JPS6059472B2 - 車両用油圧式無段変速機のモ−タ斜板制御装置 - Google Patents

車両用油圧式無段変速機のモ−タ斜板制御装置

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JPS6059472B2
JPS6059472B2 JP5857479A JP5857479A JPS6059472B2 JP S6059472 B2 JPS6059472 B2 JP S6059472B2 JP 5857479 A JP5857479 A JP 5857479A JP 5857479 A JP5857479 A JP 5857479A JP S6059472 B2 JPS6059472 B2 JP S6059472B2
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hydraulic
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swash plate
valve
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紀幸 高橋
虎男 服部
▲たすく▼ 伊達
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用油圧式無段変速機のモータ斜板制御装置
に関するものてある。
従来入力軸に連動させた定吐出量型アクシヤルプランジ
ヤ式油圧ポンプと、出力軸に連動させた斜板式可変容量
型アクシヤルプランジヤ式油圧モータとを油圧閉回路を
介して連結し、油圧モータの吐出量をモータ斜板の傾斜
角を変更することにより調節して前記入力軸と出力軸間
の変速比を無段階に調節するようにした油圧式無段変速
機において、前記油圧ポンプの入力軸を車両の走行用エ
ンジンの原動油を連動させるとともに前記油圧モータの
出力軸を車両の駆動車軸に連動させることにより、車両
の変速機として適用するようにすることは既に公知の技
術である。
本発明はこの種の変速機において、モータ斜板の傾斜角
を制御弁付主サーボモータおよひ操作カムを介して制御
することにより、上記傾斜角の変位をエンジンの運転条
件に合せるとともに双曲線・的に変化する前記入力軸と
出力軸のトルク比と、その変速比との関係に合致させて
制御し、変速操作を正確かつ容易にすることを目的とす
る。
以下図面により本発明の一実施例について説明する。第
1図は本発明装置を備えた車両用油圧式無段変速機の操
作制御系の全体が示され、この操作時御系は定吐出量型
斜板型アクシヤルプランジヤ式油圧ポンプPと斜板式可
変容量型アクシヤルプランジヤ式油圧モータMとを油圧
的に連結して構成される、従来公知の油圧式無段変速機
CVTと、車両走行用エンジン(図示せず)によつて駆
動されるエンジン駆動ポンプEPと、そのエンジン駆動
ポンプEPと同期して駆動され、エンジンの回転数に比
例した出力油圧を発生する遠心ガバナCGと、前記エン
ジンの絞り開度に比例した力と、エンジンの回転数に比
例した力との差を変位に変換し、その変位によつて出力
制御部材の制御方向を決定するとともに制御力を増巾す
るようにした制御弁付主サーホモータMSと、車輛の運
転者によつて手動操作され、手動変速位置、自動変速位
置およびニュートラル位置の3つの位置を選定する変速
操作装置CSHと前記無段変速機CVTにおける油圧モ
ータMのモータ斜板11を傾動制御する油圧式チェンジ
サーボモータCHSと、前記無段変速機CVTのクラッ
チ操作を行う油圧式クラッチサーボモータG3と、前記
制御弁付主サーボモータMSと、前記チェンジおよびク
ラツチサーホモータCHS,CLSとを連動させそれら
サーボモータCHS,CLSを単独に、あるいは連動し
て操作制御する連動操作装置0PCと、前記クラッチサ
