JPH05296324A - トロイダル型無段変速機用変速比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型軽量化と製作費の低廉化とを図る。 【構成】ハウジング１８の内側にスリーブ１９を嵌装
し、このスリーブ１９の内側にスプール２０を嵌装して
いる。スリーブ１９とスプール２０との軸方向に亙る相
対的変位に基づき、給油管２８及び排油管３０と、給排
管２９ａ、２９ｂとの連通状態を切り換える。ハウジン
グ１８内でのスリーブ１９の軸方向に亙る変位量は、空
間３３内の油圧とばね３２との釣り合いにより制御す
る。そしてこの油圧は、高速電磁弁３７が、圧油供給管
３５と給排管３４とを連通している時間の割合を変える
事で制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機用変速比制御装置は、自動車用変速機等として利
用するトロイダル型無段変速機の変速比を調整する為に
利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図３に略示する
様な、トロイダル型無段変速機を使用する事が研究され
ている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭
６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸
１と同心に入力側ディスク２を支持し、出力軸３の端部
に出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段
変速機を納めたケーシングの内面、或はこのケーシング
内に設けられた支持ブラケットには、前記入力軸１並び
に出力軸３に対し捻れの位置を中心として揺動する、ト
ラニオン５、５が設けられている。

【０００３】各トラニオン５、５は、十分な剛性を有す
る金属材により形成されたもので、各トラニオン５、５
の中心部に設けた変位軸６、６の周囲には、それぞれパ
ワーローラ７、７を回転自在に支持している。そして、
各パワーローラ７、７を、前記入力側、出力側両ディス
ク２、４の間に挟持している。

【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向
片側面で、互いに対向する面には、それぞれ断面が前記
各トラニオン５、５の揺動中心を中心とする円弧形の入
力側凹面２ａ、出力側凹面４ａを形成している。そし
て、球状凸面に形成された各パワーローラ７、７の外周
面７ａ、７ａを、前記入力側凹面２ａ及び出力側凹面４
ａに当接させている。

【０００５】前記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の加圧装置８を設け、この加圧
装置８によって、前記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け弾性的に押圧している。この加圧装置８は、
入力軸１と共に回転するカム板９と、保持器１０により
保持された複数個（例えば４個）のローラ１１、１１と
から構成されている。前記カム板９の片側面（図３の右
側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１２を
形成し、又、前記入力側ディスク２の外側面（図３の左
側面）にも、同様のカム面１３を形成している。そし
て、前記複数個のローラ１１、１１を、前記入力軸１の
中心に対して放射方向の軸を中心に、回転自在としてい
る。

【０００６】入力軸１の回転に伴なってカム板９が回転
すると、カム面１２によって複数個のローラ１１、１１
が、入力側ディスク２外側面のカム面１３に押圧され
る。この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数のパ
ワーローラ７、７に押圧されると同時に、前記１対のカ
ム面１２、１３と複数個のローラ１１、１１との噛合に
基づいて、前記入力側ディスク２が回転する。そして、
この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーロー
ラ７、７を介して出力側ディスク４に伝達され、この出
力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。

【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう
場合には、図３（Ａ）に示す様に各トラニオン５、５を
揺動させ、各パワーローラ７、７の外周面７ａ、７ａ
が、入力側凹面２ａの中心寄り部分と、出力側凹面４ａ
の外周寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸
６、６を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、
前記トラニオン５、５を同図（Ｂ）に示す様に揺動さ
せ、各パワーローラ７、７の外周面７ａ、７ａが、入力
側凹面２ａの外周寄り部分と、出力側凹面４ａの中心寄
り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸６、６を
傾斜させる。各変位軸６、６の傾斜角度を、図３（Ａ）
と同図（Ｂ）との中間にすれば、入力軸１と出力軸３と
の間で、中間の変速比を得られる。

