JPH10267098A - トロイダル式無段変速機の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トロイダル式無断変速機の潤滑装置において、
トロイダル変速機構を構成するディスクとローラーとの
接触部を油圧回路のレイアウト性を損なう事なく、効率
良く冷却・潤滑することを課題とする。 【解決手段】トロイダル変速機構を構成するディスクと
ローラーとの接触部へ潤滑油を供給する潤滑路と、上記
接触部以外の潤滑要部へ潤滑油を供給する潤滑路とを独
立して構成させ、上記両潤滑路のうち、上記接触部へ潤
滑油を供給する潤滑路にのみオイルクーラーを設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル式無段
変速機の潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用無段変速機として、例えば特開
平３−２２３５５５号公報や特開平６−１０１７５４号
公報等に示されているように、入力ディスクと出力ディ
スクとの間に両ディスク間の動力伝達を行うローラーを
介設すると共に、このローラーを傾転させて両ディスク
に対する接触位置を半径方向に変化させることにより、
両ディスク間の動力伝達の変速比を無段階に変化させる
ようにしたトロイダル式無段変速機が実用化されつつあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の無断変速機においては変速機を構成する各機構を
潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラーの設置箇所が
問題となる。すなわち、トロイダル変速機構においては
入、出力ディスクとローラー間のトラクションにより動
力を伝達しており、ディスクとローラーとの接触部の油
膜温度が非常に重要である。油膜温度が過剰に上昇する
と接触部にスリップを起こして適正な変速制御の実行を
妨げたり、ディスクもしくはローラーの少なくとも一方
が破損する恐れがある。そこで、油膜温度が過剰に上昇
しないように冷却された潤滑油を上記接触部に供給する
必要がある。一方、その他の潤滑部では、潤滑部へ必要
流量の潤滑油を供給することが主目的となり、通常使用
の範囲では潤滑油への温度への要求は少ない。したがっ
て、上記ディスクとローターとの接触部への潤滑油を供
給する第一潤滑油路と、他の部分への潤滑油を供給する
第二潤滑油路との両方を冷却すべくオイルクーラーを設
けると、上記接触部の冷却要求を満たす温度の潤滑油を
締結要素にも供給することになり、その結果、必要以上
に低温のオイルが締結要素に供給されて、潤滑油の粘性
による抵抗増大が生じ伝達経路の切り換えショックが生
じる、オイルクーラーの冷却効率の低下によるトロイダ
ル変速機構の破損する、またはオイルクーラーの要領を
確保しようとして大きなオイルクーラーを採用し油圧回
路のレイアウト性が悪化する、という様々な問題が生じ
る。 そこで、本発明は、トロイダル式無段変速の潤滑
装置において、トロイダル変速機構のディスクとローラ
ーの接触部を油圧回路のレイアウト性を損なう事なく、
効率良く冷却・潤滑することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。ま
ず、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の発明（以
下、第１発明という）は、エンジンと駆動輪との一方側
に設けられた入力ディスクと他方側に設けられた出力デ
ィスクとの間に圧接状態で配置されたローラーを傾転さ
せることにより両ディスク間の変速比を変化させるトロ
イダル変速機構と、少なくともエンジン回転と車速に関
する値を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手
段と、該検出手段の検出結果に基づいて上記トロイダル
変速機構を制御する制御手段を備えたトロイダル式無断
変速機の潤滑装置であって、潤滑油を生成する油圧源
と、上記ディスクと上記ローラーとの接触部を潤滑すべ
く上記トロイダル変速機構に設けられた潤滑孔とを連通
する第一潤滑路と、上記油圧源と上記接触部以外で潤滑
が必要な部分とを連通する第二潤滑路とを備え、上記第
一潤滑路と上記第二潤滑路とのうち第一潤滑路にのみオ
イルクーラーを備えていることを特徴とする。

【０００５】また、請求項２に記載の発明（以下、第２
発明という）は、エンジンと駆動輪との一方側に設けら
れた入力ディスクと他方側に設けられた出力ディスクと
の間に圧接状態で配置されたローラーを傾転させること
により両ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変
速機構と、上記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路
上に設けられ、締結することにより上記動力伝達経路を
切り換える締結要素と、該締結要素の締結状態を調整す
る調整手段と、少なくともエンジン回転と車速に関する
値を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段
と、該検出手段の検出結果に基づいて上記トロイダル変
速機構調整及び上記調整手段とを制御する制御手段を備
えたトロイダル式無断変速機の潤滑装置であって、潤滑
油を生成する油圧源と、上記ディスクと上記ローラーと
の接触部を潤滑すべく上記トロイダル変速機構に設けら
れた潤滑孔とを連通する第一潤滑路と、上記油圧源と上
記締結要素とを連通し該締結要素を潤滑する第二潤滑路
とを備え、上記第一潤滑路と上記第二潤滑路とのうち第
一潤滑路にのみオイルクーラーを備えていることを特徴
とする。

【０００６】また、請求項３に記載の発明（以下、第３
発明という）は、エンジンと駆動輪との一方側に設けら
れた入力ディスクと他方側に設けられた出力ディスクと
の間に圧接状態で配置されたローラーを傾転させること
により両ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変
速機構と、締結することによりエンジンの駆動トルクを
上記トロイダル変速機構および該変速機構と駆動輪との
間の動力伝達経路上に設けられた遊星歯車機構とを用い
て駆動輪に伝達させる第一の伝達経路を形成する第一の
締結要素と、締結することによりエンジンからの出力ト
ルクを上記トロイダル変速機構のみを用いて駆動輪に伝
達させる第二の締結要素と、該第一、第二締結要素の締
結状態をそれぞれ調整する第一、第二の調整手段と、少
なくともエンジン回転と車速に関する値を含む車両の走
行状態を検出する走行状態検出手段と、該検出手段の検
出結果に基づいて上記トロイダル変速機構調整及び上記
調整手段とを制御する制御手段を備え、該制御手段が車
速がエンジン回転に基づいてあらかじめ設定された値の
時にのみ上記第一締結要素を締結して上記第二締結要素
を解放した状態から上記第一締結要素を解放して上記第
二締結要素を締結した状態に変更するように上記調整手
段を制御するように構成されたトロイダル式無断変速機
の潤滑装置であって、潤滑油を生成する油圧源と、上記
ディスクと上記ローラーとの接触部を潤滑すべく上記ト
ロイダル変速機構に設けられた潤滑孔とを連通する第一
潤滑路と、上記油圧源と上記締結要素とを連通し該締結
要素を潤滑する第二潤滑路とを備え、上記第一潤滑路と
上記第二潤滑路とのうち第一潤滑路にのみオイルクーラ
ーを備えていることを特徴とする。

【０００７】上記の構成により、本願の各発明によれば
次の作用が得られる。まず、第１発明によれば、トロイ
ダル変速機構のディスクとローラーとの接触部に潤滑油
を供給する潤滑路と、上記接触部以外の部分を潤滑する
潤滑路とを独立させ、両潤滑路のうち上記接触部に潤滑
油を供給する潤滑路にのみオイルクーラーを設けたの
で、トロイダル変速機構のディスクとローラーの接触部
を油圧回路のレイアウト性を損なう事なく、効率良く冷
却・潤滑することができる。

【０００８】また、第２発明によれば、トロイダル変速
機構の他にも動力伝達経路を切り換える締結要素を備え
たトロイダル式無断変速装置において、トロイダル変速
機構のディスクとローラーとの接触部に潤滑油を供給す
る潤滑路と、上記締結要素を潤滑する潤滑路とを独立さ
せ、両潤滑路のうち上記接触部に潤滑油を供給する潤滑
路にのみオイルクーラーを設けたので、トロイダル変速
機構のディスクとローラーの接触部を油圧回路のレイア
ウト性を損なう事なく、効率良く冷却・潤滑することが
できる。

【０００９】さらに、第３発明によれば、トロイダル変
速機構と遊星歯車機構とを備え、締結することによりエ
ンジンの駆動トルクを上記トロイダル変速機構および上
記遊星歯車機構とを用いて駆動輪に伝達させる第一の伝
達経路を形成する第一の締結要素と、締結することによ
りエンジンからの出力トルクを上記トロイダル変速機構
のみを用いて駆動輪に伝達させる第二の締結要素とを備
えたトロイダル式無断変速装置において、トロイダル変
速機構のディスクとローラーとの接触部に潤滑油を供給
する潤滑路と、上記第一、第二の締結要素を潤滑する潤
滑路とを独立させ、両潤滑路のうち上記接触部に潤滑油
を供給する潤滑路にのみオイルクーラーを設けたので、
トロイダル変速機構のディスクとローラーの接触部を油
圧回路のレイアウト性を損なう事なく、効率良く冷却・
潤滑することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
無段変速機について、その機械的構成、油圧制御回路の
構成および変速制御の具体的動作を説明する。 （機械的構成）図１は、本実施の形態に係るトロイダル
式無段変速機の機械的構成を示す骨子図であり、この変
速機１０は、エンジン１の出力軸２にトーショナルダン
パ３を介して連結されたインプットシャフト（第１シャ
フト）１１と、該シャフト１１の外側に遊嵌合された中
空のプライマリシャフト（第３シャフト）１２と、これ
らのシャフト１１，１２に平行に配置されたセカンダリ
シャフト（第２シャフト）１３とを有し、これらのシャ
フト１１〜１３が、いずれも当該車両の横方向に延びる
ように配置されている。

【００１１】また、この無段変速機１０における上記イ
ンプットシャフト１１およびプライマリシャフト１２の
軸線上には、トロイダル式の第１、第２無段変速機構２
０，３０と、ローディングカム４０とが配設されている
と共に、セカンダリシャフト１３の軸線上には、遊星歯
車機構５０と、ローモードクラッチ（第１クラッチ機
構）６０およびハイモードクラッチ（第２クラッチ機
構）７０とが配設されている。そして、インプットシャ
フト１１およびプライマリシャフト１２の軸線と、セカ
ンダリシャフト１３の軸線との間に、ローモードギヤ列
８０と、ハイモードギヤ列９０とが介設されている。

【００１２】上記第１、第２無段変速機構２０，３０は
ほぼ同一の構成であり、いずれも、対向面がトロイダル
面とされた入力ディスク２１，３１と出力ディスク２
２，３２とを有し、これらの対向面間に、両ディスク２
１，２２間および３１，３２間でそれぞれ動力を伝達す
るローラー２３，３３が２つづつ介設されている。

【００１３】そして、エンジン１から遠い方に配置され
た第１無段変速機構２０は、入力ディスク２１が反エン
ジン側に、出力ディスク２２がエンジン側に配置され、
また、エンジン１に近い方に配置された第２無段変速機
構３０は、入力ディスク３１がエンジン側に、出力ディ
スク３２が反エンジン側に配置されており、かつ、両無
段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１はプラ
イマリシャフト１２の両端部にそれぞれ結合され、ま
た、出力ディスク２２，３２は一体化されて、該プライ
マリシャフト１２の中間部に回転自在に支持されてい
る。

【００１４】また、インプットシャフト１１の反エンジ
ン側の端部には上記ローモードギヤ列８０を構成する第
１ギヤ８１が結合されていると共に、該第１ギヤ８１と
上記第１無段変速機構２０の入力ディスク２１との間に
ローディングカム４０が介設されており、さらに、第
１、第２無段変速機構２０，３０の一体化された出力デ
ィスク２２，３３（以下、「一体化出力ディスク３４」
と記す）の外周に、上記ハイモードギヤ列９０を構成す
る第１ギヤ９１が設けられている。

【００１５】一方、セカンダリシャフト１３の反エンジ
ン側の端部には、上記ローモードギヤ列８０を構成する
第２ギヤ８２が回転自在に支持されて、アイドルギヤ８
３を介して上記第１ギヤ８１に連結されていると共に、
該セカンダリシャフト１３の中間部には上記遊星歯車機
構５０が配設されている。そして、該遊星歯車機構５０
のピニオンキャリヤ（第３回転要素）５１と上記ローモ
ードギヤ列８０の第２ギヤ８２との間に、これらを連結
しもしくは切断するローモードクラッチ６０が介設され
ている。

【００１６】また、遊星歯車機構５０のエンジン側に
は、上記第１、第２無段変速機構２０，３０の一体化出
力ディスク３４の外周に設けられたハイモードギヤ列９
０の第１ギヤ９１に噛み合う第２ギヤ９２が回転自在に
支持され、該第２ギヤ９２と遊星歯車機構５０のサンギ
ヤ（第１回転要素）５２とが連結されていると共に、該
遊星歯車機構５０のインターナルギヤ（第２回転要素）
５３がセカンダリシャフト１３に結合されており、ま
た、該遊星歯車機構５０のエンジン側に、上記ハイモー
ドギヤ列９０の第２ギヤ９２とセカンダリシャフト１３
とを連結しもしくは切断するハイモードクラッチ７０が
介設されている。

【００１７】そして、上記セカンダリシャフト１３のエ
ンジン側の端部に、第１、第２ギヤ４ａ，４ｂとアイド
ルギヤ４ｃとでなる出力ギヤ列４を介してディファレン
シャル装置５が連結されており、このディファレンシャ
ル装置５から左右に延びる駆動軸６ａ，６ｂを介して左
右の駆動輪（図示せず）に動力を伝達するようになって
いる。

【００１８】次に、図２以下の図面を用い、上記変速機
１０の各構成要素について詳しく説明する。まず、上記
第１、第２無段変速機構２０，３０について説明する
と、これらの無段変速機構２０，３０はほぼ同一の構成
であり、前述のように、対向面がトロイダル面とされた
入力ディスク２１，３１と、出力ディスク２２，３２
（一体化出力ディスク３４）とを有し、これらの対向面
間に、入、出力ディスク２１，２２間および３１，３２
間でそれぞれ動力を伝達するローラー２３，３３が２つ
づつ介設されている。

【００１９】そして、図３により、第１無段変速機構２
０を例に取ってその構成をさらに詳しく説明すると、一
対のローラー２３，２３は、入、出力ディスク２１，２
２のほぼ半径方向に延びるシャフト２４，２４を介して
トラニオン２５，２５にそれぞれ支持され、入、出力デ
ィスク２１，２２の互いに対向するトロイダル面の円周
上の１８０°反対側にほぼ水平姿勢で上下に平行に配置
されており、その周面の１８０°反対側の２箇所で上記
両ディスク２１，２２のトロイダル面にそれぞれ対接し
ている。

【００２０】また、上記トラニオン２５，２５は、変速
機ケース１００に取り付けられた左右の支持部材２６，
２６間に支持され、両ディスク２１，２２の接線方向で
あってローラー２３，２３のシャフト２４，２４に直交
する水平方向の軸心Ｘ，Ｘ回りの回動および該軸心Ｘ，
Ｘ方向の直線往復運動が可能とされている。そして、こ
れらのトラニオン２５，２５に、上記軸心Ｘ，Ｘに沿っ
て一側方に延びるロッド２７，２７が連設されていると
共に、変速機ケース１００の側面には、これらのロッド
２７，２７およびトラニオン２５，２５を介して、上記
ローラー２３，２３を傾転させる変速制御ユニット１１
０が取り付けられている。