ーボモータCLSを強制的に6゛クラッチオブさせる強
制クラッチオフ装置CLOと、車輛の走行によつて駆動
され、車速に比例した出力油圧を発生する走行駆動ポン
プVPとより構成されている。
先ずはじめに斜板式定吐出量型多プランジャ油圧ポンプ
Pと、斜板式可変容量型多プランジャ油圧モータMとよ
りなる無段変速機CVTの構成について説明する。
尚、この無段変速槻?■Tは従来既に知られているもの
であるので、その構成を簡単に説明す.る。
前記油圧ポンプPは、入力軸3に貫通されるとともにこ
れにスプライン係合2されたポンプシリンダ1と、ぞの
ポンプシリンダ1にその回転中心を囲むように設けられ
た環状配列の多数のシリンダ孔4,4・・・・・・・に
それぞれ摺合した多数のポンププランジャ5,5・・・
・・を有し、入力軸3には図示しないエンジンからの
動力がフライホィールを介して伝達されるようになつて
いる。一方、前記油圧モータMは、前記ポンプシリンダ
1を同心上で囲繞してそれと相対的に回転できるように
配設されたモータシリンダ8と、そのモータシリンダ8
に、その回転中心を囲むように設けられた環状配列のシ
リンダ孔9,9・・・・・・・にそれぞれ摺合した多数
のモータプランジャ10,10・・・を有する。油圧ポ
ンプPの各ポンププランジャ5の内端は、球面継手7を
介して油圧モータMのモータシリンダ8内に一定角度で
傾斜して固定されたホン″プ斜板6に自在に回動できる
ように連結されている。
したがつてモータシリンダ8に対してポンプシリンダ1
が回転すると、多数のポンププランジャ5,5・・・・
・・・は、前記ポンプ斜板6により順次に往復摺動され
吐出行程と吸入行程が繰り返される。各モータプランジ
ャ10の内端は、球面継手12を介してモータ斜板11
の表面に回動自在に連結されている。
前記モータ斜板11はその中央部両側に一対のトラニオ
ン軸13が突出されており、それらのトラニオン軸13
は、ミッションケースに枢支されていてモータ斜板11
はミッションケースに対して左右に傾動できるようにな
つている。またモータシリンダ8の端部(第1図におい
て左端部)には、駆動歯車14が一体に形成されている
出力軸15を構成しており、モータシリンダ8、すなわ
ち出力軸15の回転力は図示しない伝動機構を介して車
輛の駆動車輪に伝達されるようになつている。
ところでモータシリレダ8が回転すれば、多数のモータ
プランジャ10,10・・・・・・は位相をずらしてシ
リンダ孔9,9・・・・・・・内を往動摺動して膨脹、
あるいは収縮行程を繰り返す。この場合、モータプラン
ジャ10,10・・・・・の摺動ストロークは、モータ
斜板11が図に実線で示す最大傾斜位置Smaxのとき
最大となり、また図に鎖線で示す最小傾斜位置Smin
のとき最小となる。而して前記モータ斜板11の傾斜角
は後述するチェンジサーボモータCHSによつて無段階
に調整制御される。油圧ポンプPと油圧モータM間は、
作動油分配機構Dsを構成する、後述の分配盤17と分
配環18とに形成される油圧通路を介して連通されてい
る。そしてエンジンの駆動により入力軸3が回転される
と、これにスプライン係合2されるホンプシリンダ1が
回転され、吐出行程中のポンププランジャ5を収容した
シリンダ孔4から吐出される高圧の作動油は、後に詳述
の作動油分配機構Dsを介して膨張行程中のモータプラ
ンジャ10を収容したシリンダ孔9内に給送され、一方
収縮行程中のモータプランジャ10を収容したシリンダ
孔9から排出される作動油は後に詳述の作動油分配機構
Dsを介して吸入行程中のポンププランジャ5を収容す
るシリンダ孔4内に還流される。このようにして入力軸
3の回転中は油圧ポンプPと油圧モータM間を高圧作動
油が循環し、その間吐出行程中のポンププランジャ5が
ポンプ斜板6を介してモータシリンダ8に与える反動ト
ルクと膨脹行程中のモータプランジャ10がモータ斜板