【０００８】上述の様に入力軸１と出力軸３との回転速
度を変える為、各トラニオン５、５の揺動角度を制御す
る為の、トロイダル型無段変速機用変速比制御装置とし
ては、例えば特開平１−１３５９５８号公報に記載され
たものが知られている。

【０００９】この従来から知られた変速比制御装置は、
図４に示す様に構成されている。前記各トラニオン５、
５の両端部にはそれぞれピストン１４ａ、１４ｂを固設
し、各ピストン１４ａ、１４ｂをそれぞれシリンダ１５
ａ、１５ｂの内側に、軸方向に亙る変位及び回転を自在
として、油密に嵌装している。そしてこのシリンダ１５
ａ、１５ｂに、圧油供給装置である圧油ポンプ１６から
吐出される圧油を、切換弁１７を介して送り込み自在と
している。

【００１０】この切換弁１７は、筒状のハウジング１８
と、このハウジング１８の内側に、軸方向に変位自在に
嵌装されたスリーブ１９と、このスリーブ１９の内側に
軸方向に亙る変位自在に嵌装されたスプール２０とから
構成されている。そして、前記スリーブ１９とスプール
２０との、軸方向に亙る相対的変位に基づいて、前記各
シリンダ１５ａ、１５ｂの内、一方のシリンダ１５ａ、
１５ａ（又は１５ｂ、１５ｂ）に圧油を送り込んで、他
方のシリンダ１５ｂ、１５ｂ（又は１５ａ、１５ａ）か
ら油を排出する状態と、何れのシリンダ１５ａ、１５ｂ
にも圧油の給排を行なわない状態とを切り換える。

【００１１】前記切換弁１７を構成する各部材１８、１
９、２０の内、ハウジング１８は固定であるが、前記ス
リーブ１９は、駆動装置であるアクチュエータ２６によ
り、軸方向に変位する。又、スプール２０は、一方（図
４の左方）のトラニオン５の回転に基づいて、軸方向に
変位する。即ち、このトラニオン５の端部に固定のピス
トン１４ｂの中心部にその基端部を結合固定した、ロッ
ド２１の先端部には、次述するベルクランク２３及びレ
バー２４と共に伝達装置を構成する、プリセスカム２２
を固定している。

【００１２】前記トラニオン５と共にプリセスカム２２
が回転すると、軸２５を中心として前記ベルクランク２
３が揺動する。前記レバー２４の基端部は前記スプール
２０の端部に結合されており、このスプール２０には、
圧縮ばね２７により、前記スリーブ１９から抜け出る方
向（図４の左向き方向）の弾力が付与されている為、前
記ベルクランク２３の揺動に伴なって前記スプール２０
が、前記スリーブ１９の軸方向に変位する。

【００１３】変速比を変える場合には、図示しない制御
器からの指令により前記アクチュエータ２６が、前記ス
リーブ１９を軸方向に変位させる。この際には前記スプ
ール２０は未だ不動である。この結果、それ迄中立位置
にあった前記スリーブ１９とスプール２０との関係が変
化し、前記圧油ポンプ１６から給油管２８を通じて前記
切換弁１７に送り込まれた圧油が、何れか一方の給排管
２９ａ（又は２９ｂ）を通じて、何れか一方のシリンダ
１５ａ、１５ａ（又は１５ｂ、１５ｂ）に送り込まれ
る。

【００１４】この結果、各シリンダ１５ａ、１５ｂ（又
は１５ｂ、１５ｂ）に嵌装されたピストン１４ａ、１４
ａ（又は１４ｂ、１４ｂ）が押され、各トラニオン５、
５が、前記各ディスク２、４（図３）の回転方向に関し
て、同一方向に変位する。この際、他方のシリンダ１５
ｂ、１５ｂ（又は１５ａ、１５ａ）内に存在する油は、
他方の給排管２９ｂ（又は２９ａ）を通じて前記切換弁
１７に送られ、排油管３０を通じて油溜３１（本発明を
示す図１参照）に戻される。

