JPH07151219A - トロイダル型無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、トルク伝達中にパワーローラが
入力ディスク及び出力ディスクから接線力Ｆを受けて
も、パワーローラを支持するトラニオンが変位しないト
ロイダル型無段変速機の変速制御装置を提供する。 【構成】 トラニオン４に接線力Ｆが作用すると、シリ
ンダ室８ｂの圧力がシリンダ室８ａの圧力よりも大きく
なる。その圧力差によって中間スリーブ２４は中立位置
から左側へシフトする。中間スリーブ２４は中立位置へ
向けて付勢されているので、中間スリーブ２４が左方向
へシフトすると、中間スリーブ２４を中立位置に戻そう
とする付勢力ｆが発生する。その付勢力ｆは接線力Ｆと
大きさが等しくて逆向きに作用するので、接線力Ｆは付
勢力ｆによって打ち消され、結果としてトラニオン４は
変位しないことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、対向して配置された
入力ディスクと出力ディスク、及び前記両ディスクに接
触した状態で回転し、且つ傾転角度に応じて入力ディス
クの回転を無段階に変速して出力ディスクに伝達する一
対のパワーローラからなる変速ユニットを備えたトロイ
ダル型無段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載されるトロイダル型無段変
速機としては、上記変速ユニットが同一軸上に２つ配置
されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機が
一般的である。このトロイダル型無段変速機は、概ね、
エンジン出力が入力される入力軸、該入力軸に対して回
転可能に支持された一対の入力ディスク、該入力ディス
クのそれぞれに対向して配置され且つ入力軸に対して回
転可能に支持された一対の出力ディスク、対向する一組
の入力ディスクと出力ディスクの間に配置され且つ入力
ディスクから出力ディスクへトルクを伝達する傾転可能
なパワーローラ、対向する一対の出力ディスク同士を一
体的に連結する連結部材、入力軸に設けた一対のフラン
ジ部と入力ディスク間に配置され且つ入力ディスクのそ
れぞれに作用して入力トルクの大きさに応じてパワーロ
ーラの圧接力を変化させる押圧手段を有しており、パワ
ーローラを傾転させることにより、その傾転角度に応じ
て入力ディスクの回転を出力ディスクに無段階に変速し
て伝達するように構成されている。

【０００３】上記のようなトロイダル型無段変速機にお
いては、パワーローラの傾転は変速制御装置によって行
われる。変速制御装置としては従来から種々のもの（特
開昭６１−８２０６５号公報、特開昭６２−４６０６０
号公報参照）が知られており、例えば、図３に示すよう
な変速制御装置がある。なお、図３には、説明を簡単化
するために、１つの変速ユニットに関する変速制御装置
を示したが、ダブルキャビティ式のトロイダル型無段変
速機の場合には、油圧がもう１つの変速ユニットの油圧
シリンダにも供給できるように構成すればよいだけであ
るから、説明は省略する。

【０００４】図３に示すように、変速ユニット１におけ
る一対のパワーローラ２，２は、対向して配置された入
力ディスク３と出力ディスク（図示省略）の間に挟まれ
るようにして対向して配置され、それぞれトラニオン
４，４と称する支持部材に回転自在に支持されている。
即ち、パワーローラ２，２はトラニオン４，４に偏心軸
５，５によって支持されている。また、それぞれのトラ
ニオン４，４は変速機ケーシング（図示省略）に回動可
能で且つ軸方向に移動可能に支持されている。即ち、各
トラニオン４，４は傾転軸６，６を有しており、この傾
転軸６，６を中心として回動し、且つこの傾転軸６，６
の軸方向に移動することができる。トラニオン４，４の
傾転軸６，６にはピストン７，７が固定されており、こ
のピストン７，７は変速機ケーシングに形成された油圧
シリンダ８，８内を摺動可能に設けられている。油圧シ
リンダ８，８内にはピストン７，７によって区画された
２つのシリンダ室８ａ，８ｂが形成されている。