11がうける反動トルクとの和によつてモータシリンダ
8は回転駆動される。そしてモータ斜板11の傾斜角を
最小傾斜角(垂直位置)Sminから最大傾斜角Sma
xまで傾動制御することにより油圧モータMの容量を零
から所定の値まで変えることかてき、入力軸3と出力軸
15間の変速比を1:1から最大値まで無段階に変える
ことができる。次にエンジンによつて駆動される、前記
エンジン駆動ポンプEPについて説明すると、これは通
常の歯車ポンプで構成され、その吸込口は油溜Tに連通
され、またその吐出口は主給油路20に連通されている
主給油路20は二又に分岐され、その一方21は後述す
る制御弁付主サーボモータMSの中央作動油路44に連
通され、またその他方22は後述する開閉弁Vおよび給
油路118を介して同じく後述する強制クラッチオフ装
置CLOの流通ボート117に連通される。また主給油
路20からは補給油路24が分岐されており、この補給
油路24は、前記無段変速機CVTの入力軸3内の油路
25を通り、逆止弁26,27を介して前記油圧ポンプ
Pと油圧モータMの油圧閉回路内に連通され、その回路
内の作動油が漏洩したとき、その分を自動的に補給でき
るようになつている。尚、28はエンジン駆動ポンプE
Pの吐出口直後の主給油路20に介在した逆止弁、29
は主給油路20の前記逆止弁28より下流側に接続され
るリリーフ弁である。次に前記遠心ガバナCGであるが
、これは従来公知の構造のものであつて、前記エンジン
駆動ポンプEPと同期して駆動され、エンジンの回転数
に比例した出力油圧を発生することができるものであり
、その入力側には、前記主給油路20からの圧力油が分
岐油路30を介して給油され、またその出力側からの出
力圧油は、油路31を介して、後述する制御弁付主サー
ボモータMSに連通されている。
次にエンジンの絞り開度に比例した力とエンジンの回転
数に比例した力とを入力させ、それらの力の差を変位に
変換し、その変位により出力制御部材、すなわち出力ピ
ストン54の制御方向を決定するとともにその制御力を
増巾するようにした制御弁付主サーボモータMSの構成
について説明すると、制御函33には、その両側面に開
口する弁孔34が穿設され、この弁孔34内には、その
中央部にスプール弁35が、その左右端部には、左、右
入力ピストン36,37がそれぞれ摺動自在に嵌合され
ている。
前記スプール弁35は、その中央、および左右にそれぞ
れランド部R2およびRl,r3を有しており、前記弁
孔34内を第1図において左側より4つの油室A,b,
cおよびdに区画している。前記油室A,d内には、そ
れぞれ伝達ばね38,39が縮設され、これらの伝達ば
ね38,39の弾発力によつて左、右入力ピストン36
,37は制御函33外に突出している。前記左入力ピス
トン36の外端面には、エンジンの絞り弁(図示せず)
に連動する回転カム40のカム面が当接されており、ま
た前記右入力ピストン37の外端面には、前記制御函3
3に上端を止着″した規制板41の下端が当接されてい
る。制御函33の右側面にはストッパ42が設けられ、
このストッパ42は規制板41の左方への移動を規制し
ている。また規制板41にはバイメタル43が沿着され
ており、寒冷時にその規制板41の下部を第1図におい
て右方に撓曲されるようになつていて、寒冷時において
、エンジンを暖機運転する際にファストアイドルによる
アイドル回転数の上昇に起因する、前記スプール弁35
の移動を修正できるようにしたものであり、すなわちエ
ンジンlのアイドル回転数のばらつきに対するスプール
弁35の動きの補正をなすものである。前記弁孔34の
中央部には、前記エンジン駆動ポンプEPに主給油路2
0,21を介して連通する中央作動油路44が開口され
ており、この中央作動油路44はスプール弁35の左右
動により油室bあるいはcに選択的に連通し得る。弁孔
