ４の流体圧サーボ３１に加わつている
ラインプレツシヤにより無端ベルトを介して圧縮
される形となり、結果的に流体圧サーボ３１の作
動油の圧力と平衡し、無端ベルト５は両可変プー
リ３，４にそれぞれ係合している係合駆動位置を
維持することとなり、ベルト式無段変速機はその
ときの回転速度比を維持することとなる。 このようなベルト式無段変速機において、無端
ベルト５がプライマリ可変プーリ３に係合する位
置の半径が小でセカンダリ可変プーリ４に係合す
る位置の半径が大である場合、入力軸１の回転速
度に比して出力軸２の回転速度は小であり、出力
軸２の要求トルクは大である。またこの状態にお
いて無端ベルト５が両可変プーリ３，４間で一定
の位置を維持するためには、プライマリ可変プー
リ３の中心から無端ベルト５の係合する位置まで
の半径とプライマリ可変プーリ３の流体圧サーボ
２２の押圧力との積が、セカンダリ可変プーリ４
の中心から無端ベルト５の係合する位置までの半
径とセカンダリ可変プーリ４の流体圧サーボ３１
の押圧力との積に等しいことが必要となる。即ち
前記の状態においては、流体圧サーボ２２の押圧
力はセカンダリ流体圧サーボ３１の押圧力より大
でなければ、無端ベルト５とプライマリ可変プー
リ３間にスリツプを生ずるおそれがある。しかし
この状態においてはセカンダリ可変プーリ４の可
動フランジ２４は固定フランジ２３に接近してお
り、制御弁５２の連動子５８は斜面６０により深
く押し込まれてスプリング５７を強く圧縮してい
るから、排流口５９からのドレイン量は少く、通
路１０１内の調整圧も高いのでラインプレツシヤ
は高く、流体圧サーボ２２の受圧面積が流体圧サ
ーボ３１の受圧面積よりも大であることと相俟つ
て無端ベルト５の前記半径位置を維持する押圧力
を生ずる。 これに対し無端ベルト５がプライマリ可変プー
リ３に係合する位置の半径が次第に大となり出力
軸の回転速度が大になるにつれて可変プーリ３，
４における無端ベルト５を挾圧するための流体圧
サーボ２２，３１の押圧力は大である必要がなく
なるから、セカンダリ可変プーリ４に無端ベルト
５が係合する位置の半径が小になるに従い、即ち
可動フランジ２４が固定フランジ２３より離間す
るに従つて斜面６０が連動子５８を介してスプリ
ング５７を圧縮する力を弱め、調整圧を低下せし
めて通路１２２内のラインプレツシヤを低下せし
める。 第３図においてマニユアルシフト弁８４をＬ位
置に操作すると、前記通路１２５のほかに通路１
２７にもラインプレツシヤの作動油が供給され、
チエツク弁９１に供給される。通路１０１内の作
動油は通路１２２とオリフイス１２８を介して連
結されており、通路１０１内の調整圧はラインプ
レツシヤより低いため、チエツク弁９１のポール
９０はラインプレツシヤの作用で通路１０１を閉
じ、レギユレータ弁７３のポート７３４にはライ
ンプレツシヤが供給され、通路１２２内のライン
プレツシヤを増大せしめる。低速前進時には出力
軸の高速回転よりも高トルク出力を要求されるの
でプライマリ可変プーリ３の流体圧サーボ２２に
は、マニユアルシフト弁８４の高速前進位置Ｄよ
りは高い圧力の作動油が供給される。 マニユアルシフト弁８４をＲ位置に操作する
と、通路１２６，１２７にラインプレツシヤが供
給され、ラインプレツシヤを増大させるとともに
通路１２６の作動油をシフト制御弁８６のポート
８６４，８６６を介して通路１１２に送り、ブレ
ーキ４３を係合せしめてプラネタリギヤ１０のリ
ングギヤ１３をハウジング１００に係止せしめ、
第２の軸８を第１の軸７に対し逆方向に回転せし
める。 第６図は本発明の可変プーリの可動フランジに
連係せしめた制御弁の変形例を示す。この制御弁
５２１は出力軸２の軸孔５０を通路１０１に連通
せしめるとともに、該軸孔５０に出力軸２の中心
軸に垂直に端板５４１を固着するとともに該端板