【００２１】この変速制御ユニット１１０は、油圧制御
部１１１とトラニオン駆動部１１２とを有すると共に、
トラニオン駆動部１１２には、上方に位置する第１トラ
ニオン２５１のロッド２７に取り付けられた増速用およ
び減速用のピストン１１３１，１１４１と、下方に位置
する第２トラニオン２５２のロッド２７に取り付けられ
た同じく増速用および減速用のピストン１１３２，１１
４２とが配置され、上方のピストン１１３１，１１４１
の互いに対向する面側に増速用および減速用油圧室１１
５１，１１６１が、また、下方のピストン１１３２，１
１４２の互いに対向する面側に増速用および減速用油圧
室１１５２，１１６２がそれぞれ設けられている。

【００２２】なお、上方に位置する第１トラニオン２５
１については、増速用油圧室１１５１がローラー２３側
に、減速用油圧室１１６１が反ローラー２３側にそれぞ
れ配置され、また、下方に位置する第２トラニオン２５
２については、増速用油圧室１１５２が反ローラー２３
側に、減速用油圧室１１６１がローラー２３側にそれぞ
れ配置されている。

【００２３】そして、上記油圧制御部１１１で生成され
た増速用油圧ＰＨが、油路１１７，１１８を介して、上
方に位置する第１トラニオン２５１の増速用油圧室１１
５１と、下方に位置する第２トラニオン２５２の増速用
油圧室１１５２とに供給され、また、同じく油圧制御部
１１１で生成された減速用油圧ＰＬが、図示しない油路
を介して、上方に位置する第１トラニオン２５１の減速
用油圧室１１６１と、下方に位置する第２トラニオン２
５２の減速用油圧室１１６２とに供給されるようになっ
ている。

【００２４】ここで、第１無段変速機構２０を例にとっ
て上記増速用および減速用油圧ＰＨ，ＰＬの供給制御と
当該無段変速機構２０の変速動作との関係を簡単に説明
する。

【００２５】まず、図３に示す油圧制御部１１１の作動
により、第１、第２トラニオン２５１，２５２の増速用
油圧室１１５１，１１５２に供給されている増速用油圧
ＰＨが、第１、第２トラニオン２５１，２５２の減速用
油圧室１１６１，１１６２に供給されている減速用油圧
ＰＬに対して所定の中立状態より相対的に高くなると、
上方の第１トラニオン２５１は図面上、右側に、下方の
第２トラニオン２５２は左側にそれぞれ水平移動するこ
とになる。

【００２６】このとき、図示されている出力ディスク２
２がｘ方向に回転しているものとすると、上方の第１ロ
ーラー２３１は、右側への移動により該出力ディスク２
２から下向きの力を受け、図面の手前側にあって反ｘ方
向に回転している入力ディスク２１からは上向きの力を
受けることになる。また、下方の第２ローラー２３２
は、左側への移動により、出力ディスク２２から上向き
の力を受け、入力ディスク２１からは下向きの力を受け
ることになる。その結果、上下のローラー２３１，２３
２とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の外
側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の内側
に移動するように傾転し、当該無段変速機構２０の変速
比が小さくなる（増速）。

【００２７】また、上記とは逆に、第１、第２トラニオ
ン２５１，２５２の減速用油圧室１１６１，１１６２に
供給されている減速用油圧ＰＬが、第１、第２トラニオ
ン２５１，２５２の増速用油圧室１１５１，１１５２に
供給されている増速用油圧ＰＬに対して所定の中立状態
より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５１
は図面上、左側に、下方の第２トラニオン２５２は右側
にそれぞれ水平移動する。

【００２８】このとき、上方の第１ローラー２３１は出
力ディスク２２から上向きの力を、入力ディスク２１か
ら下向きの力を受け、また、下方の第２ローラー２３２
は、出力ディスク２２から下向きの力を、入力ディスク
２１から上向きの力を受けることになる。その結果、上
下のローラー２３１，２３２とも、入力ディスク２１と
の接触位置は半径方向の内側に、出力ディスク２２との
接触位置は半径方向の外側に移動するように傾転し、当
該無段変速機構２０の変速比が大きくなる（減速）。

【００２９】なお、このような油圧制御部１１１による
増速用および減速用油圧ＰＨ，ＰＬの供給動作について
は、後述する油圧制御回路の説明で詳しく述べる。以上
のような第１無段変速機構２０についての構成および作
用は、第２無段変速機構３０についても同様である。

【００３０】そして、図２に示すように、インプットシ
ャフト１１上に遊嵌合された中空のプライマリシャフト
１２の両端部に、第１、第２無段変速機構２０，３０の
入力ディスク２１，３１がそれぞれスプライン嵌合され
て、これらの入力ディスク２１，３１が常に同一回転す
るようになっており、また、前述のように、両無段変速
機構２０，３０の出力ディスク２２，３２は一体化され
ているので、両無段変速機構２０，３０の出力側の回転
速度も常に同一となる。そして、これに伴って、上記の
ようなローラー２３，３３の傾転制御による第１、第２
無段変速機構２０，３０の変速比の制御も、該変速比が
常に同一に保持されるように行われる。

【００３１】ここで、図４に拡大して示すように、一体
化出力ディスク３４の外周面には、ハイモードギヤ列９
０のリング状に形成された第１ギヤ９１が嵌合されて溶
接により固着されているが、その場合に、一体化出力デ
ィスク３４の一方の側面側には、該ディスク３４の外周
と第１ギヤ９１の内周とにわたって座ぐり部Ｙが設けら
れ、この座ぐり部Ｙ内で該ディスク３４とギヤ９１との
溶接が行われている。

【００３２】したがって、溶接に伴い、その溶接面から
溶接用金属Ｚが盛り上がっても、これが上記一方の側面
側のトロイダル面３４ａと干渉することはなく、ローラ
ーを広い範囲で傾転させることが可能となる。また、こ
のように、上記第１ギヤ９１が一体化出力ギヤ３４の外
周に溶接により固着されているので、該第１ギヤ９１の
軸方向のガタツキが抑制されて、その支持が安定するこ
とになる。

【００３３】一方、図５、図６に示すように、上記ロー
ディングカム４０は、上記ローモードギヤ列８０の第１
ギヤ８１と第１無段変速機構２０の入力ディスク２１と
の間に介設されたカムディスク４１を有し、このカムデ
ィスク４１と上記入力ディスク２１の互いに対向する面
を周方向に凹凸を繰り返すカム面として、これらのカム
面間にリテーナディスク４２に保持された複数のローラ
ー４３…４３を配置した構成とされている。

【００３４】そして、上記カムディスク４１は、インプ
ットシャフト１１の反エンジン側の端部にスプライン嵌
合されたローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１に、軸方
向に配置された複数のピン部材４４…４４を介して一体
回転するように連結されていると共に、図６に示すよう
に、このカムディスク４１とプライマリシャフト１２に
設けられたフランジ部１２ａとの間には、皿バネ４５，
４５と、ニードルスラストベアリング４６と、そのベア
リングレース４７とが介設されており、上記皿バネ４
５，４５のバネ力により、カムディスク４１が入力ディ
スク２１側に押圧されている。

【００３５】これにより、上記ローラー４３…４３が上
記両ディスク２１，４１のカム面の凹部２１ａ，４１ａ
間に挟持されて、インプットシャフト１１からローモー
ドギヤ列８０の第１ギヤ８１を介してカムディスク４１
に入力されるトルクを第１無段変速機構２０の入力ディ
スク２１に伝達し、さらに、プライマリシャフト１２を
介して第２無段変速機構３０の入力ディスク３１にも伝
達するようになっている。

【００３６】そして、特に、図５に鎖線で示すように、
入力トルクの大きさに応じて上記ローラー４３…４３が
両ディスク２１，４１のカム面の凹部２１ａ，４１ａか
ら凸部２１ｂ，４１ｂ側に向って転動して、これらのカ
ム面間に食い込むことにより、第１無段変速機構２０の
入力ディスク２１、ローラー２３、一体化出力ディスク
３４、および第２無段変速機構３０のローラー３３を順
次該第２無段変速機構３０の入力ディスク３１側に押し
付ける。これにより、第１、第２無段変速機構２０，３
０におけるローラー２３，３３の挟圧力が入力トルクに
応じて自動的に調整されるようになっている。

【００３７】また、このローディングカム４０において
は、上記カムディスク４１とローモードギヤ列８０の第
１ギヤ８１とを連結するピン部材４４…４４が、該カム
ディスク４１における肉圧が厚くなっている凸部４１ｂ
…４１ｂの位置に配設されている。したがって、該カム
ディスク４１の全体的な肉厚を必要以上に厚くして、そ
の軸方向寸法を増大させたり、或はピン部材４４…４４
の挿通穴とカム面の凹部４１ａ…４１ａとが近接して該
カムディスク４１の強度を低下させたりすることが回避
される。

【００３８】さらに、図６により、上記インプットシャ
フト１１の外側に遊嵌合されたプライマリシャフト１２
の支持構造について説明すると、該プライマリシャフト
１２のエンジン側の端部はベアリング１３１を介して変
速機ケース１００に支持されており、一方、反エンジン
側の端部には、上記ローモードギヤ列８０の第１ギヤ８
１がスプライン嵌合され、該ギヤ８１がベアリング１３
２を介して変速機ケース１００の反エンジン側のカバー
１０１に支持されている。

【００３９】そして、該プライマリシャフト１２におけ
る上記ローディングカム４０の皿バネ４５，４５を支持
するフランジ部１２ａと上記第１ギヤ８１との間には、
ニードルスラストベアリング１３３およびベアリングレ
ース１３４を介して、該プライマリシャフト１２と第１
ギヤ８１とを互いに離反する方向に付勢する皿バネ１３
５が配置されている。

【００４０】したがって、プライマリシャフト１２が熱
膨張等により伸縮したときに、該シャフト１２のエンジ
ン側の端部は軸方向に移動できないから、第１ギヤ８１
にスプライン嵌合された反エンジン側の端部が軸方向に
変位することになるが、このとき、その変位が上記皿バ
ネ１３５によって吸収されると共に、上記第１ギヤ８１
が該皿バネ１３５のバネ力に応じた適度の力で常にベア
リング１３２側に押圧されることになる。したがって、
該第１ギヤ８１が、上記プライマリシャフト１２の伸び
によりベアリング１３２側に強く押し付けられたり、逆
に、プライマリシャフト１２の縮みにより該第１ギヤ８
１が軸方向にがたつくといった状態が回避される。

【００４１】また、この皿バネ１３５のバネ力をプライ
マリシャフト１２および第１ギヤ８１を介して受けるエ
ンジン側および反エンジン側のベアリング１３１，１３
２にも常に適度の軸方向の力が作用することになり、特
に、これらのベアリング１３１，１３２が図示のような
テーパーローラー型のスラストベアリングである場合
に、軸方向の予圧が適度に保持されて、これが小さすぎ
る場合のガタツキや、大きすぎる場合の回転抵抗の増大
といった不具合が防止される。

【００４２】なお、上記反エンジン側カバー１０１には
オイルポンプ１０２が取り付けられ、インプットシャフ
ト１１と一体的に回転するローモードギヤ列８０の第１
ギヤ８１により駆動されるようになっている。

【００４３】次に、図７により、セカンダリシャフト１
３並びに該シャフト１３上の遊星歯車機構５０、ローモ
ードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０等の構
成を説明する。

【００４４】このセカンダリシャフト１３は、エンジン
側の端部が変速機ケース１００のエンジン側カバー１０
３に、反エンジン側の端部が上記反エンジン側カバー１
０１にそれぞれベアリング１４１，１４２を介して回転
自在に支持されている。そして、このセカンダリシャフ
ト１３の中央部に、上記ハイモードギヤ列９０を構成す
る第２ギヤ９２が配置されていると共に、その後方（反
エンジン側、以下同様）に隣接させて遊星歯車機構５０
が配設され、該第２ギヤ９２と遊星歯車機構５０のサン
ギヤ５２とが連結されている。また、その後方におい
て、遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５３に結合さ
れたフランジ部材５４が該セカンダリシャフト１３にス
プライン嵌合されている。

【００４５】さらに、遊星歯車機構５０の後方にはロー
モードクラッチ６０が配設されている。このクラッチ６
０は、セカンダリシャフト１３に回転自在に支持され、
かつ、上記ローモードギヤ列８０の第２ギヤ８２が固着
されたドラム部材６１と、その半径方向の内側に配置さ
れて、上記遊星歯車機構５０におけるピニオンキャリヤ
５１にフランジ部材５５を介して結合されたハブ部材６
２と、これらに交互にスプライン結合された複数枚のク
ラッチプレート６３…６３と、上記ドラム部材６１の内
部に配置されたピストン６４とを有する。

【００４６】そして、上記ピストン６４の背部のドラム
部材６１との間が油圧室６５とされ、該油圧室６５に、
図３に示すクラッチ制御ユニット１２０で生成された締
結用油圧が供給されたときに、ピストン６４がスプリン
グ６６に抗して前方（エンジン側、以下同様）へストロ
ークすることにより上記クラッチプレート６３…６３が
締結され、これにより、該クラッチ６０を介して上記ロ
ーモードギヤ列８０の第２ギヤ８２と遊星歯車機構５０
のピニオンキャリヤ５１とが結合されるようになってい
る。

【００４７】なお、上記ピストン６４の前面側にはバラ
ンスピストン６７が配置され、両ピストン６４，６７間
に設けられたバランス室６８に潤滑油が導入されること
により、上記油圧室６５内の作動油に働く遠心力によっ
てピストン６５に作用する圧力を相殺するようになって
いる。

【００４８】また、上記ハイモードギヤ列９０の第２ギ
ヤ９２の前方には、ハイモードクラッチ７０が配設され
ている。このクラッチ７０も、セカンダリシャフト１３
にスプライン嵌合された出力ギヤ列４の第１ギヤ４ａに
パーキング機構用ギヤ４ｄを介して結合されたドラム部
材７１と、その半径方向の内側に配置されて、上記第２
ギヤ９２に結合されたハブ部材７２と、これらに交互に
スプライン結合された複数枚のクラッチプレート７３…
７３と、上記ドラム部材７１の内部に配置されたピスト
ン７４とを有する。

【００４９】そして、該ピストン７４の背部に設けられ
た油圧室７５に上記クラッチ制御ユニット１２０で生成
された締結用油圧が供給されたときに、該ピストン７４
がスプリング７６に抗して後方へストロークすることに
より上記クラッチプレート７３…７３が締結され、これ
により、該クラッチ７０を介して、上記ハイモードギヤ
列９０の第２ギヤ９２と、セカンダリシャフト１３ない
し該シャフト１３にスプライン結合された出力ギヤ列４
の第１ギヤ４ａとが結合されるようになっている。

【００５０】なお、このハイモードクラッチ７０にも、
ピストン７４の後方にバランスピストン７７が備えら
れ、両ピストン７４，７７間のバランス室７８に潤滑油
が導入されることにより、上記油圧室７５内の作動油に
働く遠心力によってピストン７４に作用する圧力を相殺
するようになっている。