34の油室bと、後述するサーボシリンダ48の左油室
eとは左作動油路45を介して連通され、また弁孔34
の油室cと、前記サーボシリンダ48の右油室fとは右
作動油路46を介して連通される。尚、右作動油路46
には、さらに後述する補給油路47が連通される。また
弁孔34には、その油室A,bあるいはcに連通し得る
還流油路49が開口されており、そのうち油室A,bと
還流油路49との連通路にはオリ・フイス51,52が
介在されている。そして前記還流油路49は油溜Tに連
通している。さらに弁孔34には、前記油室dに連通し
得る制御油路53が開口され、この制御油路53はエン
ジンの回転数に比例した圧力油を発生する前記遠心ガバ
ナCGの出力ボートに出力油路31を介して連通されて
いる。前記弁孔34の下方において制御函33には、サ
ーボシリンダ48が形成され、このサーボシリンダ48
内には、このシリンダ48内を左油室eと右油室fとに
区画する出力部材、すなわ出力ピストン54が摺動自在
に嵌合されている。
また制御函33には前記サーボシリンダ48の中心を通
る、後述の変速操作杆Lの先端部が摺動自在に貫通支持
されており、前記出力ピストン54には、その中心に軸
孔56が形成されその軸孔56に後述する変速操作杆L
の先端部が摺動自在に貫通されている。また後で詳述す
るように変速操作杆Lの先端部には第一大径部1。より
段差58を介して第一小径部11が形成されており、こ
の第一小径部11に前記出力ピストン54がくると、そ
の軸孔56と第一小径韻,間に細隙が形成され、この細
隙を介して前記左油室eと右油室fとが連通されるよう
になつている。またサーボシリンダ48の左端壁には、
前記変速操作杆Lが左位置、すなわち後述の自動変速位
置Dあるいはニュートラル位置Nに移動したとき、前記
第一大径部12が嵌入し得る嵌入孔57が穿設されてい
る。前記出力ピストン54にはピストンロッド55が一
体に形成され、このピストンロッド55は、制御函33
外に延出され、その先端部に後述する連動変速装置0P
Cの作動腕132の上端が連結されており、出力ピスト
ン54の左右動により前記作動腕132は左右に揺動で
きるようになつている。
ところでエンジンを加速すべく図示しない絞り弁を開放
していくと、それに連動する回転カム40は、第1図に
おいて反時計方向に回動して左入力ピストン36は右に
移動し、その左入力ピストン36の変位は伝達はね38
により力に変換されてスプール弁35に伝達されるので
、そのスプール弁35は、図示しないエンジンの絞り弁
開度に比例した変位置だけ右方向に摺動する。
これによ・り中央作動油路44は油室b、左作動油路4
5を介してサーボシリンダ48の左油室eに連通し、一
方、サーボシリンダ48の右油室fは右作動油路46、
油室cを介して還流油路49に連通するので、エンジン
駆動ポンプEPからの圧力油は主給油路20,21、中
央作動油路4牡油室b1および左作動油路45を通つて
左油室e内に圧入され、右油室f内の油は、右作動油路
46、油室C1および還流油路49を通つて油溜Tに還
流され、出力ピストン54を第1図において右に移動゛
することができる。絞り弁の開度増によりエンジンの回
転数が上昇すると、これに比例して前述のように遠心ガ
バナCGの出力油圧が上昇し、その上昇圧力油は出力油
路31、制御油路53を通つて弁孔34の油室dに供給
されるので、スプール弁35はエンジンの回転数の上昇
に比例した変位置だけ左方向に摺動する。
すると今度は中央作動油路44は油室C1右作動油路4
6を介してサーボシリンダ48の右油室fに連通し、一
方、左油室eは左作動油路45、油室bを介して還流油
路49に連通するので、エンジン駆動ポンプEPからの
圧力油は右油室fに供給され、左油室e内の油は油溜T
に還流され、出力ピストン54は左に摺動する。またエ
ンジンを減速すべく、その絞り弁を閉じていけば、回転