５４１の中央部に開口５５１を穿設せしめ、一方
前記出力軸２の直径方向に対向して穿設せしめた
孔５９１，５９１内に出力軸２の直径方向に杆状
の連動子５８１を配設するとともに、該連動子５
８１の両端部を可動プーリ２４に固着せしめ、前
記端板５４１と連動子５８１との間に前記端板５
４１に当接してその開口５５１を閉塞する有底円
筒状の弁体５６１と該弁体５６と前記連動子５８
１との間にスプリング５７１とを配設したもので
あつて、可動フランジ２４が固定フランジ２３に
近接するに従つてスプリング５７１は圧縮され、
軸孔５０内から端板５４１の開口５５１を通り孔
５９１からドレインされる作動油を強く制限し、
通路１０１内の調整圧を高め、可動フランジ２４
が固定フランジ２３より離間するに従いスプリン
グ５７１の圧縮を弱め、通路１０１内の調整圧を
低下せしめる。前記連動子５８１を挿通した孔５
９１は可動フランジ２４の軸方向移動にあたり連
動子５８１の移動を許容するように軸方向に余裕
をもつて出力軸２に穿設されており、該孔５９１
は同時に端板５４１の開口５５１を経てドレイン
される作動油を出力軸２外へ排流せしめるもの
で、第２図に示す実施例の制御弁５２における排
流孔５９に相当する。該孔５９１が可動フランジ
２４により閉塞されるおそれがあるときは、可動
フランジ２４の軸筒部の端部に該孔５９１と連通
する切欠き５９２を形成する。 以上詳細に説明したように、本発明は平行に配
列された入力軸および出力軸にそれぞれ固定フラ
ンジと可動フランジとから成り、可動フランジは
流体圧サーボにより固定フランジに押圧されるよ
うにしたプライマリおよびセカンダリの可変プー
リを配設し、両可変プーリ間に無端ベルトを掛け
渡して該無端ベルトが前記両可変プーリに対する
半径方向係合駆動位置を変えることによつて前記
入力軸と出力軸との間の回転速度比を変更すべく
したベルト式無段変速機において、前記入力軸ま
たは出力軸の何れか一方に該軸の中心軸を中心と
する軸孔を穿設し、該軸孔を可変プーリの流体圧
サーボを制御する流体制御回路の圧力流体通路に
連通せしめ、前記軸孔内に開口を有する端板と前
記開口より下流側において前記軸孔を軸外に連通
せしめる排流孔との間に、前記端板の開口を閉鎖
する弁体と、前記可変プーリの可動フランジの軸
方向移動に連動せしめられる連動子と、該連動子
と前記弁体との間に配設された該弁体を前記開口
に押圧するスプリングとからなる制御弁を形成せ
しめ、前記可動フランジの軸方向移動により変更
される前記ベルト式無段変速機の変速比に比例し
た圧力要素を前記流体制御回路の圧力流体通路内
の流体圧力に付与せしめるものであるから、前記
ベルト式無段変速機の入力軸の回転速度に比して
出力軸の回転速度が著るしく小であり、出力軸に
要求されるトルクが大である場合のように、一方
の可変プーリに対する無端ベルトの係合位置の半
径が極めて小さく、他方の可変プーリに対する無
端ベルトの係合位置の半径が大である場合に前記
可変プーリの流体圧サーボに作用する流体制御回
路の圧力流体の圧力を高めるよう変速比に比例せ
しめた圧力要素を作動流体圧に付与せしめるか
ら、前記の場合に可変プーリと無端ベルトとの間
のスリツプを防止せしめ、かつベルト式無段変速
機の通常の運転駆動時には前記の場合より低い作
動流体圧を与えるものであるから流体制御回路全
体の効率を高く保持し得るものである。 また前記制御弁は可変プーリの何れか一方を配
設した軸の軸孔内に構成せしめるものであるか
ら、その配設により変速機の寸法を拡大する必要
もない。そして該制御弁は前記軸上に配設される
可動フランジと近接した位置にあり、可動フラン
ジと共に回転するので、制御弁と可動フランジと
の間の連係構成は簡易な構成とすることができる
と共に摺動部分が存在しないか、存在しても極め
て小であるので、摩耗も少く長期間その機能を維