【００５１】一方、セカンダリシャフト１３の反エンジ
ン側の端部には、端面から軸方向前方に延びる凹部１３
ａが形成され、該凹部１３ａに上記反エンジン側カバー
１０１に設けられて前方に突出するボス部１０１ａが相
対回転自在に嵌合されている。また、上記エンジン側カ
バー１０３にも後方に突出するボス部１０３ａが設けら
れ、セカンダリシャフト１３の前端部の凹部１３ｂに相
対回転自在に嵌合されている。

【００５２】そして、上記反エンジン側カバー１０１の
ボス部１０１ａにはローモードクラッチ６０およびハイ
モードクラッチ７０用の２本のクラッチ締結油路１５
１，１６１が軸方向に穿設されていると共に、上記クラ
ッチ制御ユニット１２０から反エンジン側カバー１０１
内を通過して上方に導かれた油路１５２，１６２が、こ
れらのクラッチ締結油路１５１，１６１にそれぞれ接続
されている。

【００５３】これらの油路のうち、上記ローモードクラ
ッチ６０用の油路１５１は、上記反エンジン側カバー１
０１のボス部１０１ａに設けられた半径方向の通孔１５
３、該ボス部１０１ａの外周面に設けられた周溝１５
４、該ボス部１０１ａに嵌合されたセカンダリシャフト
１３の凹部１３ａの周壁に設けられた半径方向の通孔１
５５、該シャフト１３の外周面に設けられた周溝１５６
およびローモードクラッチ６０におけるドラム部材６１
のボス部に設けられた通孔１５７を介して該クラッチ６
０の油圧室６５に連通されている。これにより、上記ク
ラッチ制御ユニット１２０で生成されるローモードクラ
ッチ締結用油圧が該クラッチ６０の油圧室６５に供給さ
れるようになっている。

【００５４】また、ハイモードクラッチ７０用の油路１
６１は、上記ボス部１０１ａの前端面に開口し、該ボス
部前端面とセカンダリシャフト１３の凹部１３ａの内端
面との間の空間１６３に連通している。そして、さら
に、該セカンダリシャフト１３に軸方向に穿設されて後
端部が上記凹部１３ａの内端面に開口された油路１６４
に連通し、該セカンダリシャフト１３および出力ギヤ列
４の第１ギヤ４ａにそれぞれ設けられた半径方向の通孔
１６５，１６６を介してハイモードクラッチ７０の油圧
室７５に連通されている。これにより、上記クラッチ制
御ユニット１２０で生成されるハイモードクラッチ締結
用油圧が該クラッチ７０の油圧室７５に供給されるよう
になっている。

【００５５】このように、ローモードクラッチ６０用お
よびハイモードクラッチ７０用の締結油路１５１，１６
１が、いずれもオイルポンプ１０２が設けられた反エン
ジン側カバー１０１側から導かれ、セカンダリシャフト
１３を介して上記両クラッチ６０，７０の油圧室６５，
７５に連通されているから、例えば一方の油路をエンジ
ン側カバー１０３側から導いた場合等に比較して、上記
油圧室６５，７５への油圧の供給が迅速に行われ、クラ
ッチ６０，７０の締結制御の応答性が向上することにな
る。

【００５６】なお、上記エンジン側カバー１０３のボス
部１０３ａにも油路１７１が設けられ、上記クラッチ制
御ユニット１２０から該カバー１０３内を通過して上方
に導かれた油路１７２（図２参照）に接続されている。
また、上記ボス部１０３ａに嵌合されたセカンダリシャ
フト１３の前端部の凹部１３ｂからは、軸方向に延びて
後端部がプラグ１７３によって閉塞された潤滑用油路１
７４が穿設されていると共に、該セカンダリシャフト１
３の所定位置には、この油路１７４に連通する複数の半
径方向の通孔１７５…１７５が設けられている。これに
より、上記クラッチ制御ユニット１２０から供給される
潤滑油が、上記ローモードクラッチ６０およびハイモー
ドクラッチ７０におけるバランス室６８，７８や、その
他の潤滑部位に供給されるようになっている。

【００５７】ここで、図３に示すように、変速機ケース
１００には、その側部に変速制御ユニット１１０が、下
部に上記ローモードクラッチ６０およびハイモードクラ
ッチ７０を制御するクラッチ制御ユニット１２０が取り
付けられているが、このように、制御ユニットが分割さ
れ、その一方を変速機ケース１００の側部に、他方を下
部にそれぞれ取り付ける構成とすることにより、その全
体を一体化して変速機ケースの下部に取り付ける場合に
比較して、該変速機ケースから下方への突出量が少なく
なる。したがって、当該車両の最低地上高を確保する上
で有利となる。

【００５８】また、上記のように、変速制御ユニット１
１０を変速機ケース１００の一方の側部（図３の左側）
に配置すると共に、該ユニット１１０のトラニオン駆動
部１１２から変速機ケース１００の内方に向かって水平
方向に延びる上下のロッド２７，２７にトラニオン２
５，２５をそれぞれ取り付けて、これらのトラニオン２
５，２５を水平方向の軸心Ｘ，Ｘに沿って作動させるよ
うに構成されているので、該トラニオンを垂直方向に作
動させる場合のようにトラニオン駆動部が変速機ケース
の上部に配置されて幅方向の大きなスペースを占めると
いうようなことがなくなる。

【００５９】したがって、遊星歯車機構５０やローモー
ドクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０が配置さ
れたセカンダリシャフト１３を配設するに際し、その軸
心をインプットシャフト１１およびプライマリシャフト
１２の軸心に接近させることができ、それだけ当該変速
機１０の全体がコンパクト化されることになる。

【００６０】なお、上記クラッチ制御ユニット１２０に
よるローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ
７０に対する締結用油圧の供給制御についても、後述す
る油圧制御回路についての説明で詳しく述べる。

【００６１】次に、以上のような構成の無段変速機１０
の機械的な動作について説明する。まず、当該車両の停
車中においては、図１および図２において、ローモード
クラッチ６０が締結され、かつ、ハイモードクラッチ７
０が解放された状態、即ちローモードの状態にあって、
エンジン１からの回転は、インプットシャフト１１の反
エンジン側の端部から第１ギヤ８１、アイドルギヤ８３
および第２ギヤ８２でなるローモードギヤ列８０を介し
てセカンダリシャフト１３側に伝達されると共に、さら
に上記ローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５
０のピニオンキャリヤ５１に入力される。

【００６２】また、上記インプットシャフト１１に入力
されたエンジン１からの回転は、上記ローモードギヤ列
８０の第１ギヤ８１から、これに隣接するローディング
カム４０を介して第１無段変速機構２０の入力ディスク
２１に入力され、ローラー２３，２３を介して一体化出
力ディスク３４に伝達されると同時に、上記入力ディス
ク２１からプライマリシャフト１２を介して、該シャフ
ト１２のエンジン側の端部に配置された第２無段変速機
構３０の入力ディスク３１にも入力され、上記第１無段
変速機構２０と同様に、ローラー３３，３３を介して一
体化出力ディスク３４に伝達される。その場合に、図３
に示す変速制御ユニット１１０による増速用および減速
用油圧ＰＨ，ＰＬの制御により、第１、第２無段変速機
構２０，３０におけるローラー２３，３３の傾転角、つ
まり両無段変速機構２０，３０の変速比が所定の同一変
速比に制御される。

【００６３】そして、この第１、第２無段変速機構２
０，３０の一体化出力ディスク３４の回転は、該ディス
ク３４の外周に設けられた第１ギヤ９１とセカンダリシ
ャフト１３上の第２ギヤ９２とでなるハイモードギヤ列
９０を介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５２に伝
達される。

【００６４】したがって、この遊星歯車機構５０には、
ピニオンキャリヤ５１とサンギヤ５２とに回転が入力さ
れることになるが、このとき、その回転速度の比が上記
第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比制御によっ
て所定の比に設定されることにより、該遊星歯車機構５
０のインターナルギヤ５３の回転、即ちセカンダリシャ
フト１３から出力ギヤ列４を介してデファレンシャル装
置５に入力される回転がゼロとされ、当該変速機１０が
ギヤードニュートラルの状態となる。

【００６５】そして、この状態から上記第１、第２無段
変速機構２０，３０の変速比を変化させて、ピニオンキ
ャリヤ５１への入力回転速度とサンギヤ５２への入力回
転速度との比を変化させれば、変速機１０の全体として
の変速比（以下、「最終変速比」と記す）が大きな状
態、即ちローモードの状態で、インターナルギヤ５３な
いしセカンダリシャフト１３が前進方向または後退方向
に回転し、当該車両が発進することになる。

【００６６】また、上記のようにして前進方向に発進し
た後、所定のタイミングで上記ローモードクラッチ６０
を解放すると同時に、ハイモードクラッチ７０を締結す
れば、インプットシャフト１１に入力されたエンジン１
からの回転は、ローディングカム４０から、上記のロー
モードの場合と同様にして、第１、第２無段変速機構２
０，３０の入力ディスク２１，３１に入力され、それぞ
れローラー２３，３３を介して一体化出力ディスク３４
に伝達されると共に、さらに、ハイモードギヤ列９０か
らハイモードクラッチ７０を介してセカンダリシャフト
１３に伝達される。

【００６７】このとき、上記遊星歯車機構５０は空転状
態となって、最終変速比は上記第１、第２無段変速機構
２０，３０の変速比にのみ対応することになり、該最終
変速比が小さな状態、即ちハイモードの状態で無段階に
制御されることになる。

【００６８】そして、この変速機１０によれば、上記の
ギヤードニュートラルないしローモードの状態で、イン
プットシャフト１１からセカンダリシャフト１３側の遊
星歯車機構５０に回転を伝達するローモードギヤ列８０
が、上記インプットシャフト１１およびセカンダリシャ
フト１３の反エンジン側の端部に配置されているから、
このギヤ列８０と、セカンダリシャフト１３のエンジン
側の端部に配置されたディファレンシャル装置５ないし
該装置５へ動力を伝達する出力ギヤ列４とが干渉するこ
とがなく、したがって、この干渉を避けるためにこれら
のギヤ列を軸方向にオフセットすること等による当該変
速機１０の軸方向寸法の増大が回避されることになる。

【００６９】ところで、この無段変速機１０のように、
トロイダル式無段変速機構として第１、第２無段変速機
構２０，３０を備え、その入力ディスク２１，３１をプ
ライマリシャフト１２の両端部に連結し、出力ディスク
２２，３２を該プライマリシャフト１２の中間部に配置
すると共に、インプットシャフト１１の反エンジン側の
端部にセカンダリシャフト１３側へ回転を伝達するロー
モードギヤ列８０を配置した場合、インプットシャフト
１１と無段変速機構２０，３０への入力部との間に介設
されるローディングカム４０をどこに配置するかが問題
となる。

【００７０】つまり、図８に示すように、ローディング
カム４０′をインプットシャフト１１′とエンジン１′
側に位置する無段変速機構３０′の入力ディスク３１′
との間に配置すると、ローモードにおいて、矢印ａで示
すように、エンジン１′からのトルクがインプットシャ
フト１１′の反エンジン側の端部からギヤ列８０′を介
してセカンダリシャフト１３′側へ伝達される一方、該
セカンダリシャフト１３′上の遊星歯車機構５０′で生
じる反力としてのトルクが、矢印ｂで示すように、ギヤ
列９０′を介して無段変速機構２０′，３０′の出力デ
ィスク３４′に還流されて循環トルクとなるときに、こ
の循環トルクが無段変速機構２０′，３０′の入力ディ
スク２１′，３１′に伝達された後、エンジン側の無段
変速機構３０′の入力ディスク３１′からローディング
カム４０′を介して再びインプットシャフト１１′に入
力され、該インプットシャフト１１′を介して反エンジ
ン側の端部のギヤ列８０′に再び伝達されることにな
る。

【００７１】そのため、インプットシャフト１１′には
エンジン１′からのトルク（矢印ａ）と、循環トルク
（矢印ｂ）とが並行して流れることになり、該シャフト
１１′の径を太くする等、強度を高めなければならない
ことになる。そして、これに伴い、当該変速機１０の重
量が増大すると共に、インプットシャフト１１′の剛性
が高くなってエンジン１′の振動が出力側へ伝達され易
くなり、当該車両の振動や騒音が増大することになるの
である。

【００７２】これに対して、この実施の形態に係る無段
変速機１０によれば、インプットシャフト１１の反エン
ジン側の端部にセカンダリシャフト１３側へ回転を伝達
するローモードギヤ列８０を配置すると共に、該インプ
ットシャフト１１と無段変速機構２０，３０との間に介
設されるローディングカム４０も該インプットシャフト
１１の反エンジン側の端部に設けたので、上記のような
インプットシャフト１１についての強度や剛性の問題が
回避される。

【００７３】つまり、この場合、図９に示すように、エ
ンジン１からのトルクは、矢印ｃで示すように、インプ
ットシャフト１１の反エンジン側の端部からローモード
ギヤ列８０を介してセカンダリシャフト１３側へ伝達さ
れる一方、該セカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構
５０からの循環トルクは、矢印ｄで示すように、ハイモ
ードギヤ列９０を介して第１、第２無段変速機構２０，
３０における出力ディスク３４に還流された後、第１無
段変速機構２０側については、入力ディスク２１からロ
ーディングカム４０を介して直接ローモードギヤ列８０
の第１ギヤ８１に、また、第２無段変速機構３０側につ
いては、入力ディスク３１からプライマリシャフト１２
を通過した後、同じくローディングカム４０からローモ
ードギヤ列８０の第１ギヤ８１に、それぞれ伝達される
ことになる。

【００７４】したがって、第１、第２無段変速機構２
０，３０のいずれに還流される循環トルクもインプット
シャフト１１を通過することはなく、該インプットシャ
フト１１はエンジン１からのトルクだけを伝達すれば足
りることになる。その結果、該インプットシャフト１１
の径を細くすることが可能となり、当該変速機１０の軽
量化が実現されると共に、インプットシャフト１１の剛
性が低下してエンジン１の振動を効果的に吸収すること
ができ、当該車両の振動や騒音が低減されることにな
る。 （油圧制御回路）次に、図３に示す変速制御ユニット１
１０とクラッチ制御ユニット１２０によって構成される
当該無段変速機１０の油圧制御回路について説明する。

【００７５】図１０に示すように、この油圧制御回路２
００には、オイルポンプ１０２から吐出される作動油の
圧力を所定のライン圧に調整してメインライン２０１に
出力するレギュレータバルブ２０２と、該メインライン
２０１から供給されるライン圧を元圧として所定のリリ
ーフ圧を生成し、これをリリーフ圧ライン２０３に出力
するリリーフバルブ２０４と、当該車両の運転者による
レンジの切り換え操作によって作動し、上記メインライ
ン２０１をＤレンジでは第１、第２出力ライン２０５，
２０６に、Ｒレンジでは第１、第３出力ライン２０５，
２０７にそれぞれ連通させると共に、ＮレンジおよびＰ
レンジではライン圧を遮断するマニュアルバルブ２０８
とが備えられている。