【０００５】油圧シリンダ８，８の各シリンダ室８ａ，
８ｂは管路９ａ，９ｂによってスプール弁１０に連通し
ている。スプール弁１０内に配設されたスプール１１
は、軸方向両端に配置されたスプリング１２によって中
立位置に保持されている。スプール弁１０は一端にＳａ
ポートが形成され、他端にＳｂポートが形成されてお
り、Ｓａポートにはソレノイド弁１３ａを介してパイロ
ット圧が供給され、Ｓｂポートにはソレノイド弁１３ｂ
を介してパイロット圧が供給される。また、スプール弁
１０は、ポンプ圧（圧力源）へ連結されるＰポート、管
路９ａを介してシリンダ室８ａへ連結されるＡポート、
管路９ｂを介してシリンダ室８ｂへ連結されるＢポー
ト、ドレーンへ連結されるＴポートを備えている。ソレ
ノイド弁１３ａ，１３ｂはコントローラ１４から出力さ
れた制御信号に応じて作動するように構成されている。

【０００６】一方の傾転軸６の先端にはプリセスカム１
５が連結されており、中央部を枢着されたレバー１６の
一端がこのプリセスカム１５に当接し、レバー１６の他
端がポテンショメータ１７に接続している。ポテンショ
メータ１７は、トラニオン４の傾転軸６の軸方向変位及
び傾転角度を合成変位量として検出し、検出信号をコン
トローラ１４に入力するものである。また、この変速制
御装置は、その他にも車速センサー１８、エンジン回転
センサー１９、スロットル開度センサー（ＴＰＳ）２０
等の各種センサーを備えており、これらのセンサーで検
出された車速、エンジン回転数、スロットル開度等の変
速情報信号がコントローラ１４に入力されるように構成
されている。

【０００７】トロイダル型無段変速機では、トラニオン
４，４を中立位置（パワーローラ２，２の回転中心軸が
入力ディスク３及び出力ディスクの回転中心軸と交叉す
る位置）からいずれか一方へ傾転軸方向（即ち傾転軸の
軸方向）に変位させると、その方向と変位量に応じた向
きと速さでトラニオン４，４が傾転軸６，６回りに傾転
し、この傾転により変速が行われるという性質を利用し
て、変速制御が行われる。

【０００８】次に、この変速制御装置の作動について説
明すると、まず、コントローラ１４はポテンショメータ
１７で検出したトラニオン４，４の合成変位量から実際
の変速比を算出し、その変速比と目標変速比との偏差に
応じてトラニオン４，４の目標変位を設定し、ソレノイ
ド１３ａ，１３ｂへ制御信号を出力する。これに伴っ
て、ソレノイド弁１３ａ，１３ｂからスプール弁１０の
両端に油圧Ｓａ，Ｓｂが供給される。その際、スプール
弁１０に供給される油圧ＳａとＳｂの関係がＳａ＞Ｓｂ
である場合、スプール１１は図３において左側へシフト
し、管路９ａはＰポートを介して圧力源Ｐへ連通し、管
路９ｂはＴポートを介してドレーンへ連通して、管路９
ａの圧力Ｐａが管路９ｂの圧力Ｐｂよりも大きくなる
（Ｐａ＞Ｐｂ）。その結果、シリンダ室８ａ，８ｂの圧
力差により、図３において左側のトラニオン４は下方へ
変位し、右側のトラニオン４は上方へ変位する。この変
位に伴って、トラニオン４，４はそれぞれ傾転軸６，６
回りに傾転し、変速動作が開始される。そして、実際の
変速比が目標変速比に近づくように、コントローラ１４
によってフィードバック制御が行われる。実際の変速比
が目標変速比に近づくにつれ、トラニオン４，４の目標
変位はゼロに近づき、実際の変速比が目標変速比に一致
した時には、トラニオン４，４の目標変位はゼロとなっ
て、変速動作は終了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の変速制御装
置によれば、実際の変速比が目標変速比に一致し、トラ
ニオン４，４の目標変位がゼロの状態では、スプール弁
１０の両端にかかる圧力は等しくなり（Ｓａ＝Ｓｂ）、
スプール弁１０のスプール１１は中立位置に戻って、二
つのシリンダ室８ａ，８ｂの圧力は等しくなる（Ｐａ＝
Ｐｂ）。