【００１５】前記各トラニオン５、５が軸方向に変位す
ると、各トラニオン５、５に枢支されたパワーローラ
７、７の外周面に接線方向に加わる力の向きが、各トラ
ニオン５、５の回転中心に対して相対的に変化する。こ
の変化に基づいて、各トラニオン５、５が揺動し、各パ
ワーローラ７、７の傾斜角度を変えて、前記入力側ディ
スク２と出力側ディスク４との間の変速比を変える。

【００１６】変速比変換に伴なうトラニオン５の回転
は、前記ロッド２１、プリセスカム２２、レバー２４を
介して前記スプール２０に伝達され、このスプール２０
が軸方向に変位する。前記プリセスカム２２のカム面２
２ａの傾斜方向と傾斜角度とは、前記アクチュエータ２
６による前記スリーブ１９の変位に基づいて生じた、こ
のスリーブ１９と前記スプール２０との相対的変位を解
消する方向と大きさとに定めている。この為、前記トラ
ニオン５の回転に伴なって前記スプール２０が軸方向に
変位する事により、前記切換弁１７が中立位置に復帰
し、前記シリンダ１５ａ、１５ｂへの圧油の給排が停止
して、前記各パワーローラ７、７は、所定角度傾斜した
状態のままに保持される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の様に
構成され作用するトロイダル型無段変速機用変速比制御
装置の小型軽量化と製作費の低廉化とを図るものであ
る。

【００１８】図４に示した従来の変速比制御装置の場
合、切換弁１７のスリーブ１９を軸方向に変位させる為
のアクチュエータ２６を切換弁１７と独立して設けてい
た為、これらアクチュエータ２６と切換弁１７との設置
スペース及び重量が嵩む事が避けられなかった。

【００１９】又、アクチュエータ２６自体で、前記スリ
ーブ１９の軸方向に亙る変位量を調節しなければならな
かった為、このアクチュエータ２６のストローク制御が
面倒になり、アクチュエータ２６及びその制御装置の製
作費が嵩む事が避けられなかった。

【００２０】本発明のトロイダル型無段変速機用変速比
制御装置は、上述の様な事情に鑑みて発明されたもので
ある。

【００２１】

【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同
様、例えば図３〜４に示す様に構成されている。入力軸
１の回転は、例えば加圧装置８等の作用によって入力側
ディスク２に伝達される。この入力側ディスク２の軸方
向片面（図３の右側面）は、断面が円弧形の入力側凹面
２ａとしている。軸方向片面（図３の左側面）を断面が
円弧形の出力側凹面４ａとした出力側ディスク４は、こ
の出力側凹面４ａと前記入力側凹面２ａとを対向させた
状態で、且つ前記入力軸１に対する回転を自在として、
前記入力軸１と同心に支持されている。前記入力軸１に
対し捻れの位置にある軸を中心として揺動する各トラニ
オン５、５に、それぞれの基端部を支持固定された変位
軸６、６の先端部には、円環状のパワーローラ７、７を
回転自在に支持している。

【００２２】図４に示す様に、前記各トラニオン５、５
の両端部にはピストン１４ａ、１４ｂを設け、各ピスト
ン１４ａ、１４ｂを、それぞれシリンダ１５ａ、１５ｂ
に油密に嵌装している。そして、圧油ポンプ１６等の圧
油供給装置と前記各シリンダ１５ａ、１５ｂとの間に切
換弁１７を設け、この切換弁１７の切り換えに基づい
て、前記各シリンダ１５ａ、１５ｂへの圧油の給排及び
その停止を行なえる様にしている。

【００２３】前記切換弁１７は、前記図４及び本発明を
示す図１に示す様に、筒状のハウジング１８の内側にス
リーブ１９を、このハウジング１８の軸方向に亙る変位
自在に嵌装し、更にこのスリーブ１９の内側にスプール
２０を、やはり前記ハウジング１８の軸方向に亙る変位
自在に嵌装する事で構成されている。