【００７６】上記レギュレータバルブ２０２およびリリ
ーフバルブ２０４には、ライン圧用リニアソレノイドバ
ルブ２０９およびリリーフ圧用リニアソレノイドバルブ
２１０がそれぞれ備えられていると共に、上記ライン圧
を元圧として一定圧を生成するレデューシングバルブ２
１１が備えられ、このレデューシングバルブ２１１で生
成された一定圧に基づいて、上記リニアソレノイドバル
ブ２０９，２１０がそれぞれ制御圧を生成するようにな
っている。そして、これらの制御圧が上記レギュレータ
バルブ２０２およびリリーフバルブ２０４の制御ポート
２０２ａ，２０４ａに供給されることにより、ライン圧
およびリリーフ圧の調圧値が各リニアソレノイドバルブ
２０９，２１０によってそれぞれ制御されることにな
る。

【００７７】また、この油圧制御回路２００には、変速
制御用として、上記ライン圧およびリリーフ圧に基づい
て、前進時および後退時のそれぞれにおいて、増速用油
圧ＰＨおよび減速用油圧ＰＬを生成する前進用三層弁２
２０および後退用三層弁２３０と、これらの三層弁２２
０，２３０を選択的に作動させるシフトバルブ２４１と
が備えられている。

【００７８】このシフトバルブ２４１は、一端の制御ポ
ート２４１ａに制御圧としてライン圧が供給されるか否
かによりスプールの位置が決定され、ライン圧が供給さ
れていないときは、該スプールが右側に位置して、上記
メインライン２０１を前進用三層弁２２０に通じるライ
ン圧供給ライン２４２に連通させ、また、ライン圧が供
給されたときには、スプールが左側に位置して、メイン
ライン２０１を後退用三層弁２３０に通じるライン圧供
給ライン２４３に連通させるようになっている。

【００７９】また、前進用および後退用の三層弁２２
０，２３０は同一の構成とされ、いずれも、図３に示す
変速制御ユニット１１０における油圧制御部１１１のバ
ルブボディ１１１ａに設けられたボア２２１，２３１
（図１１参照）に軸方向に移動可能に嵌合されたスリー
ブ２２２，２３２と、該スリーブ２２２，２３２に同じ
く軸方向に移動可能に嵌合されたスプール２２３，２３
３とを有する。

【００８０】そして、中央部に上記シフトバルブ２４１
から導かれたライン圧供給ライン２４２，２４３が接続
されたライン圧ポート２２４，２３４が、両端部に上記
リリーフ圧ライン２０３が分岐されてそれぞれ接続され
た第１、第２リリーフ圧ポート２２５，２２６，２３
５，２３６がそれぞれ設けられており、また、上記ライ
ン圧ポート２２４，２３４と第１リリーフ圧ポート２２
５，２３５との間には増速圧ポート２２７，２３７が、
同じくライン圧ポート２２４，２３４と第２リリーフ圧
ポート２２６，２３６との間には減速圧ポート２２８，
２３８が、それぞれ設けられている。

【００８１】この三層弁２２０，２３０の作用を前進用
三層弁２２０を例に取って説明すると、図１０に示すよ
うにスリーブ２２２とスプール２２３の位置関係が中立
位置にある状態からスリーブ２２２が相対的に図面上、
右側に移動すると、ライン圧ポート２２４と増速圧ポー
ト２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポート２２
６と減速圧ポート２２８との連通度がそれぞれ増大し、
逆にスリーブ２２２が相対的に左側に移動すると、上記
ライン圧ポート２２４と減速圧ポート２２８との連通
度、および第１リリーフ圧ポート２２５と増速圧ポート
２２７との連通度がそれぞれ増大するようになってい
る。

【００８２】また、前進用および後退用三層弁２２０，
２３０の増速圧ポート２２７，２３７からそれぞれ導か
れたライン２４４，２４５と、同じく前進用および後退
用三層弁２２０，２３０の減速圧ポート２２８，２３８
からそれぞれ導かれたライン２４６，２４７とは上記シ
フトバルブ２４１に接続されている。

【００８３】そして、シフトバルブ２４１のスプールが
右側に位置するときに、前進用三層弁２２０の増速圧ポ
ート２２７および減速圧ポート２２８から導かれたライ
ン２４４，２４６が、図３に示す変速制御ユニット１１
０のトラニオン駆動部１１２における増速用油圧室１１
５１，１１５２に通じる増速圧ライン２４８および減速
用油圧室１１６１，１１６２に通じる減速圧ライン２４
９にそれぞれ連通され、逆に、シフトバルブ２４１のス
プールが左側に位置するときは、後退用三層弁２３０の
増速圧ポート２３７および減速圧ポート２３８から導か
れたライン２４５，２４７が、上記増速用油圧室１１５
１，１１５２に通じる増速圧ライン２４８および減速用
油圧室１１６１，１１６２に通じる減速圧ライン２４９
にそれぞれ連通されるようになっている。

【００８４】なお、図１１に示すように、上記前進用お
よび後退用三層弁２２０，２３０のスリーブ２２２，２
３２は、ステップモータ２５１，２５２によりそれぞれ
軸方向に駆動されるようになっている。また、これらの
ステップモータ２５１，２５２によるスリーブ２２２，
２３２の移動に応じてスプール２２３，２３３をスプリ
ング２２９，２３９のバネ力に抗して軸方向に移動させ
るカム機構２６０が備えられている。

【００８５】このカム機構２６０は、図１１、図１２に
示すように、一方の端面が螺旋面状のカム面２６１ａと
されて、所定のトラニオン、具体的には第２無段変速機
構３０における上方に位置する第１トラニオン３５１の
ロッド３７の端部に取り付けられたプリセスカム２６１
と、前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスプー
ル２２３，２３３の一端側にこれらに直交する方向に配
置されて、油圧制御部１１１のバルブボディ１１１ａに
回動自在に支持されたシャフト２６２と、このシャフト
２６２の一端部に取り付けられて、揺動端が上記プリセ
スカム２６１のカム面２６１ａに当接された従動レバー
２６３と、同じくシャフト２６２に取り付けられて、揺
動端が上記前進用および後退用三層弁２２０，２３０の
スプール２２３，２３３の一端に設けられた切り込み２
２３ａ，２３３ａに係合された前進用および後退用の駆
動レバー２６４，２６５とで構成されている。

【００８６】そして、上記第２無段変速機構３０におけ
る第１ローラー３３１の傾転により、第１トラニオン３
５１およびロッド３７が軸心Ｘ回りに一体的に回動した
ときに、上記プリセスカム２６１もこれらと一体的に回
動して、そのカム面２６１ａに揺動端が当接した従動レ
バー２６３が所定量揺動すると共に、シャフト２６２を
介して前進用および後退用の駆動レバー２６４，２６５
も同じ角度だけ揺動することにより、その揺動角度に応
じた量だけ前進用および後退用三層弁２２０，２３０の
スプール２２３，２３３が軸方向に移動するようになっ
ている。

【００８７】したがって、これらのスプール２２３，２
３３の位置は、第２無段変速機構３０のローラー３３
（および第１無段変速機構２０のローラー２３）の傾転
角、換言すればこれらの無段変速機構２０，３０の変速
比に常に対応することになる。

【００８８】ここで、このカム機構２６０によれば、上
記のように、前進用および後退用三層弁２２０，２３０
のスプール２２３，２３３が、単一のプリセスカム２６
１および従動レバー２６３によって駆動されるので、各
スプール２２３，２３３ごとにプリセスカム等を備える
場合に比べて、当該カム機構の構成が簡素化されること
になる。

【００８９】また、図１１に示すように、上記ステップ
モーター２５１，２５２は、三層弁２２０，２３０が内
蔵された変速制御ユニット１１０における油圧制御部１
１１のバルブボディ１１１ａの側面に、対応する三層弁
２２０，２３０と軸心を一致させて直付けされていると
共に、連結部材２５３，２５４で両三層弁２２０，２３
０のスリーブ２２２，２３２に直接連結されているか
ら、ステップモータを例えば変速機ケースのカバー部材
やオイルパン等に三層弁とは独立して配置して、連動機
構を介して両者を連結する場合に比較して、ステップモ
ータ２５１，２５２により三層弁２２０，２３０のスリ
ーブ２２２，２３２を駆動する機構が著しく簡素化され
ることになり、また、該スリーブ２２２，２３２の位置
の制御を精度よく行うことが可能となる。

【００９０】さらに、この変速制御ユニット１１０にお
いては、前進用および後退用の２つの三層弁２２０，２
３０の中間にシフトバルブ２４１が配置されているか
ら、該シフトバルブ２４１と両三層弁２２０，２３０と
の間の油路、具体的には図１０の油圧制御回路における
ライン２４２〜２４７が短くなり、したがって、これら
の三層弁２２０，２３０を用いた制御の応答性が向上す
ることになる。

【００９１】一方、図１０に示すように、上記油圧制御
回路２００には、クラッチ制御用として、第１、第２ソ
レノイドバルブ２７１，２７２が備えられており、上記
マニュアルバルブ２０８から導かれた第１出力ライン２
０５が第１ソレノイドバルブ２７１に、第２出力ライン
２０６が第２ソレノイドバルブ２７２にそれぞれ接続さ
れている。

【００９２】そして、第１ソレノイドバルブ２７１が開
いたときに、上記第１出力ライン２０５からのライン圧
に基づくクラッチ締結圧が、フェルセーフ用バルブ２７
３およびローモードクラッチライン２７４を介してロー
モードクラッチ６０の油圧室６５に供給されて該クラッ
チ６０を締結し、また、第２ソレノイドバルブ２７２が
開けば、上記第２出力ライン２０６からのライン圧に基
づくクラッチ締結圧が、ハイモードクラッチライン２７
５を介してハイモードクラッチ７０の油圧室７５に供給
されて、該クラッチ７０を締結するようになっている。

【００９３】ここで、上記ローモードクラッチライン２
７４およびハイモードクラッチライン２７５にはそれぞ
れアキュムレータ２７６，２７７が備えられ、ローモー
ドクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０への締結
圧の供給を緩やかに行わせることにより、これらのクラ
ッチ６０，７０の締結時におけるショックの発生を抑制
するようになっている。

【００９４】なお、マニュアルバルブ２０８から導かれ
た第３出力ライン２０７は、上記フェールセーフ用バル
ブ２７３を介してシフトバルブ２４１の制御ポート２４
１ａに接続され、該マニュアルバルブ２０８がＲレンジ
の位置に移動したときに、ライン圧が上記シフトバルブ
２４１の制御ポート２４１ａに供給されて、該シフトバ
ルブ２４１のスプールを左側、即ち後退時用の位置に移
動させるようになっている。

【００９５】また、上記フェールセーフ用バルブ２７３
を作動させるフェールセーフ用ソレノイドバルブ２７８
が備えられ、該ソレノイドバルブ２７８からの制御圧に
より上記フェールセーフ用バルブ２７３のスプールが右
側に位置して、上記第１出力ライン２０５およびローモ
ードクラッチライン２７４が連通するようになってい
る。

【００９６】ここで、上記第１、第２ソレノイドバルブ
２７１，２７２およびフェールセーフ用ソレノイドバル
ブ２７８は、いずれも三方弁であって、当該ラインの上
流側と下流側とを遮断したときに、下流側のラインをド
レンさせるようになっている。

【００９７】また、上記第１、第２ソレノイドバルブ２
７１，２７２等が配置されたクラッチ制御ユニット１２
０は、図１３に示すように、上側部材１２１と、中間部
材１２２と、下側部材１２３とを複数のボルト１２４…
１２４で結合一体化した構成で、上記第１、第２ソレノ
イドバルブ２７１，２７２が中間部材１２２の側面に取
り付けプレート１２５を用いて取り付けられている。

【００９８】その場合に、ソレノイドバルブ２７１，２
７２の本体外周に設けられたフランジ２７１ａ，２７２
ａを取り付けプレート１２５と中間部材１２２の側面と
の間に挟み付けることにより、これらのソレノイドバル
ブ２７１，２７２を固定しているのであるが、上記取り
付けプレート１２５は、ボルト１２６，１２６により上
側部材１２１と下側部材１２３とにそれぞれ締め付けら
れており、したがって、この取り付けプレート１２５を
介して上側部材１２１と下側部材１２３とが連結される
ことになり、これにより、三層構造とされたクラッチ制
御ユニット１２０の全体の剛性が向上することになる。

【００９９】以上の構成に加えて、図１０に示す油圧制
御回路２００には潤滑ライン２８１が設けられている。
この潤滑ライン２８１は、レギュレータバルブ２０２の
ドレンポートから導かれ、当該変速機１０の第１、第２
無段変速機構２０，３０における各潤滑部に潤滑油を供
給するライン２８２と、遊星歯車機構５０や、ローモー
ドクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０のバラン
ス室６８，７８等の無段変速機構２０，３０以外の変速
機各部に潤滑油を供給するライン２８３とに分岐されて
おり、また、該ライン２８１には、潤滑油圧を所定値に
調整するリリーフバルブ２８４が接続されている。

【０１００】そして、上記の無段変速機構２０，３０に
通じるライン２８２の上流部は、潤滑油を冷却するクー
ラー２８５が設置された冷却ライン２８６と、該クーラ
ー２８５をバイパスするバイパスライン２８７とに分岐
されていると共に、冷却ライン２８６におけるクーラー
２８５の上流側には、オリフィス２８８と第１開閉バル
ブ２８９とが並列に配置され、また、バイパスライン２
８７には該ライン２８７を開閉する第２開閉バルブ２９
０が設置されている。

【０１０１】ここで、上記第１、第２開閉バルブ２８
９，２９０による無段変速機構２０，３０に対する潤滑
油の供給制御について説明する。まず、後述するコント
ロールユニット３００（図１４参照）からの信号によ
り、第２開閉バルブ２９０は、作動油の温度が所定値よ
り低いとき、および作動油の圧力が所定値より高いとき
に開き、これらのときにクーラー２８５を通過させるこ
となく、無段変速機構２０，３０に潤滑油を供給するよ
うになっている。これは、油温が低いときにはクーラー
２８５によって潤滑油を冷却する必要がないから、これ
を抵抗の少ないバイパスライン２８７により効率よく供
給するためであり、また、油圧が著しく高いときにクー
ラー２８５を通過させないのは、該クーラー２８５の高
圧による損傷や耐久性の低下を防止するためである。

【０１０２】そして、これら以外の場合には第２開閉バ
ルブ２９０は閉じて、潤滑油はクーラー２８５によって
冷却された上で無段変速機構２０，３０に供給されるこ
とになり、これにより、特に入、出力ディスク２１，２
２，３１，３２のトロイダル面における潤滑油の油膜が
良好に保持され、該トロイダル面およびこれに接触する
ローラー２３，３３の周面の耐久性が確保されることに
なる。

【０１０３】また、第１開閉バルブ２８９は、同じくコ
ントロールユニット３００からの信号により、第２開閉
バルブ２９０が閉じた状態で、エンジン１の回転数が所
定値より低いとき、および当該車両の速度が所定値より
低いときに閉じるように制御される。これは、低速時や
低回転時は無段変速機構２０，３０での潤滑油の要求量
が少なくなる一方、クラッチ６０，７０側では所要量の
潤滑油が要求されるので、潤滑油量がもともと少ないこ
れらのときに、無段変速機構２０，３０側への潤滑油の
供給量を抑制して、クラッチ６０，７０側への供給量を
確保するためである。