【００１０】しかしながら、トルク伝達中には、パワー
ローラ２，２は入力ディスク３及び出力ディスクから図
３に示す矢印Ｆ方向へ接線力Ｆを受ける。このため、パ
ワーローラ２，２を支持しているトラニオン４，４は、
伝達トルクと変速比に応じた傾転軸方向力Ｆを受けて、
傾転軸方向に微小変位してしまう。この点について図３
の右側のトラニオン４に着目して詳しく説明すると、ト
ラニオン４に傾転軸方向力Ｆが作用した時、ピストン７
は上方へ変位し、一方のシリンダ室８ｂの圧力が上昇
し、他方のシリンダ室８ａの圧力が下降して、両シリン
ダ室８ａ，８ｂに圧力差が生じる。その圧力差はピスト
ン７の変位量が増すにつれて大きくなり、圧力差が傾転
軸方向力Ｆと釣り合う大きさになった時点で、ピストン
７は停止する。このように、トルク伝達中にはパワーロ
ーラ２，２が受ける接線力Ｆによって、トラニオン４，
４は傾転軸方向に微小変位する。その結果、トラニオン
４，４の傾転軸方向変位がポテンショメータ１７によっ
て検出されることとなり、再び変速を開始すべく、コン
トローラ１４は制御信号をソレノイド弁１３ａ，１３ｂ
に出力することになる。このように、従来の変速制御装
置は、一旦変速が終了したにもかかわらず、上記接線力
Ｆを受けると再度変速が開始されることになり、変速制
御が安定せず、変速効率の低下を招き、このため、何度
も繰り返されるサイドスリップによって発熱量が増加す
るという問題があった。

【００１１】そこで、パワーローラに接線力Ｆが作用し
た時にトラニオンが傾転軸方向に変位しないようにする
ために、その接線力Ｆが作用すると同時にその接線力を
打ち消すような力を発生させることが課題となってい
た。

【００１２】この発明は、上記課題を解決し、トルク伝
達中にパワーローラが入力ディスク及び出力ディスクか
ら接線力を受けても、パワーローラを支持するトラニオ
ンが変位せず、安定した変速比を高効率で得ることがで
きると共に、発熱が少ないトロイダル型無段変速機の変
速制御装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するため手段】この発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成されている。即ち、この発
明は、対向して配置された入力ディスクと出力ディス
ク、前記両ディスクに対する傾転角度の変化に応じて前
記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディ
スクに伝達する一対のパワーローラ、前記パワーローラ
をそれぞれ回転自在に支持し且つ中立位置から傾転軸方
向へ変位することによって傾転軸回りに傾転する一対の
トラニオン、二つのシリンダ室を有し且つ前記トラニオ
ンを傾転軸方向に変位させる油圧シリンダ、弁本体内で
中立位置の状態で二つの前記シリンダ室を遮断し且つ中
立位置から変位した状態で前記シリンダ室を油圧源とタ
ンクとにそれぞれ連通させるスプールを備えたスプール
弁、及び前記弁本体と前記スプール弁との間で摺動自在
に嵌合され且つ二つの前記シリンダ室の圧力差によって
軸方向にシフト可能であり且つ中立位置に向けて常時ば
ね力で付勢されている中間スリーブ、から構成したこと
を特徴とするトロイダル型無段変速機の変速制御装置に
関する。

【００１４】また、このトロイダル型無段変速機の変速
制御装置において、前記スプール弁は、前記トラニオン
の傾転軸方向への変位及び傾転角度を検出して算出した
変速比と変速情報を検出して算出した目標変速比との偏
差に応答してコントローラによって制御されるものであ
る。

【００１５】また、このトロイダル型無段変速機の変速
制御装置において、前記スプール弁は、前記中間スリー
ブの一端面に一方の前記シリンダ室の油圧が作用し、前
記中間スリーブの他端面に他方の前記シリンダ室の油圧
が作用するように構成されているものである。