【００２４】前記複数のトラニオン５、５の内の何れか
１個のトラニオン５と前記スプール２０との間には、プ
リセスカム２２、ベルクランク２３、レバー２４等によ
り構成される伝達装置を設けて、前記１個のトラニオン
５の変位を前記スプール２０に伝達して、このスプール
２０をその軸方向に変位自在としている。

【００２５】更に、本発明のトロイダル型無段変速機用
変速比制御装置に於いては、図１に示す様に、前記スリ
ーブ１９の一端面（図１の左端面）と前記ハウジング１
８の一端部内面との間にばね３２を設け、このスリーブ
１９をハウジング１８の他端（図１の右端）に向けて、
弾性的に押圧している。

【００２６】前記スリーブ１９の他端部（図１の右端
部）は、蓋体３８により油密に塞いでいる。そして、こ
のスリーブ１９の他端面と前記ハウジング１８の他端部
内面との間の空間３３には、この空間３３内に圧油を給
排する為の給排管３４の一端（図１の左端）を通させて
いる。又、この給排管３４の他端（図１の右端）と圧油
供給管３５及び排油管３６との間には高速電磁弁３７を
設けている。この高速電磁弁３７は、前記給排管３４と
圧油供給管３５とを連通する状態（図１の上側の状態）
と、前記給排管３４と排油管３６とを連通する状態（図
１の下側の状態）とを、所定の短時間（配管の抵抗等に
より変わるが、１秒以下）毎に高速で切り換える。尚、
前記圧油供給管３５は、前記給油管２８と同一の圧油ポ
ンプ１６（図４）に通じさせても良いし、又、別の圧油
ポンプに通じさせても良い。同様に、前記排油管３６
も、前記油溜３１に通じさせても、別の油溜に通じさせ
ても良い。

【００２７】この高速電磁弁３７は、図２に示す様に、
前記所定の短時間Ｔに対する、前記給排管３４と圧油供
給管３５とが連通している時間ｔの割合τ（＝ｔ／Ｔ）
を変える事により、前記空間３３内の油圧を調整し、前
記ハウジング１８内での前記スリーブ１９の軸方向位置
を調節する。

【００２８】即ち、図２（Ａ）に示す様に、前記給排管
３４と圧油供給管３５とが連通している時間ｔ₁ を短く
して、前記割合τを小さくすれば、前記空間３３内の圧
力が低くなって、前記スリーブ１９が前記ばね３２に押
され、ハウジング１８の内側で他端側（図１の右側）に
変位する。反対に、図２（Ｂ）に示す様に、前記給排管
３４と圧油供給管３５とが連通している時間ｔ₂ を長く
して、前記割合τを大きくすれば、前記空間３３内の圧
力が高くなって、前記スリーブ１９が前記ばね３２を押
し、ハウジング１８の内側で一端側（図１の左側）に変
位する。

【００２９】

【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機用変速比制御装置により、入力軸１と出力軸３
との間で変速比を自在に変えるべく、各トラニオン５、
５の傾斜角度を変える際の作用自体は、前述した従来の
トロイダル型無段変速機用変速比制御装置の場合と同様
である。

【００３０】特に、本発明のトロイダル型無段変速機用
変速比制御装置の場合、ハウジング１８の内側に嵌装し
たスリーブ１９の一端を塞ぎ、このスリーブ１９を直接
油圧により押すと共に、この油圧とばね３２との釣り合
いにより、前記スリーブ１９の軸方向位置を調節する様
に構成した為、切換弁１７及びこの切換弁１７の制御装
置の小型軽量化を図れる。

【００３１】又、空間３３内の油圧制御を、高速電磁弁
３７の切り換え時間を調節する事で行なっているが、こ
の切り換え時間の調節は簡単な電気的制御で行なえる。

【００３２】

【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機用変速
比制御装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、
小型軽量化と製作費の低廉化とを図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロイダル型無段変速機用変速比制御
装置の要部断面図。