【０１０４】なお、上記ライン２８２によって無段変速
機構２０，３０に供給される潤滑油は、図３に示すよう
に、油路２８２ａによってローラー２３，３３の軸受部
に供給されると共に、ノズル２８２ｂから入、出力ディ
スク２１，２２，３１，３２のトロイダル面に噴射され
るようになっている。 （変速制御） （１）制御の基本的動作 この実施の形態に係る無段変速機１０は、以上のような
機械的構成および油圧制御回路２００の構成を有すると
共に、この油圧制御回路２００を用いて、第１、第２無
段変速機構２０，３０の変速比制御およびクラッチ６
０，７０の締結制御を行うことにより、変速機１０の全
体としての変速制御を行うコントロールユニット３００
を有する。

【０１０５】このコントロールユニット３００には、図
１４に示すように、当該車両の車速を検出する車速セン
サ３０１、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転
数センサ３０２、エンジン１のスロットル開度を検出す
るスロットル開度センサ３０３、運転者によって選択さ
れたレンジを検出するレンジセンサ３０４等に加え、各
種の制御用として、作動油の温度を検出する油温センサ
３０５、無段変速機構２０，３０の入力回転数および出
力回転数をそれぞれ検出する入力回転数センサ３０６お
よび出力回転数センサ３０７、アクセルペダルの解放を
検出するアイドルスイッチ３０８、ブレーキペダルの踏
込みを検出するブレーキスイッチ３０９、並びに当該車
両の走行路面の勾配を検出する勾配センサ３１０等から
の信号が入力されるようになっている。

【０１０６】そして、これらのセンサやスイッチからの
信号が示す当該車両ないしエンジンの運転状態に応じ
て、ライン圧制御用およびリリーフ圧制御用のリニアソ
レノイドバルブ２０９，２１０、ローモードクラッチ６
０用およびハイモードクラッチ７０用の第１、第２ソレ
ノイドバルブ２７１，２７２、フェールセーフ用ソレノ
イドバルブ２７８、潤滑制御用の第１、第２開閉バルブ
２８９，２９０、並びに前進用三層弁２２０用および後
退用三層弁２３０用のステップモータ２５１，２５２等
に制御信号を出力するようになっている。

【０１０７】次に、上記油圧制御回路２００とコントロ
ールユニット３００による変速制御の基本的動作につい
て説明する。なお、ここでは、必要な場合以外、図１０
に示すマニュアルバルブ２０８がＤレンジ位置にあり、
これに伴ってシフトバルブ２４１のスプールが図面上、
右側の前進位置にある場合について説明し、また、無段
変速機構については、図３に示す第１無段変速機構２０
の上方に位置する第１ローラー２３１ないし第１トラニ
オン２５１を例にとって説明する。

【０１０８】まず、油圧制御回路２００を用いた無段変
速機構２０，３０の変速比制御について説明すると、コ
ントロールユニット３００からの信号により、油圧制御
回路２００におけるレギュレータバルブ用リニアソレノ
イドバルブ２０９およびリリーフバルブ用リニアソレノ
イドバルブ２１０が作動して、ライン圧制御用およびリ
リーフ圧制御用の制御圧がそれぞれ生成され、これらが
レギュレータバルブ２０２およびリリーフバルブ２０４
の制御ポート２０２ａ，２０４ａにそれぞれ供給される
ことにより、所定のライン圧とリリーフ圧とが生成され
る。

【０１０９】これらの油圧のうち、ライン圧は、メイン
ライン２０１から上記シフトバルブ２４１およびライン
２４２を介して前進用三層弁（以下、単に「三層弁」と
記す）２２０のライン圧ポート２２４に供給される。ま
た、リリーフ圧は、ライン２０３を介して三層弁２２０
の第１、第２リリーフ圧ポート２２５，２２６に供給さ
れる。

【０１１０】そして、このライン圧とリリーフ圧とに基
づいて、三層弁２２０により変速制御ユニット１１０の
増速用油圧室１１５（１１５１，１１５２、以下同様）
および減速用油圧室１１６にそれぞれ供給される増速用
油圧ＰＨおよび減速用油圧ＰＬの差圧ΔＰ（＝ＰＨ−Ｐ
Ｌ）の制御が行われる。

【０１１１】この差圧制御は、無段変速機構２０のトラ
ニオン２５に作用するトラクション力Ｔに抗して該トラ
ニオン２５ないしローラー２３を所定の中立位置に保持
すると共に、この中立位置からトラニオン２５およびロ
ーラー２３を軸心Ｘ方向に沿って移動させて該ローラー
２３を傾転させることにより、無段変速機構２０の変速
比を変化させるために行われるものである。

【０１１２】ここで、上記トラクション力Ｔについて説
明すると、図１５に示すように、無段変速機構２０にお
いて、入力ディスク２１のｅ方向の回転によりローラー
２３が駆動されるとき、該ローラー２３およびこれを支
持するトラニオン２５には、これらを入力ディスク２１
の回転方向ｅと同方向に引きずろうとする力が作用す
る。また、このローラー２３のｆ方向の回転により出力
ディスク２２がｇ方向（図３のｘ方向）に駆動されると
き、その反力として、出力ディスク２２の回転方向ｇと
反対方向の力が該ローラー２３ないしトラニオン２５に
作用する。その結果、ローラー２３およびトラニオン２
５には、図示の方向のトラクション力Ｔが作用すること
になるのである。

【０１１３】したがって、このトラクション力Ｔに抗し
てローラー２３を中立位置に保持するために、トラニオ
ン２５にロッド２７を介して取り付けられたピストン１
１３，１１４によって形成される増速用油圧室１１５お
よび減速用油圧室１１６に、差圧ΔＰが上記トラクショ
ン力Ｔと釣り合う大きさとなるように、増速用油圧ＰＨ
と減速用油圧ＰＬとがそれぞれ供給されるのである。

【０１１４】そして、今、この状態から例えば無段変速
機構２０の変速比を小さく（増速）するものとし、ステ
ップモータ２５１により、三層弁２２０のスリーブ２２
２を、図１１において左側（図１０では右側）に移動さ
せれば、該三層弁２２０のライン圧ポート２２４と増速
圧ポート２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポー
ト２２６と減速圧ポート２２８との連通度が大きくな
る。

【０１１５】そのため、図１０に示す増速圧ライン２４
８から上記増速用油圧室１１５に供給されている増速用
油圧ＰＨは、相対的に高圧のライン圧により増圧される
と共に、減速圧ライン２４９から上記減速用油圧室１１
６に供給されている減速用油圧ＰＬは、相対的に低圧の
リリーフ圧により減圧されて、差圧ΔＰが大きくなり、
その結果、この差圧ΔＰが上記トラクション力Ｔに打ち
勝って、トラニオン２５ないしローラ２３が図１５に示
すｈ方向に移動することになる。そして、この移動によ
り、ローラー２３は、入力ディスク２１との接触位置が
半径方向の外側に、出力ディスク２２との接触位置が半
径方向の内側にそれぞれ移動する方向に傾転して、当該
無段変速機構２０の変速比が増速されることになる。

【０１１６】そして、このローラー２３の傾転は、図１
２に示す第２無段変速機構３０においても同様に生じ、
トラクション力Ｔに打ち勝つ差圧ΔＰによるトラニオン
３５のｉ方向の移動により、ローラー３３は、入力ディ
スク３１との接触位置が半径方向の外側に、出力ディス
ク３２との接触位置が半径方向の内側にそれぞれ移動す
る方向に傾転することになるが、この傾転と一体的にカ
ム機構２６０におけるプリセスカム２６１が同方向（図
１１に示すｊ方向）に同じ角度だけ回転することによ
り、該カム機構２６０においては、従動レバー２６３、
シャフト２６２および駆動レバー２６４がいずれも図１
２に示すｋ方向に回動する。

【０１１７】その結果、三層弁２２０のスプール２２３
は、スプリング２２９のバネ力によってｌ方向、即ち図
１１の左方向に移動することになるが、この方向は上記
ステップモータ２５１によりスリーブ２２２を移動させ
た方向であり、したがって、上記のように、一旦、増大
したライン圧ポート２２４と増速圧ポート２２７との連
通度、および第２リリーフ圧ポート２２６と減速圧ポー
ト２２８との連通度が当初の中立状態に復帰することに
なる。

【０１１８】これにより、上記差圧ΔＰは再びトラクシ
ョン力Ｔと釣り合う状態となって上記のような変速動作
が終了し、無段変速機構２０（および３０）の変速比
は、所定量変化した上で固定されることになる。

【０１１９】その場合に、この変速動作は、上記スプー
ル２２３がスリーブ２２２との位置関係において所定の
中立状態となる位置まで移動した時点で終了することに
なるが、その位置はステップモータ２５１によりスリー
ブ２２２を移動させた位置であり、また、カム機構２６
０を介してローラー２３およびトラニオン２５の傾転角
に対応付けられた位置であるから、スリーブ２２２の位
置がローラー２３およびトラニオン２５の傾転角に対応
することになる。その結果、ステップモーター２５１の
制御量が当該無段変速機構２０の変速比に対応すること
になり、該ステップモーター２５１のパルス制御によ
り、無段変速機構２０（無段変速機構３０についても同
様）の変速比が制御されることになる。

【０１２０】なお、以上の動作はステップモータ２５１
により三層弁２２０のスリーブ２２２を反対側に移動さ
せた場合も同様に行われ、この場合、無段変速機構２０
の変速比は大きくなる（減速される）。

【０１２１】ここで、ステップモータ２５１，２５２に
出力する制御信号のパルス数に対する無段変速機構２
０，３０の変速比の変化の特性は例えば図１６に示すよ
うになり、パルス数の増加に応じて変速比が小さくなる
ように（増速）変化する。

【０１２２】次に、以上のような無段変速機構２０，３
０の変速比制御を用いた変速機１０の全体としての変速
比（最終変速比）の制御について説明する。前述のよう
に、無段変速機構２０，３０の変速比は、ステップモー
タ２５１，２５２に対するステップ制御により行われる
が、このとき、変速機１０がローモードにあるかハイモ
ードにあるかにより、すなわちローモードクラッチ６０
とハイモードクラッチ７０のいずれが締結されているか
により、異なる最終変速比が得られる。

【０１２３】まず、ハイモードにおいては、前述のよう
に、無段変速機構２０，３０の出力回転がハイモードギ
ヤ列９０およびハイモードクラッチ７０を介してセカン
ダリシャフト１３に直接伝達され、遊星歯車機構５０を
経由しないので、図１７に示すように、最終変速比のパ
ルス数に対する特性Ｈは、図１６に示す無段変速機構２
０，３０の変速比の特性と同じになる。ただし、ハイモ
ードギア列９０を構成する第１ギア９１と第２ギア９２
との径ないしは歯数の違いによって変速比自体の値が相
互に異なるようになることはいうまでもない。

【０１２４】一方、ローモードでは、前述のように、エ
ンジン１の回転がインプットシャフト１１からローモー
ドギヤ列８０およびローモードクラッチ６０を介して遊
星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１に入力されると
共に、無段変速機構２０，３０の出力回転がハイモード
ギヤ列９０を介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５
２に入力される。その場合に、無段変速機構２０，３０
の変速比を制御することにより、上記ピニオンキャリヤ
５１に入力される回転の速度とサンギヤ５２に入力され
る回転の速度との比を所定の値に設定すれば、遊星歯車
機構５０の出力要素であるインターナルギヤ５３の回転
速度がゼロとなり、ギヤードニュートラルの状態が得ら
れる。

【０１２５】このとき、最終変速比は、図１７に符号
ア，イで示すように無限大となるが、この状態から上記
ステップモータ２５１，２５２に対する制御信号のパル
ス数を減少させることにより、無段変速機構２０，３０
の変速比を大きくする方向（減速）に変化させて、上記
サンギヤ５２への入力回転速度を低下させれば、遊星歯
車機構５０のインターナルギヤ５３は前進方向に回転し
始め、パルス数の減少に従って最終変速比が小さくなる
特性Ｌが得られ、Ｄレンジのローモードが実現される。

【０１２６】そして、これらのＤレンジのローモード特
性Ｌとハイモード特性Ｈとは、図中符号ウで示すよう
に、所定のパルス数（図例では５００パルス付近）、即
ち無段変速機構２０，３０の所定の変速比（図例では
１．８付近）において交差するような特性になってい
る。したがって、この交差点ウでローモードクラッチ６
０とハイモードクラッチ７０の掛け替えを行えば、最終
変速比を連続的に変化させながら、モードの切り換えを
行なうことができることになる。

【０１２７】なお、上記のギヤードニュートラルの状態
からステップモータ２５１，２５２に対する制御信号の
パルス数を増加させることにより、無段変速機構２０，
３０の変速比を小さくする方向（増速）に変化させて、
上記サンギヤ５２への入力回転速度を上昇させれば、遊
星歯車機構５０のインターナルギヤ５１は後退方向に回
転し始め、パルス数の増加に従って最終変速比が大きく
なるＲレンジの特性Ｒが得られる。

【０１２８】そして、以上のような制御特性に基づき、
コントロールユニット３００は、当該車両の運転状態に
応じた最終変速比の制御を次のように行う。すなわち、
コントロールユニット３００は、車速センサ３０１およ
びスロットル開度センサ３０３からの信号に基づいて、
現時点の車速Ｖとスロットル開度θとを読み取り、これ
らの値と図１８に示すように予め設定されたマップとか
ら、目標エンジン回転数Ｎｅｏを設定する。そして、こ
の目標エンジン回転数Ｎｅｏに対応する最終変速比（図
１８の角度αに対応する値）が得られるように、図１７
の制御特性に基づいて、上記のようなステップモータ２
５１，２５２に対するパルス制御と、図１０に示す第
１、第２ソレノイドバルブに対する制御によるローモー
ドクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０の締結制
御とを行うのである。

【０１２９】一方、以上のようなステップモーター２５
１，２５２のパルス制御による無段変速機構２０，３０
の変速比制御（以下、「三層弁制御」と記す）の他に、
この変速機１０におけるコントロールユニット３００
は、リリーフ圧をリニアソレノイドバルブ２１０で制御
することにより所定の差圧ΔＰを直接生成して無段変速
機構２０，３０の変速比制御を行なうようになっている
（以下、この制御を「ダイレクト制御」と記す）。その
理由は次の通りである。

【０１３０】三層弁制御は、ステップモーター２５１，
２５２のパルス数、すなわちスリーブ２２２，２３２の
移動量と、それに伴って発生する差圧ΔＰとの間に一定
の相関関係があることが前提とされるが、該スリーブ２
２２，２３２の移動時に働く摩擦力等によって、例えば
図１９に示すように、これらの間にヒステリシスが生じ
ることが考えられる。そして、このようなヒステリシス
のために、例えばギヤードニュートラル（ＧＮ）付近の
符号エで示すような点において差圧ΔＰの反転が起こ
り、その結果、前進と後退とで逆駆動の回転が発生す
る。

【０１３１】このような不具合に対処するためには、上
記差圧ΔＰを直接生成して増速用油圧室１１５及び減速
用油圧室１１６に供給すればよく、そのためにはライン
圧を制御することも考えられるが、ライン圧は一般に制
御幅が４〜１６ｋｇ程度と大きいために緻密な差圧ΔＰ
の制御には不利であると共に、所定の差圧ΔＰを生成す
るためにライン圧を高めなければならず回路内全体の油
圧が高くなってオイルポンプロスが増大することにな
る。