【００１６】また、このトロイダル型無段変速機の変速
制御装置において、前記スプール弁は、前記中間スリー
ブの各端面に作用する油圧を緩衝するダンピング手段を
備えているものである。

【００１７】

【作用】この発明によるトロイダル型無段変速機の変速
制御装置は、上記のように構成されているので、次のよ
うに作用する。即ち、このトロイダル型無段変速機の変
速制御装置では、スプールが中立位置から第一位置又は
第二位置に切り換えられると、油圧シリンダの一方のシ
リンダ室に油圧Ｐが供給され、他方のシリンダ室はドレ
ーンに連通する。これによってピストンが移動し、トラ
ニオンは中立位置から傾転軸の軸方向即ち傾転軸方向に
変位する。トラニオンが中立位置から変位すると、これ
に伴って、パワーローラは傾転し、変速動作が開始され
る。そして、実際の変速比が目標変速比に近づくように
フィードバック制御が行われ、実際の変速比が目標変速
比に一致した時には、スプール弁は閉じられて油圧シリ
ンダへの油圧の供給が停止され、変速動作が終了する。
その時、トラニオンは中立位置に戻っている。

【００１８】トルク伝達中においてパワーローラが入力
ディスク及び出力ディスクから接線力Ｆを受けた時に
は、接線力Ｆと同じ大きさで同じ方向に、傾転軸方向力
Ｆがトラニオンに作用する。傾転軸方向力Ｆが作用した
瞬間に、二つのシリンダ室には圧力差が発生し、その圧
力差は中間スリーブの両端にも作用するので、中間スリ
ーブは軸方向にシフトする。中間スリーブは中立位置へ
向けて付勢されているので、中間スリーブがシフトする
と、中間スリーブを中立位置に戻そうとする付勢力ｆが
発生する。その付勢力ｆは傾転軸方向力Ｆと大きさが等
しくて逆向きに作用するので、傾転軸方向力Ｆは付勢力
ｆによって打ち消され、結果としてトラニオンは変位し
ないことになる。また、傾転軸方向力Ｆの大きさが変化
しても、その変化に追従して付勢力ｆの大きさも変化
し、傾転軸方向力Ｆと二つのシリンダ室の圧力差が常に
釣り合った状態に維持されるので、トラニオンは変位し
ない。従って、変速動作が終了した後で再び変速が開始
されるということはない。

【００１９】トルク伝達中においては微小な変速を繰り
返し、二つのシリンダ室の圧力差は０〜Ｐの範囲で変動
するが、適切なオリフィスなどのダンピング手段を経る
と、その圧力差はトラニオンが入力ディスク及び出力デ
ィスクから受ける接線力Ｆに比例した値となるので、中
間スリーブは接線力Ｆに応じて中立位置からシフトす
る。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明による
トロイダル型無段変速機の変速制御装置の実施例につい
て説明する。図１はこの発明によるトロイダル型無段変
速機の変速制御装置の一実施例を示す断面図、及び図２
は図１の変速制御装置に使用されるスプール弁２１の構
造を示す断面図である。なお、図２は、説明を簡単にす
るために、図１に示したトロイダル型無段変速機の右側
の油圧シリンダとスプール弁との関係だけを示したもの
であり、スプール弁は左側の油圧シリンダにも油圧を供
給するように構成されている。また、図１に示した変速
制御装置は、図３に示した従来の変速制御装置と比較し
て、スプール弁の構造が相違する以外は、概ね同一の構
造を備えているので、同一部品には同一符号を付すこと
によって、スプール弁以外の構造についての詳しい説明
は省略することにする。

【００２１】入力ディスク３と出力ディスクは対向して
配置されており、これら入出力ディスクの間に一対のパ
ワーローラ２，２が配置されている。各パワーローラ
２，２は両ディスクに接触した状態で回転し、且つ傾転
可能であって、傾転角度に応じて入力ディスク３の回転
を無段階に変速して出力ディスクに伝達するものであ
る。各パワーローラ２，２は偏心軸５，５によってトラ
ニオン４，４に回転自在に支持されている。パワーロー
ラ２，２の下部には油圧シリンダ８，８が配置されてい
る。