【図２】高速電磁弁の切り換え状態を示す線図。

【図３】トロイダル型無段変速機の基本構造を、最大減
速時と最大増速時との状態で示す側面図。

【図４】従来のトロイダル型無段変速機用変速比制御装
置の断面図。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 入力側ディスク ２ａ 入力側凹面 ３ 出力軸 ４ 出力側ディスク ４ａ 出力側凹面 ５ トラニオン ６ 変位軸 ７ パワーローラ ７ａ 外周面 ８ 加圧装置 ９ カム板 １０ 保持器 １１ ローラ １２ カム面 １３ カム面 １４ａ、１４ｂ ピストン １５ａ、１５ｂ シリンダ １６ 圧油ポンプ １７ 切換弁 １８ ハウジング １９ スリーブ ２０ スプール ２１ ロッド ２２ プリセスカム ２２ａ カム面 ２３ ベルクランク ２４ レバー ２５ 軸 ２６ アクチュエータ ２７ 圧縮ばね ２８ 給油管 ２９ａ、２９ｂ 給排管 ３０ 排油管 ３１ 油溜 ３２ ばね ３３ 空間 ３４ 給排管 ３５ 圧油供給管 ３６ 排油管 ３７ 高速電磁弁 ３８ 蓋体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸と、軸方向片面を断面が円弧形の
   入力側凹面とし、この入力軸の回転に伴なって回転する
   入力側ディスクと、軸方向片面を断面が円弧形の出力側
   凹面とし、この出力側凹面と前記入力側凹面とを対向さ
   せた状態で、且つ前記入力軸に対する回転を自在とし
   て、前記入力軸と同心に支持された出力側ディスクと、
   前記入力軸に対し捻れの位置で揺動する複数のトラニオ
   ンと、各トラニオンに基端部を支持固定された変位軸
   と、各変位軸に回転自在に支持され、外周面を前記入力
   側凹面及び出力側凹面に当接する球状凸面とした円環状
   のパワーローラと、前記各トラニオンの両端部に設けら
   れたピストンと、各ピストンをそれぞれ油密に嵌装した
   複数のシリンダと、圧油供給装置と、筒状のハウジング
   の内側にこのハウジングの軸方向に変位自在に嵌装され
   たスリーブの内側にスプールを、軸方向に変位自在に嵌
   装して成り、前記圧油供給装置と前記複数のシリンダと
   の間に設けられ、各シリンダへの油の給排状態を切り換
   えて、前記各トラニオンの変位及び停止を制御する切換
   弁と、前記複数のトラニオンの内の何れか１個のトラニ
   オンの変位を前記スプールに伝達して、このスプールを
   その軸方向に変位させる伝達装置と、前記スリーブをそ
   の軸方向に変位させる駆動装置とを備えたトロイダル型
   無段変速機用変速比制御装置に於いて、前記スリーブの
   一端面と前記ハウジングの一端部内面との間には、この
   スリーブをハウジングの他端に向けて弾性的に押圧する
   ばねが設けられており、前記スリーブの他端部は油密に
   塞がれており、このスリーブの他端面と前記ハウジング
   の他端部内面との間の空間には、この空間内に圧油を給
   排する為の給排管の一端が通じており、この給排管の他
   端と圧油供給管及び排油管との間には、前記給排管と圧
   油供給管とを連通する状態と前記給排管と排油管とを連
   通する状態とを、所定の短時間毎に高速で切り換える高
   速電磁弁を設けており、この所定の短時間に対する、前
   記給排管と圧油供給管とが連通している時間の割合を変
   える事により、前記空間内の油圧を調整し、前記ハウジ
   ング内での前記スリーブの軸方向位置を調節する事を特
   徴とするトロイダル型無段変速機用変速比制御装置。