【０１３２】したがって、同じ差圧ΔＰを生成するので
あれば、ライン圧以下の油圧であるリリーフ圧を低下さ
せることで生成する方が有利であり、またリリーフ圧の
制御幅が一般に０〜４ｋｇ程度と狭いため、緻密な差圧
ΔＰの制御に好適に用いることが可能である。

【０１３３】このダイレクト制御では、増速用油圧室１
１５および減速用油圧室１１６にそれぞれ供給される増
速用油圧ＰＨおよび減速用油圧ＰＬとして、ライン圧お
よびリリーフ圧が三層弁２２０で調圧されることなくそ
のまま供給される。そして、今、三層弁２２０のスリー
ブ２２２とスプール２２３とが図１０に示す中立状態に
あり、この状態から無段変速機項２０の変速比を小さく
（増速）するものとすると、まずスリーブ２２２を図面
上右側に所定量移動させて、ライン圧ポート２２４と増
速圧ポート２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポ
ート２２６と減速圧ポート２２８との連通度を大きく
し、ライン圧が増速圧ライン２４８から上記増速用油圧
室１１５に供給され、リリーフ圧が減速圧ライン２４９
から上記減速用油圧室１１６に供給されるようにする。

【０１３４】その結果、これらの増速用油圧ＰＨとして
のライン圧と減速用油圧ＰＬとしてのリリーフ圧との差
圧ΔＰによりトラニオン２５ないしローラ２３が増速方
向に移動して該ローラー２３が傾転し、該ローラー２３
の傾転角に応じてスプール２２３がカム機構２６０によ
りスリーブ２２２の移動方向に移動することになるが、
この場合はローラー２３の傾転角ないしスプール２２３
の移動量が上記差圧ΔＰによって決定されているのであ
り、スリーブ２２２の上記の最初の移動量によって決定
されているわけではないから、そのスリーブ２２２の移
動量を、ローラー２３が傾転してスプール２２３が移動
しても上記のポート間の連通関係が保たれるように設定
しておけば、あるいはさらに該スリーブ２２２を所定方
向に移動させて上記ポート間の連通関係が保たれるよう
にしておけば、ローラー２３が傾転してスプール２２３
が移動したのちにおいても上記差圧ΔＰによる直接の変
速制御が常に可能となる。

【０１３５】この変速機１０においては、ダイレクト制
御は、特に三層弁制御におけるヒステリシスの影響を受
け易いギヤードニュートラル付近、つまり低車速時に行
なわれる。そしてまた、この変速機１０におけるコント
ロールユニット３００は、そのダイレクト制御が行なわ
れる低車速時で、かつアイドルスイッチ３０８がオンの
ときには、トルクコンバータを備える自動変速機のよう
にクリープ力を生成するため、上記ギヤードニュートラ
ルの状態をあえて実現しない制御（以下、「クリープ制
御」と記す）を行なうようになっている。その理由は次
の通りである。

【０１３６】すなわち、ギヤードニュートラルは、ハイ
モードギア列９０を介して遊星歯車機構５０のサンギア
５２に入力される回転速度と、ローモードギア列８０を
介して遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１に入力
される回転速度との比を所定の値に設定することによっ
て遊星歯車機構５０のインターナルギア５３を回転させ
ないようにすることであり、そのためにローモードでの
トロイダル変速比が上記の三層弁制御やダイレクト制御
により制御されるのであるが、このようなギヤードニュ
ートラルを実現するサンギア５２とピニオンキャリヤ５
１との回転速度比の値は一つであり、したがってトロイ
ダル変速比の値も一点にしかない。その結果、非常に精
緻なトロイダル変速比の制御が要求され、往々にして前
進方向又は後退方向にずれてしまうことがある。

【０１３７】また、一時停止ののちに発進するときのこ
とを考えると、ギヤードニュートラルではブレーキペダ
ルから足を放しただけでは車は発進せず、アクセルを踏
まなければならない。したがって、トルクコンバータを
備える自動変速機のように、常にある程度の駆動力を車
両に働かせて良好な発進性を確保しようとすると、例え
ばＤレンジ等の前進走行レンジでは前進方向の駆動力が
わずかに働くように、またＲレンジの後退走行レンジで
は後退方向の駆動力がわずかに働くようにそれぞれギヤ
ードニュートラルからずらせてトロイダル変速比を制御
することになるのである。そして、このようなクリープ
制御では緻密な制御がそれほど必要とされないため制御
動作の点からも有利となる。

【０１３８】なお、前述したように、この変速機１０に
おいては、このクリープ制御はダイレクト制御が行なわ
れる低車速時かつアイドルスイッチ３０８がオンのとき
に実行されるので、例えば運転者がアクセルペダルから
足を放したままで車速が低下していった場合には、三層
弁制御からダイレクト制御に切り換わると同時にクリー
プ制御に入り、一方、登坂路等でアクセルペダルを踏ん
だ状態で車速が低下していった場合には、変速マップに
基づく通常の変速制御がダイレクト制御で行なわれたの
ち、ブレーキペダルを踏み込むため等でアクセルペダル
を放した時点でクリープ制御が開始されることになる。

【０１３９】そして、車両が停車中は、できるだけクリ
ープ力を小さくしておいて燃費をセーブし、発進時にお
いては、クリープ制御が当初から開始され、アクセルペ
ダルの踏込みによって通常のダイレクト制御に移行し、
そして車速が所定車速以上となった時点で三層弁制御に
切り換わることになる。 （２）各制御の具体的動作 図２０に示すように、コントロールユニット３００に
は、以上説明した変速動作を基本としながら各種状況に
対処するための種々の制御プログラムが格納されてお
り、各制御は独立して、又は他の制御と関連づけられて
必要時に割り込み実行される。 （２−１）ライン圧制御 前述したように、オイルポンプ１０２から吐出された作
動油の圧力はレギュレータバルブ２０２を介してリニア
ソレノイドバルブ２０９により所定のライン圧に調圧さ
れてメインライン２０１に供給されるが、変速制御に関
しては、このライン圧は、リリーフバルブ２０４を介し
てリニアソレノイドバルブ２１０により該ライン圧以下
の油圧に調圧されてリリーフ圧ライン２０３に供給され
るリリーフ圧と共に三層弁２２０，２３０に導かれ、無
段変速機構２０，３０のローラー２３，３３ないしトラ
ニオン２５，３５をトラクション力Ｔに抗して中立位置
に保持しつつ該トラニオン２５，３５を所定方向に移動
させて上記ローラー２３，３３を傾転させる変速制御の
ための差圧ΔＰを生じさせる重要な圧力として使用され
る。

【０１４０】したがって、トラクション力Ｔの増減に対
応して、トラニオン２５，３５を中立位置に保持させる
ための差圧ΔＰの制御を行なうことになるが、例えばリ
リーフ圧を一定とした場合は、ライン圧を増大させるこ
とにより上記差圧ΔＰが拡大してより大きなトラクショ
ン力Ｔに対向することができ、逆にライン圧を一定とし
た場合は、リリーフ圧を減少させることにより上記差圧
ΔＰが拡大してより大きなトラクション力Ｔに対向する
ことができることになる。

【０１４１】その場合に、上記トラクション力Ｔは、単
にエンジントルクの大きさ等によって変化するのではな
く、ローラー２３，３３の傾転角によっても変わってく
るのである。すなわち、図２１に第１無段変速機構２０
の第１ローラー２３１を例にして示すように、変速制御
の結果としてこのローラー２３１が図中実線で示すよう
に減速側に傾転した場合は、鎖線で示すように増速側に
傾転した場合に比べて、該ローラー２３１と入力ディス
ク２１との接触位置の半径ｒ１が小さくなるので、この
ときトルクＴｚが該入力ディスク２１側からローラー２
３１へ伝達されているものとすると、トルクＴｚの大き
さが同じであっても、この接触位置におけるローラー２
３１を引きずろうとする力がより大きくなり、また該ロ
ーラー２３１と出力ディスク２２との接触位置における
反力も大きくなる。したがってローラー２３１が減速側
に傾転するにつれて全体としてのトラクション力Ｔが増
大する。

【０１４２】そして、トルクＴｚの伝達方向が上記のよ
うになるのは、ローモードクラッチ６０が解放され、ハ
イモードクラッチ７０が締結されたハイモード（Ｈモー
ド）のときであるから、このハイモード時には、無段変
速機構２０．３０の変速比（以下、「トロイダル変速
比」とも記す）が大きくなるほど、上記トラクション力
Ｔに対向する差圧ΔＰが拡大するように、リリーフ圧を
一定とした場合はライン圧を増大させ、ライン圧を一定
とした場合はリリーフ圧を減少させる制御を行なうので
ある。

【０１４３】一方、ローモード（Ｌモード）時は、前述
の遊星歯車機構５０からの反力として無段変速機構２
０．３０側に還流される循環トルクによりトルク伝達の
方向がハイモード時とは逆になる（図９参照）。したが
って、ローモード時には、ローラー２３１が図２１に鎖
線で示すように増速側に傾転した場合に、該ローラー２
３１と出力ディスク２２との接触位置の半径ｒ２が小さ
くなってトラクション力Ｔが増大するから、トロイダル
変速比が小さくなるほど、上記トラクション力Ｔに対向
する差圧ΔＰが拡大するように、リリーフ圧を一定とし
た場合はライン圧を増大させ、ライン圧を一定とした場
合はリリーフ圧を減少させる制御を行なうのである。

【０１４４】コントロールユニット３００が行なうライ
ン圧制御の具体的動作は例えば図２２のようになり、ス
テップＳ１１でエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θ
とからエンジントルクＴｅを、ステップＳ１２でオイル
ポンプロスＬｏｓｓを、ステップＳ１３で無段変速機構
２０，３０の入力回転数と出力回転数とからトロイダル
変速比Ｒｔｄをそれぞれ算出したのち、ステップＳ１４
で、これらの各算出値及びモードをパラメータとして、
例えば図２３に示すようなマップから伝達トルクＴｚの
値を求める。図示したように、このマップでは、ローモ
ードＤレンジで、トロイダル変速比Ｒｔｄが増速側とな
るにつれて伝達トルクＴｚが大きくなり、ハイモードで
は伝達トルクＴｚが１．０に固定されている。

【０１４５】次いで、ステップＳ１５で、上記伝達トル
クＴｚに基づいて、例えば図２４に示すようなマップか
らライン圧ＰＬの値を求め、ステップＳ１６でこのライ
ン圧ＰＬが得られるようにリニアソレノイドバルブ２０
９を制御する。上記マップでは、トラクション力Ｔに対
向し得るように、伝達トルクＴｚが所定値以上でライン
圧ＰＬが大きくなり、その場合に、前述したように、ロ
ーモード時はトロイダル変速比Ｒｔｄが増速側となるに
つれてライン圧ＰＬがより大きく設定され、ハイモード
時はトロイダル変速比Ｒｔｄが減速側となるにつれてラ
イン圧ＰＬがより大きく設定されている。

【０１４６】なお、伝達トルクＴｚが所定値未満ではラ
イン圧ＰＬが一定値に固定されているが、この範囲内で
はリリーフ圧を増減させて差圧ΔＰを制御する。すなわ
ち、ローモード時はトロイダル変速比Ｒｔｄが増速側と
なるにつれてリリーフ圧をより減少させ、ハイモード時
はトロイダル変速比Ｒｔｄが減速側となるにつれてリリ
ーフ圧をより減少させるのである。 （２−２）エンゲージ制御 前述したように、Ｎレンジではライン圧を供給するメイ
ンライン２０１と第１〜第３出力ライン２０５〜２０７
とがマニュアルバルブ２０８によって遮断されるので、
ローモードクラッチ６０、ハイモードクラッチ７０共に
解放された状態にある。そして、この状態から、運転者
によってレンジがＤレンジあるいはＳレンジ、Ｌレンジ
等の前進走行レンジや、Ｒレンジの後退走行レンジに切
り換えられたときには、まずローモードを達成するよう
にローモードクラッチ６０が締結される。このとき、ト
ロイダル変速比がギヤードニュートラルを実現する変速
比に制御されていると、遊星歯車機構５０のピニオンキ
ャリヤ５１とローモードギア列８０の第２ギア８２との
間に回転の同期がとれているため、これらを連結しもし
くは切断する上記ローモードクラッチ６０が締結されて
も、その締結によるショックはほとんど発生しない。

【０１４７】しかしながら、Ｎレンジが選択されている
のは、通常、アイドル状態の停車時もしくは低車速時で
あるため、Ｎ−Ｄ又はＮ−Ｒのエンゲージ動作は前述の
クリープ制御中に行なわれることになる。したがって、
該クリープ制御中はギヤードニュートラル状態ではない
ために、ローモードクラッチ６０の締結時にクリープト
ルクによるショックが発生するのである。

【０１４８】そこで、コントロールユニット３００は、
このような締結ショックを抑制するために、図２５に示
すフローチャートによるエンゲージ制御を行なう。次
に、このエンゲージ制御を図２６に示すステップモータ
２５１のパルス数と最終変速比との関係図、図２７に示
すリリーフ圧と出力トルクとの関係図、及び図３１に示
すタイムチャートを参照しながら説明する。

【０１４９】すなわち、コントロールユニット３００
は、まずステップＳ２１で前回の制御サイクルでレンジ
がＮレンジであったか否かを判定し、ＹＥＳの場合はス
テップＳ２２で今回レンジがＤ，Ｓ，Ｌ，Ｒ等の走行レ
ンジであるか否かを判定する。そして、ＮＯの場合、つ
まりＮレンジが継続している場合は、ステップＳ２３で
リリーフ圧Ｐｒｆを０とすると共に、ステップＳ２４で
ステップモータ２５１のパルスＰＵＬＳをギヤードニュ
ートラルが実現するＰＮとしたのち、ステップＳ２５で
タイマー値ＴＩＭを０とする。

【０１５０】ここでＮレンジ継続中にリリーフ圧Ｐｒｆ
を０とするのは、リリーフ圧制御用リニアソレノイドバ
ルブ２１０の非作動時にリリーフ圧Ｐｒｆが０となって
余分な電力が消費されず有利となるからである。また、
パルスＰＵＬＳをギヤードニュートラルが実現するＰＮ
とするのは、次にエンゲージ動作が行なわれた場合のク
リープ力をダイレクト制御で生成する準備としてスリー
ブ２２２を基準位置に戻しておくためであり、必ずしも
この位置に限られるものではなく、三層弁２２２におけ
るスリーブ２２２とスプール２２３との位置関係が所定
の中立状態となって各ポート間の連通が遮断される位置
であればよい。

【０１５１】一方、ステップＳ２２で今回レンジがＤ，
Ｓ，Ｌ，Ｒ等の走行レンジになると、ステップＳ２６で
タイマー値ＴＩＭがローモードクラッチ６０の締結に要
する所定時間ＴＩＭｘ中は、ステップＳ２７でリリーフ
圧Ｐｒｆを比較的高い所定油圧Ｐｒｆ（ｏｎ）とすると
共に、三層弁２２２における各ポート間の連通状態が保
たれてダイレクト制御が実行できるように、ステップＳ
２８でステップモータ２５１のパルスＰＵＬＳを、Ｄレ
ンジ等の前進走行レンジへの切り換えであれば上記ＰＮ
から最終変速比が高速側のＰＤ１に、またＲレンジの後
退走行レンジへの切り換えであれば同じく最終変速比が
高速側のＰＲ１にしたのち、ステップＳ２９でタイマー
値ＴＩＭを１だけプラスする。