【００２２】油圧シリンダ８，８は、トラニオン４，４
に一体に設けられたピストン７によって区画された二つ
のシリンダ室８ａ，８ｂを有しており、いずれか一方の
シリンダ室８ａ，８ｂにスプール弁２１を介して油圧が
供給された時に、トラニオン４，４は中立位置から傾転
軸６，６の軸方向に変位する。また、トラニオン４，４
の傾転軸方向変位に伴ってトラニオン４，４は傾転軸
６，６の回りに傾転するように構成されている。即ち、
パワーローラ２，２は偏心軸５，５によって回転自在に
トラニオン４，４に支持されているので、トラニオン
４，４が中立位置から傾転軸方向に変位すると、パワー
ローラ２，２は入力ディスク３及び出力ディスクから速
度ベクトルの方向に力を受け、トラニオン４，４と一緒
に傾転軸回りに傾転する。

【００２３】油圧シリンダ８，８の各シリンダ室８ａ，
８ｂは管路９ａ，９ｂによってスプール弁２１に連通し
ている。スプール弁２１は一端にＳａポートが形成さ
れ、他端にＳｂポートが形成されており、Ｓａポートに
はソレノイド弁１３ａを介してパイロット圧Ｓａが供給
され、Ｓｂポートにはソレノイド弁１３ｂを介してパイ
ロット圧Ｓｂが供給される。また、スプール弁２１は、
油圧源即ちポンプ圧Ｐへ連結されるＰポート、管路９ａ
を介してシリンダ室８ａへ連結されるＡポート、管路９
ｂを介してシリンダ室８ｂへ連結されるＢポート、ドレ
ーンへ連結されるＴポートを備えている。ソレノイド弁
１３ａ，１３ｂはコントローラ１４から出力された制御
信号に基づいて作動するように構成されている。

【００２４】スプール弁２１は、概ね、弁本体であるケ
ース２２、ケース２２内に摺動自在に収納されたスプー
ル２３、及びケース２２とスプール２３の間に摺動自在
に嵌合された円筒状の中間スリーブ２４から構成されて
いる。中間スリーブ２４の両端部にはそれぞれスプリン
グ２５，２５が配設されており、このスプリング２５，
２５の付勢力によって中間スリーブ２４は中立位置に保
持されている。また、中間スリーブ２４は軸方向に貫通
した中心孔２６を有しており、その中心孔２６にはスプ
ール２３が摺動自在に嵌合している。スプール２３の両
端部にもそれぞれスプリング３１，３１が配設されてお
り、このスプリング３１，３１の付勢力によってスプー
ル２３も中立位置に保持されている。

【００２５】スプール弁２１のスプール２３は、中間ス
リーブ２４内を移動して三つの位置、即ち、一方のシリ
ンダ室８ａをＰポートに連通し、他方のシリンダ室８ｂ
をＴポートに連通する第一位置、一方のシリンダ室８ａ
をＴポートに連通し、他方のシリンダ室８ｂをＰポート
に連通する第二位置、シリンダ室８ａ，９ｂを両方とも
Ｐポート及びＴポートから遮断する中立位置の三つの位
置のうち、いずれか一つの位置に選択的に切り換えるこ
とができる。この切換は上記Ｓａポート及びＳｂポート
からスプール弁２１に供給された油圧によって行われ
る。

【００２６】スプール弁２１のＡポートは、管路９ａに
よって一方のシリンダ室８ａに連結されていると共に、
管路２７ａによってスプール弁２１の一方の端部に連結
されている。このため、Ａポートから油圧シリンダ８へ
油圧が供給されている時には、Ａポートの圧力は一方の
シリンダ室８ａだけでなく、中間スリーブ２４の一方の
端面２９にも作用する。また、Ａポートが閉じている時
には、一方のシリンダ室８ａの圧力は中間スリーブ２４
の一方の端面２９にも作用する。管路２７ａの途中には
オリフィス２８ａが設けられている。