持することができる。また前記制御弁の弁体の重
心位置を前記軸の中心軸上にあるように配設すれ
ば、前記弁体に遠心分が作用して軸の回転速度に
より調整圧を変える心配はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
その制御弁の部分の拡大断面図、第３図はその流
体制御回路を示す図、第４図はその流体制御回路
のラインプレツシヤＰが変速機の入力軸および出
力軸間の回転速度比に関連して変化することを示
す線図、第５図はトルク比制御の際の最良燃費流
体継手出力線を示す線図、第６図は制御弁の変形
例の拡大断面図である。 なお図中、１は入力軸、７はその第１の軸、８
はその第２の軸、２は出力軸、３はプライマリ可
変プーリ、１５はその固定フランジ、１６はその
可動フランジ、２２はその流体圧サーボ、４はセ
カンダリ可変プーリ、２３はその固定フランジ、
２４はその可動フランジ、３１はその流体圧サー
ボ、５は無端ベルト、５０は出力軸の軸孔、５１
は孔、５２，５２１は制御弁、５４，５４１はそ
の端板、５５，５５１はその開口、５６，５６１
はその弁体、５７，５７１はスプリング、５８，
５８１は連動子、５９，５９１，５９２は排流孔
または切欠き、１００はハウジング、１０１，１
０２，１０５，１０９，１１２，１２２，１２
３，１２４，１２５，１２６，１２７は流体通
路、７３はレギユレータ弁、７９はスロツトル
弁、８４はマニユアルシフト弁、８６はシフト制
御弁、９２はトルク比制御装置をそれぞれ示すも
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に軸方向を平行に配列された入力軸およ
   び出力軸のそれぞれに、前記各軸に同心的に固定
   された固定フランジと、前記各軸に軸方向に摺動
   自在とされ流体圧サーボにより前記固定フランジ
   に向けた押圧力を受ける可動フランジとよりなる
   プライマリおよびセカンダリの可変プーリを配設
   し、前記両可変プーリ間に無端ベルトを掛け渡
   し、該無端ベルトが前記両可変プーリに対する半
   径方向の係合駆動位置を変えることによつて入力
   軸と出力軸との回転速度比を変更すべくしたベル
   ト式無段変速機において、 前記入力軸または出力軸の何れか一方に該軸の
   中心軸を中心とする軸孔を穿設し、該軸孔を可変
   プーリの流体圧サーボを制御する流体制御回路の
   圧力流体通路に連通せしめ、 前記軸孔内に開口を形成した端板を固定すると
   ともに、前記開口より前記制御回路の圧力流体源
   に関し下流側に前記軸孔を前記軸の外部に連通せ
   しめる排流孔を形成せしめ、 前記端板と前記排流孔との間の通路に、前記端
   板にスプリングの弾力により衝合せしめられて前
   記開口を通過する流量を制御する弁体と、前記軸
   に配設された可変プーリの可動フランジの軸方向
   移動と連動せしめられて前記スプリングに作用
   し、前記弁体に作用するスプリングの弾力を変化
   せしめる連動子とを配設して、前記スプリングの
   弾力の変化により前記端板の開口を通り排流孔よ
   りドレインされる流量を変化せしめる制御弁を形
   成して成り、 前記軸に配設された可変プーリの可動フランジ
   の軸方向移動により変更される前記ベルト式無段
   変速機の変速比に比例した圧力要素を前記流体制
   御回路の圧力流体通路内の流体圧力に付与せしめ
   ることを特徴とするベルト式無段変速機における
   流体圧制御装置。 ２ 前記軸の軸孔内における制御弁を構成する弁
   体は、その重心が前記軸の回転中心軸上に位置せ
   しめられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のベルト式無段変速機における流体
   圧制御装置。