【０１５２】つまり、ローモードクラッチ６０の締結に
要する所定時間ＴＩＭｘ中は、リリーフ圧Ｐｒｆが高く
され、その結果ライン圧との差圧ΔＰが小さくなってギ
ヤードニュートラルに近づき、クリープ力（出力トル
ク）が低く設定されることになる。したがって、エンゲ
ージ動作における締結ショックが抑制される。

【０１５３】そして、ステップＳ２６でタイマー値ＴＩ
Ｍがローモードクラッチ６０の締結に要する所定時間Ｔ
ＩＭｘを越えたときは、ステップＳ３１でリリーフ圧Ｐ
ｒｆを比較的低い所定油圧Ｐｒｆ（ｏｆｆ）とすると共
に、三層弁２２２における各ポート間の連通状態が保た
れてダイレクト制御が実行できるように、ステップＳ３
２でステップモータ２５１のパルスＰＵＬＳを、Ｄレン
ジ等の前進走行レンジへの切り換えであれば上記ＰＮか
ら最終変速比が低速側のＰＤ０に、またＲレンジの後退
走行レンジへの切り換えであれば同じく最終変速比が低
速側のＰＲ０にしたのち、ステップＳ３３でタイマー値
ＴＩＭを０とする。

【０１５４】つまり、ローモードクラッチ６０が締結さ
れたのちは、リリーフ圧Ｐｒｆが低くされ、その結果ラ
イン圧との差圧ΔＰが大きくなってギヤードニュートラ
ルからのずれが拡大されて、クリープ力（出力トルク）
が高く設定されることになる。したがって、良好な発進
性が確保されることになる。 （２−３）ダイレクト制御 ダイレクト制御そのものの基本的動作は先に述べた通り
であるが、この変速機１０におけるコントロールユニッ
ト３００は、特にブレーキペダルが踏み込まれたとき
や、クリープ時の車速について特殊な制御を行なうよう
になっている。その場合の具体的制御動作は図２８に示
すフローチャートのようになり、これを図３１に示すタ
イムチャートを参照しながら説明すると、まずステップ
Ｓ４１で車速Ｖがクリープ制御における目標車速Ｖｏよ
り所定量ΔＶ大きい車速を下回ったときに三層弁制御か
らこのダイレクト制御に移行し、その場合に、ステップ
Ｓ４２でブレーキスイッチ３０９がオンのときは（この
ときアイドルスイッチ３０８はオンでありクリープ制御
が開始されている）、ステップＳ４３でリリーフ圧Ｐｒ
ｆを比較的高い所定油圧Ｐｒｆ（ｏｎ）として、このリ
リーフ圧Ｐｒｆ（ｏｎ）が得られるようにステップＳ４
４でリニアソレノイドバルブ２１０を制御する。つま
り、ブレーキペダルが踏み込まれているときは早期に減
速するのが好ましく、そのためにリリーフ圧Ｐｒｆを高
くしてクリープ力を小さくするのである。

【０１５５】一方、ステップＳ４２でブレーキスイッチ
３０９がオフのときは、ステップＳ４５でリリーフ圧Ｐ
ｒｆを比較的低い所定油圧Ｐｒｆ（ｏｆｆ）とする。そ
して、ステップＳ４６でアイドルスイッチ３０８がオン
のときは、ステップＳ４７で現在の車速Ｖと上記クリー
プ制御における目標車速Ｖｏとの偏差ｄＶを求めたの
ち、ステップＳ４８で図２９に示すマップから上記偏差
ｄＶに基づいてリリーフ圧のフィードバック油圧ΔＰｒ
ｆを求める。そして、ステップＳ４９でこのフィードバ
ック油圧ΔＰｒｆを加算したリリーフ圧Ｐｒｆを求め、
このリリーフ圧Ｐｒｆが得られるようにステップＳ４４
でリニアソレノイドバルブ２１０を制御する。これによ
り、ブレーキペダルが踏み込まれていないときはクリー
プ力が小さくされることなく、車速が目標車速Ｖｏにフ
ィードバック制御で保持されることになる。なお、ステ
ップＳ４１でダイレクト制御の開始条件をこの目標車速
Ｖｏより所定量ΔＶ大きい車速としたのは、この車速Ｖ
のフィードバック制御中にオーバーシュートして三層弁
制御に切り換わらないようにするためである。

【０１５６】また、ステップＳ４６でアイドルスイッチ
３０８がオフ、つまりアクセルペダルが踏み込まれてい
るときは、ステップＳ５０でスロットル開度θに応じて
リリーフ圧Ｐｒｆを決定し、このリリーフ圧Ｐｒｆが得
られるようにステップＳ４４でリニアソレノイドバルブ
２１０を制御する（Δｔの期間）。その場合に、リリー
フ圧Ｐｒｆとスロットル開度θとの関係は、図３０に示
すように、スロットル開度θが大きくなるほどリリーフ
圧Ｐｒｆが大きくなるようなマップに設定されている。
これにより、アクセルの踏込み量が大きいほどクリープ
力が小さく、換言すればギヤードニュートラル状態に近
づき、その結果、変速比が大となってエンジン回転数が
高まり、良好な加速性が得られて三層弁制御との切り換
えが円滑に行なわれることになる。

【０１５７】そして、ステップＳ４１で車速Ｖがダイレ
クト制御の開始条件である車速以上となった時点でステ
ップＳ５１に進み、ここで三層弁制御時の差圧ΔＰをラ
イン圧との間で生成するリリーフ圧Ｐｒｆを０にし、ス
テップＳ５２でこのリリーフ圧Ｐｒｆが得られるように
リニアソレノイドバルブ２１０を制御して、ステップＳ
５３で三層弁制御に移行することになる。

【０１５８】なお、三層弁制御とダイレクト制御の切り
換え時点におけるステップモータ２５１のパルス数は必
ずしも一致するものとは限らず、ダイレクト制御開始時
には三層弁制御終了時のスリーブ２２２の位置を該ダイ
レクト制御に応じた位置（パルス数ＰＤ０）に移動さ
せ、また、三層弁制御開始時にはダイレクト制御終了時
のスリーブ２２２の位置（パルス数ＰＤ０）を該三層弁
制御に応じた位置に移動させることになる。

【０１５９】ところで、このダイレクト制御では、ステ
ップＳ４２でブレーキスイッチ３０９がオンのときは、
リリーフ圧Ｐｒｆを高くしてクリープ力を小さくする制
御を行なうのであるが、例えば車両が平坦路でなく登坂
路等の勾配のある斜面で停止するような場合では、ブレ
ーキスイッチ３０９のオンで直ちにクリープ力を小さく
すると前進駆動力が低下して逆走する懸念がある。そこ
で、この変速機１０におけるコントロールユニット３０
０には、このような不具合に対処するための第２のダイ
レクト制御プログラムが格納されている。

【０１６０】次に、この勾配制御を含んだ第２のダイレ
クト制御を図３２に示すフローチャート及び図３５に示
すタイムチャートに従って説明する。なお、図３２のフ
ローチャートは、図２８のフローチャートにおけるステ
ップＳ４１の前にステップＳ４０が追加され、かつステ
ップＳ４３が変更されたもので、その他は同じである。

【０１６１】まず、ステップＳ４１のダイレクト制御の
開始又は終了条件の判定の前に、ステップＳ４０で、勾
配センサ３１０で検出された路面勾配ｋに応じて遅延時
間Ｔｃｄ及びリリーフ圧Ｐｒｆを決定する。その場合
に、図３３に示すように、登り勾配が急となるほど、遅
延時間Ｔｃｄは長く、リリーフ圧Ｐｒｆは小さく（クリ
ープ力が大きく）なるように設定されている。なお、平
坦路であるときのリリーフ圧Ｐｒｆ０が通常のクリープ
力を生じさせる値とされている。

【０１６２】そして、ステップＳ４１でダイレクト制御
が開始され、ステップＳ４２でブレーキスイッチ３０９
がオンのときには、まず、ステップＳ４３ａに進んで、
カウント数ｃｏｕｎｔが０か否かを判定し、ＹＥＳの場
合、つまり初めてこのステップＳ４３ａに進んだとき
は、ステップＳ４３ｂで、ブレーキスイッチ３０９がオ
フの場合と同様、リリーフ圧Ｐｒｆ（ただし勾配に応じ
て決定されたもの）を比較的低い所定油圧Ｐｒｆ（ｏｆ
ｆ）としたのち、ステップＳ４３ｃでカウント数を１だ
けプラスして、ステップＳ４３ｄで、該カウント数と、
勾配に応じて決定された遅延時間Ｔｃｄとの比較を行な
う。

【０１６３】そして、まだ遅延時間Ｔｃｄ以内であれ
ば、ステップＳ４３ｅで、上記の比較的低い所定油圧Ｐ
ｒｆ（ｏｆｆ）を維持する一方で、遅延時間Ｔｃｄを越
えたときには、ステップＳ４３ｆで、カウント数に応じ
てリリーフ圧Ｐｒｆを高めていく演算を行なう。その演
算に用いられる補正係数Ｃｋは、図３４に示すように勾
配が急なほど小さく、つまりリリーフ圧Ｐｒｆがゆっく
りと高くなるように（クリープ力がゆっくりと小さくな
るように）設定されている。そして、以上のようにして
求められたリリーフ圧Ｐｒｆが得られるようにステップ
Ｓ４４でリニアソレノイドバルブ２１０を制御するので
ある。

【０１６４】この制御によれば、車両の走行路面におけ
る登り勾配が急なときほど、ブレーキペダルを踏んだの
ちのクリープ力がより大きくされ、かつその保持時間で
ある遅延時間が長くされると共に、該遅延時間が経過し
たのちにクリープ力を低下させる場合においても、登り
勾配が急なときほどゆっくりと行なわれるから、勾配の
ある路面上における車両の逆送が効果的に防止されるこ
とになる。 （２−４）Ｄ−Ｒ切り返し制御 例えば車庫入れをする場合等では、車両がまだ前進して
いるうちにバックしようとしてレンジがＲレンジに切り
換えられたり（Ｄ−Ｒ）、その逆の操作（Ｒ−Ｄ）が行
なわれたりすることがある。このときの状態をこの変速
機１０のギアトレインで考えると、マニュアルバルブ２
０８がＤレンジ位置とＲレンジ位置との間で移動する途
中でＮレンジ位置を通過するのであるが、ごく短時間で
あるからローモードクラッチ６０は締結されたままとな
る。

【０１６５】そして、この状態でトロイダル変速比がギ
ヤードニュートラルを挟んで変化するわけであるが、こ
のときインターナルギア５３ないしセカンダリシャフト
１３を現回転方向と逆方向に回転させるように、トロイ
ダル変速比を制御してサンギア５２の回転速度を変化さ
せることになる。したがって、そのように無段変速機構
２０，３０のローラ２３，３３をディスク２１，２２，
３１，３２に対して傾転させるのは大きな力が必要とな
り、結果的に上記ローラ２３，３３やディスク２１，２
２，３１，３２に滑りが生じ、損傷を起こす虞がある。

【０１６６】そこで、コントロールユニット３００は、
このような前進後退間の切り返し時には、無段変速機構
２０，３０に大きな負荷をかけないように、図３６に示
すフローチャートに従って次のような制御を行なう。

【０１６７】まず、ステップＳ６１でＤレンジのとき
は、ステップＳ６２で例えば図１８に示したような変速
線図（変速マップ）に基づくスリーブ移動による通常の
三層弁制御を行なう一方で、ステップＳ６１でＤレンジ
でなく、ステップＳ６３でＮレンジのときは、ステップ
Ｓ６４でローモードクラッチ６０を解放し、ステップＳ
６５で三層弁２２０のスリーブ２２２をギヤードニュー
トラルの近傍の位置に移動させたのち、ステップＳ６６
でステップモータ２５１の原点補正を行なう。なお、上
記ステップＳ６５で、スリーブ２２２をギヤードニュー
トラル位置ではなく、ギヤードニュートラルの近傍の位
置に移動させるのは、スリーブ２２２を正確にギヤード
ニュートラル位置に移動させるのが困難であるという前
述の理由によるものであり、ギヤードニュートラル位置
に移動させるようにしてもよいことはいうまでもない
（このステップＳ６５でスリーブ２２２を移動させる位
置を「基準位置」という）。

【０１６８】これにより、Ｎレンジでは、動力伝達経路
が遮断されると共に、スリーブ２２２が基準位置に移動
され、そしてここでステップモータ２５１の原点補正が
行なわれることになる。このステップモータ２５１の原
点補正は概略次のようにして行なわれる。まず、入力回
転センサ３０６はローモードクラッチドラム６１に設け
られていると共に、出力回転センサ３０７はハイモード
ギア列９０の第２ギア９２に設けられて、これらの検出
値に基づき、スリーブ２２２が上記基準位置にあるとき
のトロイダル変速比を算出する。また、スリーブ２２２
を上記基準位置に移動させたときのパルス数を原点パル
ス数とする（例えば図１７についていえば１３６０付
近）。そして、この算出されたトロイダルの実変速比
と、予め設定されている基準位置でのトロイダルの理想
変速比とを比較して、その差が解消する方向にスリーブ
２２２を移動させる。このスリーブ２２２の移動はフィ
ードフォワード制御とし、この数パルス分だけスリーブ
２２２を移動させたのちのステップモータ２５１のパル
ス数を上記の原点パルス数に置き換えるのである。

【０１６９】図３６に戻ると、ステップＳ６１でＤレン
ジでなく、かつステップＳ６３でＮレンジでもないとき
は、ステップＳ６７でＲレンジか否かを判定し、ＮＯの
場合はＳレンジかＬレンジであるからステップＳ６２に
進む一方で、ＹＥＳの場合はステップＳ６８で後退走行
中か否かを判定する。そして、後退走行中のときはステ
ップＳ６２で通常の三層弁制御を行なう一方で、ＮＯの
場合はステップＳ６９で車速が０でないかどうかを判定
し、ＹＥＳのとき、つまり車両がまだある程度の車速で
前進走行しているときは、上記のＮレンジで行なう各ス
テップＳ６４〜６６を実行する。

【０１７０】これに対し、ステップＳ６９でＮＯのと
き、つまりレンジはＲレンジで車両が停止しているとき
には、ステップＳ７０に進んで、三層弁２２０のスリー
ブ２２２をリバース発進位置に移動させる。具体的に
は、インターナルギア５３ないしセカンダリシャフト１
３が後退回転となるクリープ発進時の位置に移動させる
のである。そして、ステップＳ７１でローモードクラッ
チ６０を締結する。