【００２７】スプール弁２１のＢポートは、管路９ｂに
よって他方のシリンダ室８ｂに連結されていると共に、
管路２７ｂによってスプール弁２１の他方の端部に連結
されている。このため、Ｂポートから油圧シリンダ８へ
油圧が供給されている時には、Ｂポートの圧力は他方の
シリンダ室８ｂだけでなく、中間スリーブ２４の他方の
端面３０にも作用する。また、Ｂポートが閉じている時
には、他方のシリンダ室８ｂの圧力は中間スリーブ２４
の他方の端面３０にも作用する。管路２７ｂの途中にも
オリフィス２８ｂが設けられている。

【００２８】中間スリーブ２４は円筒部に５つの貫通孔
３２を有しており、中間スリーブ２４が中立位置にある
時には、各貫通孔３２の位置は、弁本体２２に穿孔され
たＡポート、Ｂポート、Ｐポート、及び２つのＴポート
の位置にそれぞれ対応している。中間スリーブ２４は、
二つのシリンダ室８ａ，８ｂの圧力差によって軸方向に
シフトすることができる。即ち、二つのシリンダ室８
ａ，８ｂの圧力差は中間スリーブ２４の両端面２９，３
０にも加わるので、その圧力差とスプリング２５のスプ
リング力ｆに応じて中立位置からの中間スリーブ２４の
シフト量が決まる。ここで、中間スリーブ２４の適切な
シフト量は、油圧シリンダ８に供給する供給圧Ｐの大き
さや油圧回路上の漏れ量などにより異なるが、スプール
２３のシフト量（一般に最大０．２ｍｍ程度）に比べて
非常に小さい。

【００２９】トルク伝達中においては微小な変速を繰り
返し、二つのシリンダ室８ａ，８ｂの圧力差は０〜Ｐの
範囲で変動するが、管路２７ａ，２７ｂにオリフィス２
８ａ，２８ｂを設けたので、そのシリンダ室８ａ，８ｂ
の圧力差はトラニオン４が入力ディスク３及び出力ディ
スクから受ける接線力Ｆに比例した値となる。このた
め、中間スリーブ２４は接線力Ｆに応じて中立位置から
シフトする。また、トラニオン４に大きな接線力Ｆが作
用した場合でも、ピストン７は管路２７ａ，２７ｂに設
けられたオリフィス２８ａ，２８ｂによる緩衝作用で大
きな抵抗を受けることになる。このように、管路２７
ａ，２７ｂに設けられたオリフィス２８ａ，２８ｂはピ
ストン７の微小変位を阻止するようなフイルタ作用とし
て機能することができる。

【００３０】次に、この発明によるトロイダル型無段変
速機の変速制御装置の作動について説明する。まず、コ
ントローラ１４はポテンショメータ１７で検出したトラ
ニオン４，４の傾転軸方向変位及び傾転角度の合成変位
量から実際の変速比を算出する。一方、車速センサー１
８、エンジン回転センサー１９、スロットル開度センサ
ー２０等の各種センサーで検出した検出値から目標変速
比を算出する。そして、コントローラ１４は実際の変速
比と目標変速比との偏差に応じて目標変位を設定し、ソ
レノイド弁１３ａ，１３ｂに制御信号を出力する。制御
信号が入力されたソレノイド弁１３ａ，１３ｂはスプー
ル弁２１の両端に油圧Ｓａ，Ｓｂを供給し、それらの圧
力の関係が、例えば、Ｓａ＞Ｓｂである場合、スプール
２３は図２において左側へシフトし、管路９ａはＰポー
トを介して油圧源へ連通し、管路９ｂはＴポートを介し
てドレーンへ連通して、管路９ａの圧力Ｐａが管路９ｂ
の圧力Ｐｂよりも大きくなる（Ｐａ＞Ｐｂ）。ここで、
圧力Ｐａは、管路２７ａを介して中間スリーブ２４の一
方の端面２９にも作用し、中間スリーブ２４は右方向へ
シフトする。この時、中間スリーブ２４のシフト量はス
プール２３のシフト量に比べて非常に小さいので無視す
ることができる。

【００３１】上記のようにして、二つのシリンダ室８
ａ，８ｂに圧力差（Ｐａ＞Ｐｂ）が生じると、図１にお
いて左側のトラニオン４は中立位置から傾転軸方向下方
へ変位し、右側のトラニオン４は中立位置から傾転軸方
向上方へ変位する。この傾転軸方向の変位に伴って、各
トラニオン４，４は同期して傾転軸６，６回りに傾転
し、変速が開始される。そして、実際の変速比が目標変
速比に近づくにつれ、トラニオン４，４の変位量がゼロ
に近づき、実際の変速比が目標変速比に一致した時に、
コントローラ１４からの制御信号によってソレノイド弁
１３ａ及び１３ｂは閉じ、これにより、スプール２３の
両端に作用する圧力Ｓａ，Ｓｂは等しくなるので、スプ
ール２３は中立位置に戻り、スプール弁２１のＡポート
及びＢポートは閉じる。この時、右側へシフトしていた
中間スリーブ２４もスプリング２５の付勢力で中立位置
に戻り、二つのシリンダ室８ａ，８ｂの圧力Ｐａ，Ｐｂ
は等しくなる。即ち、ピストン７の上下面にかかる圧力
は等しくなる（Ｐａ＝Ｐｂ）。このようにして、変速動
作は終了する。

【００３２】ところで、トルク伝達中において、入力デ
ィスク３及び出力ディスクからパワーローラ２，２に対
して、図１及び図２において矢印Ｆで示す方向へ接線力
Ｆが作用すると、トラニオン４，４は接線力Ｆと同じ方
向に同じ大きさの傾転軸方向力Ｆを受ける。この時、二
つのシリンダ室８ａ，８ｂ内には圧力差が発生する。即
ち、一方のシリンダ室８ｂの圧力Ｐｂが、他方のシリン
ダ室８ａの圧力Ｐａよりも大きくなる（Ｐａ＜Ｐｂ）。
そして、この圧力差はそのまま中間スリーブ２４の両端
面２９，３０にも作用することになる。

【００３３】ところで、中間スリーブ２４はスプール弁
２１内に摺動自在に設けられているので、中間スリーブ
２４の両端面に圧力差が生じると、中間スリーブ２４は
中立位置から左方向へシフトし、その圧力差とスプリン
グ２５のスプリング力ｆとが釣り合った状態になる。こ
の時、スプリング力ｆは傾転軸方向力Ｆと同じ大きさで
逆方向に作用しているので、傾転軸方向力Ｆはスプリン
グ力ｆで相殺されることになる。また、傾転軸方向力Ｆ
は微小変動を繰り返すが、傾転軸方向力Ｆの大きさが変
化した瞬間にスプリング力ｆの大きさも変化し、傾転軸
方向力Ｆがスプリング力ｆによって打ち消されるので、
ピストン７は変位しない。即ち、図３に示した従来の変
速制御装置では、傾転軸方向力Ｆと二つのシリンダ室の
圧力差とが釣り合うまでピストンは変位するが、この発
明の変速制御装置では、傾転軸方向力Ｆが二つのシリン
ダ室の圧力差と常に釣り合った状態に維持されるので、
ピストン７は変位しない。

【００３４】このように、変速比が目標変速比に一致
し、トラニオン４，４の変位が目標変位に一致し、ソレ
ノイド弁１３ａ，１３ｂの出力圧Ｓａ，Ｓｂが等しくな
った後も、二つのシリンダ室８ａ，８ｂの圧力差が傾転
軸方向力Ｆと釣り合うように、各シリンダ室の圧力Ｐ
ａ，Ｐｂは維持されるので、トラニオン４，４は傾転軸
方向力Ｆを受けても、結局、傾転軸方向には変位しない
ことになる。従って、この変速制御装置は、変速が終了
した後で不要な変速が開始されることはないので、変速
時におけるパワーローラのサイドスリップに起因する発
熱量を最小限に抑えることができる。