【０１７１】この制御によれば、前進走行中にＲレンジ
への切り返しが行なわれた場合には、ステップＳ６１，
Ｓ６３，Ｓ６７，Ｓ６８，Ｓ６９と進んで、ステップＳ
６４でローモードクラッチ６０を切ったのち、ステップ
Ｓ６９で車両の停止を確認してから、ステップＳ７０で
後退方向へのスリーブ移動を行ない、そしてステップＳ
７１でローモードクラッチ６０をつなぐので、遊星歯車
機構５０のサンギア５２は、ローモードクラッチ６０が
切れている間は負荷が少ない状態で回転し、その間に、
該サンギア５２の回転速度を変化させるように無段変速
機２０のローラ２３を傾転させるから、その傾転を負荷
が少ない状態で行なうことができ、これにより、該ロー
ラ２３，３３やディスク２１，２２，３１，３２に滑り
が生じることがなく、また損傷を起こす虞がなくなる。 （２−５）Ｒ−Ｄ切り返し制御 図３６に示すフローチャートはＤ−Ｒ切り返し制御に関
するものであったが、逆のＲ−Ｄ切り返し制御もこれに
準じて行なわれる。その制御フローを図３７に示す。 （２−６）後退時変速制御 この無段変速機１０ではトロイダル変速比を無段階に制
御することができ、その結果、サンギア５２の回転速度
を変化させることによって、ギヤードニュートラルから
前進方向及び後退方向のいずれにも最終変速比を任意に
変えることが可能である。したがって、後退走行時にも
無数のギア段を設定することが可能であるが、特に後退
速では、良好な発進加速性が要求される前進走行時とは
異なり、発進時には格別の注意が要求される。

【０１７２】そこで、この無断変速機１０におけるコン
トロールユニット３００は、図３８に示すように、ステ
ップＳ１０１でレンジがＲレンジのときはステップＳ１
０２で後退用の変速マップを用いて変速制御を行い、レ
ンジがＤレンジのときはステップＳ１０３で前進用の変
速マップを用いて変速制御を行うようになっている。

【０１７３】その場合に、図３９に合わせて示すよう
に、後退速用の変速マップでは、同じ車速Ｖ及びスロッ
トル開度θであっても、前進速用の変速マップに比べ
て、低い値のエンジン回転数が目標値Ｎｅｏとして決定
されるようになっている。換言すれば、最終変速比が全
体に高速段側にシフトされており、これにより、後退時
における急な飛び出しが抑制されることになる。

【０１７４】なお、このような後退速用変速マップの特
性を所定車速以下の場合にのみ適用するようにしてもよ
い。その場合には、特に注意が要求される発進時以外
は、前進走行の場合と同じ最終変速比での走行が実現す
ることになる。

【０１７５】また、図３９において、前述のダイレクト
制御における判定車速Ｖｏ＋ΔＶ以下では変速特性が設
定されていないが、これは図３１のタイムチャートに準
じて付記したものであり、この場合は三層弁制御からダ
イレクト制御への切り換わり時には、すでにアイドルス
イッチ３０８がオンとなっており、したがって直ちにク
リープ制御が開始されるので、上記判定車速Ｖｏ＋ΔＶ
以下では通常の変速制御が行なわれず、この種の変速マ
ップは使用されないということを示すものである。 （２−７）ローモード／ハイモード切換制御 先に図１７を参照して述べたように、Ｄレンジのローモ
ード特性とハイモード特性とは所定のパルス数ないしト
ロイダル変速比において交差するような特性になってい
る。このことは、図１８又は図３９の変速マップにおけ
るモード切換ラインとして表わされる。つまり、両モー
ドで最終変速比が一致する点でローモードクラッチ６０
とハイモードクラッチ７０の掛け替えを行なうのであ
る。これにより、急な変速比の変化を生じさせずにショ
ックのないモードの切り換えを実現することが可能とな
る。

【０１７６】しかしながら、上記クラッチ６０，７０の
掛け替えにはある程度の時間がかかるため、モードの切
り換えが終了した時点では、車両の走行状態がすでに上
記モード切換ライン上になく、その結果、急な変速比の
変化が生じることになる。

【０１７７】そこで、コントロールユニット３００は、
このような不具合に対処するために、図４０に示すフロ
ーチャートによるモード切換制御を行なう。まず、コン
トロールユニット３００は、ステップＳ１１１で、エン
ジン回転数センサ３０２で検出される実エンジン回転数
Ｎｅが、モード切換ラインの最終変速比Ｇｏと車速セン
サ３０２で検出される車速Ｖとを乗算して得られる値に
近づいているか否かを判定する。つまり、現在の最終変
速比がモード切換ラインに略同じかどうかを判定するの
である。

【０１７８】そして、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１１
２で、クラッチ６０，７０の掛け替え中、その現最終変
速比Ｇが維持されるようにトロイダル変速比の制御を行
なう。次いで、ステップＳ１１３で、上記最終変速比Ｇ
を維持するための目標エンジン回転数Ｎｅｏと実回転数
Ｎｅとの偏差ΔＮを算出し、ステップＳ１１４で、この
回転偏差ΔＮが解消されるように設定された図４１に示
すマップからパルスＰＵＬＳのフィードバック量ΔＰＵ
ＬＳを求めて、最終的に、ステップＳ１１５で、このフ
ィードバック量ΔＰＵＬＳをステップモータ２５１に出
力する。

【０１７９】これにより、三層弁２２０のスリーブ２２
２位置がフィードバック制御されて、上記回転偏差ΔＮ
が解消され、その結果、最終変速比Ｇが一定値に固定さ
れる。そして、その間にモードが切り換えられることに
なるので、該モードの切り換え前後において変速比の変
化がなく、ショックのない円滑なモードの切り換えが実
現することになる。

【０１８０】

【発明の効果】以上のように本願第１発明によれば、ト
ロイダル変速機構のディスクとローラーとの接触部に潤
滑油を供給する潤滑路と、上記接触部以外の部分を潤滑
する潤滑路とを独立させ、両潤滑路のうち上記接触部に
潤滑油を供給する潤滑路にのみオイルクーラーを設けた
ので、トロイダル変速機構のディスクとローラーの接触
部を油圧回路のレイアウト性を損なう事なく、効率良く
冷却・潤滑することができる。

【０１８１】また、第２発明によれば、トロイダル変速
機構の他にも動力伝達経路を切り換える締結要素を備え
たトロイダル式無断変速装置において、トロイダル変速
機構のディスクとローラーとの接触部に潤滑油を供給す
る潤滑路と、上記締結要素を潤滑する潤滑路とを独立さ
せ、両潤滑路のうち上記接触部に潤滑油を供給する潤滑
路にのみオイルクーラーを設けたので、トロイダル変速
機構のディスクとローラーの接触部を油圧回路のレイア
ウト性を損なう事なく、効率良く冷却・潤滑することが
できる。

【０１８２】さらに、第３発明によれば、トロイダル変
速機構と遊星歯車機構とを備え、締結することによりエ
ンジンの駆動トルクを上記トロイダル変速機構および上
記遊星歯車機構とを用いて駆動輪に伝達させる第一の伝
達経路を形成する第一の締結要素と、締結することによ
りエンジンからの出力トルクを上記トロイダル変速機構
のみを用いて駆動輪に伝達させる第二の締結要素とを備
えたトロイダル式無断変速装置において、トロイダル変
速機構のディスクとローラーとの接触部に潤滑油を供給
する潤滑路と、上記第一、第二の締結要素を潤滑する潤
滑路とを独立させ、両潤滑路のうち上記接触部に潤滑油
を供給する潤滑路にのみオイルクーラーを設けたので、
トロイダル変速機構のディスクとローラーの接触部を油
圧回路のレイアウト性を損なう事なく、効率良く冷却・
潤滑することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段
変速機の機械的構成を示す骨子図である。

【図２】 同変速機の要部の具体的構造を示す展開図で
ある。

【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】 ハイモードギア列を構成するギアの組付けの
態様を示す断面図である。

【図５】 ローディングカムとローモードギア列を構成
するギア及び入力ディスクとの組付け関係を示す一部切
欠き図である。

【図６】 インプットシャフト上の構成を示す拡大断面
図である。

【図７】 セカンダリシャフト上の構成を示す拡大断面
図である。

【図８】 循環トルクによる問題点を説明する概略線図
である。

【図９】 本発明の実施の形態に係る変速機における循
環トルクの流れを説明する概略線図である。

【図１０】 同変速機の油圧制御の回路図である。

【図１１】 図３のＢ方向からみた変速制御用の油圧を
生成する三層弁の部分断面図である。

【図１２】 図３のＣ方向からみたカム機構の部分断面
図である。

【図１３】 変速機ケースの下部構造を示す断面図であ
る。

【図１４】 本発明の実施の形態に係る変速機における
制御システム図である。

【図１５】 変速制御の前提となるトラクション力の説
明図である。

【図１６】 ステップモータのパルス数とトロイダル変
速比との関係を示す特性図である。

【図１７】 ステップモータのパルス数と最終変速比と
の関係を示す特性図である。

【図１８】 変速制御に用いられる特性図である。

【図１９】 三層弁による変速制御における問題点の説
明図である。

【図２０】 コントロールユニットが行なう制御のメイ
ンフローチャート図である。

【図２１】 同コントロールユニットが行なうライン圧
制御の特徴の説明図である。

【図２２】 同ライン圧制御のフローチャート図であ
る。

【図２３】 同ライン圧制御における特性図である。

【図２４】 同ライン圧制御における特性図である。

【図２５】 同コントロールユニットが行なうエンゲー
ジ制御のフローチャート図である。

【図２６】 同エンゲージ制御における特性図である。

【図２７】 同エンゲージ制御における特性図である。

【図２８】 同コントロールユニットが行なうダイレク
ト制御のフローチャート図である。

【図２９】 同ダイレクト制御における特性図である。

【図３０】 同ダイレクト制御における特性図である。

【図３１】 同ダイレクト制御及びエンゲージ制御によ
るタイムチャート図である。

【図３２】 勾配制御を含む第２のダイレクト制御のフ
ローチャート図である。

【図３３】 同第２のダイレクト制御における特性図で
ある。

【図３４】 同第２のダイレクト制御における特性図で
ある。

【図３５】 同第２のダイレクト制御によるタイムチャ
ート図である。

【図３６】 同コントロールユニットが行なう切り返し
制御のフローチャート図である。

【図３７】 別の切り返し制御のフローチャート図であ
る。

【図３８】 同コントロールユニットが行なう後退時変
速制御のフローチャート図である。

【図３９】 同後退時変速制御における変速特性図であ
る。

【図４０】 同コントロールユニットが行なうモード切
換制御のフローチャート図である。

【図４１】 同モード切換制御における特性図である。

【符号の説明】

１ エンジン １０ トロイダル式無段変速機 １１ 第１シャフト（インプットシャフト） １２ 第３シャフト（プライマリシャフト） １３ 第２シャフト（セカンダリシャフト） ２０ 第１無段変速機構 ３０ 第２無段変速機構 ２１，３１ 入力ディスク ２２，３２ 出力ディスク ２３，３３ ローラー ２５，３５ 接触位置変更部材（トラニオン） ４０ ローディング機構（ローディングカム） ４４ ピン部材 ５０ 遊星歯車機構 ５１ 第３要素（ピニンオンキャリヤ） ５２ 第１要素（サンギヤ） ５３ 第２要素（インターナルギヤ） ６０ 第１クラッチ機構（ローモードクラッ
チ） ７０ 第２クラッチ機構（ハイモードクラッ
チ） ８０ ローモードギヤ列 ８１ 第１ギヤ ８２ 第２ギヤ ８３ アイドルギヤ ９０ ハイモードギヤ列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 和彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと駆動輪との一方側に設けられ
   た入力ディスクと他方側に設けられた出力ディスクとの
   間に圧接状態で配置されたローラーを傾転させることに
   より両ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変速
   機構と、少なくともエンジン回転と車速に関する値を含
   む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該検
   出手段の検出結果に基づいて上記トロイダル変速機構を
   制御する制御手段を備えたトロイダル式無断変速機の潤
   滑装置であって、潤滑油を生成する油圧源と、上記ディ
   スクと上記ローラーとの接触部を潤滑すべく上記トロイ
   ダル変速機構に設けられた潤滑孔とを連通する第一潤滑
   路と、上記油圧源と上記接触部以外で潤滑が必要な部分
   とを連通する第二潤滑路とを備え、上記第一潤滑路と上
   記第二潤滑路とのうち第一潤滑路にのみオイルクーラー
   を備えていることを特徴とするトロイダル式無段変速機
   の潤滑装置。
2. 【請求項２】 エンジンと駆動輪との一方側に設けられ
   た入力ディスクと他方側に設けられた出力ディスクとの
   間に圧接状態で配置されたローラーを傾転させることに
   より両ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変速
   機構と、上記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上
   に設けられ、締結することにより上記動力伝達経路を切
   り換える締結要素と、該締結要素の締結状態を調整する
   調整手段と、少なくともエンジン回転と車速に関する値
   を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   該検出手段の検出結果に基づいて上記トロイダル変速機
   構調整及び上記調整手段とを制御する制御手段を備えた
   トロイダル式無断変速機の潤滑装置であって、潤滑油を
   生成する油圧源と、上記ディスクと上記ローラーとの接
   触部を潤滑すべく上記トロイダル変速機構に設けられた
   潤滑孔とを連通する第一潤滑路と、上記油圧源と上記締
   結要素とを連通し該締結要素を潤滑する第二潤滑路とを
   備え、上記第一潤滑路と上記第二潤滑路とのうち第一潤
   滑路にのみオイルクーラーを備えていることを特徴とす
   るトロイダル式無段変速機の潤滑装置。
3. 【請求項３】 エンジンと駆動輪との一方側に設けられ
   た入力ディスクと他方側に設けられた出力ディスクとの
   間に圧接状態で配置されたローラーを傾転させることに
   より両ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変速
   機構と、締結することによりエンジンの駆動トルクを上
   記トロイダル変速機構および該変速機構と駆動輪との間
   の動力伝達経路上に設けられた遊星歯車機構とを用いて
   駆動輪に伝達させる第一の伝達経路を形成する第一の締
   結要素と、締結することによりエンジンからの出力トル
   クを上記トロイダル変速機構のみを用いて駆動輪に伝達
   させる第二の締結要素と、該第一、第二締結要素の締結
   状態をそれぞれ調整する第一、第二の調整手段と、少な
   くともエンジン回転と車速に関する値を含む車両の走行
   状態を検出する走行状態検出手段と、該検出手段の検出
   結果に基づいて上記トロイダル変速機構調整及び上記調
   整手段とを制御する制御手段を備え、該制御手段が車速
   がエンジン回転に基づいてあらかじめ設定された値の時
   にのみ上記第一締結要素を締結して上記第二締結要素を
   解放した状態から上記第一締結要素を解放して上記第二
   締結要素を締結した状態に変更するように上記調整手段
   を制御するように構成されたトロイダル式無断変速機の
   潤滑装置であって、潤滑油を生成する油圧源と、上記デ
   ィスクと上記ローラーとの接触部を潤滑すべく上記トロ
   イダル変速機構に設けられた潤滑孔とを連通する第一潤
   滑路と、上記油圧源と上記締結要素とを連通し該締結要
   素を潤滑する第二潤滑路とを備え、上記第一潤滑路と上
   記第二潤滑路とのうち第一潤滑路にのみオイルクーラー
   を備えていることを特徴とするトロイダル式無段変速機
   の潤滑装置。