【００３５】また、このスプール弁２１は、中間スリー
ブ２４の一端面２９に一方のシリンダ室８ａの油圧が作
用し、中間スリーブ２４の他端面３０に他方のシリンダ
室８ｂの油圧が作用するように構成されているので、入
力ディスク３の回転方向が前進方向のみならず、後進方
向であっても、トラニオン４，４に傾転軸方向力Ｆが作
用した時には、トラニオン４，４は傾転軸方向に変位し
ないことになる。

【００３６】

【発明の効果】この発明によトロイダル型無段変速機の
変速制御装置は、上記のように構成されているので、次
のような効果を奏する。このトロイダル型無段変速機の
変速制御装置は、トルク伝達中にトラニオンが入力ディ
スク及び出力ディスクから接線力Ｆを受けると、その瞬
間に、二つのシリンダ室に生じる圧力差に応じて中間ス
リーブがシフトし、両シリンダ室の圧力差が接線力Ｆと
釣り合った状態で維持される。その結果、トラニオンは
接線力を受けても接線力の方向に微小変位することな
く、中立位置に保持されることになる。従って、トルク
伝達中においても安定した変速比を維持することができ
ると共に、従来のように不要な変速が行われない分だ
け、パワーローラのサイドスリップに伴う発熱量が少な
くなり、高効率のトロイダル型無段変速機を提供するこ
とが可能になる。

【００３７】また、このトロイダル型無段変速機の変速
制御装置は、特別のセンサーや処理能力の高いコントロ
ーラを用いずに、スプール弁として、スプール弁内に中
間スリーブを設けただけの簡単な構造のスプール弁を採
用したものであるから、全体的に構造が簡単で安価なト
ロイダル型無段変速機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるトロイダル型無段変速機の変速
制御装置の実施例を示す断面図である。

【図２】図１の変速制御装置に使用されるスプール弁の
構造を示した断面図である。

【図３】従来のトロイダル型無段変速機の変速制御装置
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 変速ユニット ２ パワーローラ ３ 入力ディスク ４ トラニオン ６ 傾転軸 ７ ピストン ８ 油圧シリンダ ８ａ，８ｂ シリンダ室 ２１ スプール弁 ２２ ケース（弁本体） ２３ スプール ２４ 中間スリーブ ２５ スプリング ２７ａ，２７ｂ 管路 ２８ａ，２８ｂ オリフィス（ダンピング手段） ２９，３０ 端面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向して配置された入力ディスクと出力
   ディスク、前記両ディスクに対する傾転角度の変化に応
   じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出
   力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記パワー
   ローラをそれぞれ回転自在に支持し且つ中立位置から傾
   転軸方向へ変位することによって傾転軸回りに傾転する
   一対のトラニオン、二つのシリンダ室を有し且つ前記ト
   ラニオンを傾転軸方向に変位させる油圧シリンダ、弁本
   体内で中立位置の状態で二つの前記シリンダ室を遮断し
   且つ中立位置から変位した状態で前記シリンダ室を油圧
   源とタンクとにそれぞれ連通させるスプールを備えたス
   プール弁、及び前記弁本体と前記スプール弁との間で摺
   動自在に嵌合され且つ二つの前記シリンダ室の圧力差に
   よって軸方向にシフト可能であり且つ中立位置に向けて
   常時ばね力で付勢されている中間スリーブ、から構成し
   たことを特徴とするトロイダル型無段変速機の変速制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記スプール弁は、前記トラニオンの傾
   転軸方向への変位及び傾転角度を検出して算出した変速
   比と変速情報を検出して算出した目標変速比との偏差に
   応答してコントローラによって制御されることを特徴と
   する請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の変速制
   御装置。
3. 【請求項３】 前記スプール弁は、前記中間スリーブの
   一端面に一方の前記シリンダ室の油圧が作用し、前記中
   間スリーブの他端面に他方の前記シリンダ室の油圧が作
   用するように構成されていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記スプール弁は、前記中間スリーブの
   各端面に作用する油圧を緩衝するダンピング手段を備え
   ていることを特徴とする請求項３に記載のトロイダル型
   無段変速機の変速制御装置。