カム40は第1図時計方向に回転して左入力ピストン3
6は、今度は絞り弁開度に比例した変位置だけ左方向に
摺動し、前述と全く逆に左油室eが油溜Tに、また右油
室fがエンジン駆動ポンプEPの主給油路20,21に
連通し出力ピストン54は左に動かされる。以上により
エンジンの回転数が減少すると、これに比例して遠心ガ
バナCGの出力油圧が下降し、前記と全く逆にスプール
弁35はエンジンの回転数の下降に比例した変位置だけ
右方向に摺動する。すると再びエンジン駆動ポンプEP
からの圧力油は左油室eに供給され、右油室fは油溜T
に連通するので、出力ピストン54は右に摺動する。以
上のようにスプール弁35は、絞り弁の開度すなわち回
転カム40の回転に基づく外力と、遠心ガバナCGから
の油圧力、すなわちエンジンの回転数に比例した制御力
とが均衡するところまで左右に無段階に動かされる。
したがつて例えば、エンジン回転数が比較的低く、かつ
絞り弁開度が比較的大きい条件下ではスプール弁35が
右に動かされ、これに追従して出力ピストン54はサー
ボモータで増巾されて右に動かされ、また反対にエンジ
ン回転数が比較的高く、かつ絞り弁開度が比較的小さい
条件下ではスプール弁35は左に動かされ、これに追従
して出力ピストン54はサーボモータで増巾されて左に
動かされる。尚、前記作動は第1図に示すように補給油
路47に通じる給油路50が後述の開閉弁■により閉鎖
された状態で行われる。
また前記サーボモータの作動において、出力ピストン5
4が変速操作杆Lの第一小径帥,にあるときは、その第
一小径部11と出力ピストン54の軸孔56間の細隙を
通して左油室eと右油室fとが連通するので、それらの
室E,fには油が自由に流通するようになり、出力ピス
トン54はその左右の面積差によつて動かされる。
而して出力ピストン54はその左側面積A1が右側面積
A2よりも大きいので、変速操作杆Lの第一大径韻,に
至るまで右方に動かされる。このことは後に作用説明の
項で詳述するように、前記無段変速機CVTを「手動操
作」する場合に、変速操作杆Lを手動て左右動するとき
、これに追従して出力ピストン54を動かすことができ
るようにしたものである。また弁孔34の油室aと還流
油路49間、および油室bと還流油路49間にそれぞれ
オリフィス51,52を設けたのは、次の理由による。
すなわち、エンジンの絞り弁を急激に開いて回転カム4
0が急激に反時計方向に回転した際、オリフィス51に
より油室a内の油の急速な排出が妨げられ、油室a内は
瞬間的に密閉状態となり、左入力ピストン36の右移動
が油圧的にスプール弁35に伝達されて出力ピストン5
4の制御力の増加補正が行われ、車輛の加速性能を高め
るようにしたものである。また絞り弁を急速に閉じて回
転カム40が急激に時計方向に回転した際、左入力ピス
トン36は回転カム40から釈放されるが、スプール弁
35の左移動はオリフィス52から排出される油に及ぼ
す減衰作用により緩徐に行われ、そのため出力ピストン
54は緩やかに左移動して、無段変速槻QVTの減速比
は徐々に減少し、エンジンの急減速時に、減速比の急減
少によソー瞬車輛が加速されるような危険を生じないよ
うにしたものである。前記変速操作装置CSHは変速操
作杆Lを、ミッションケースに形成した軸受部60によ
つて左右に摺動できるように案内支持して構成され、変
速操作杆Lの自由端は図示しないハンドルに連通されて
おり、運転者が手動により左右に摺動操作できるように
なつている。
前記変速操作杆Lは、その内端より外端、すなわち第1
図において左から右へ第一小径韻,、第一大径部1。
、第二小径部13および第二大径部14とよりなり、第
一小径部11と第一大径部12間に段差58が形成され
る。そして第一小径部11、第一大径部1。が前述の制
御弁付主サーボモータMS内に挿入されている。前記軸
受部60と変速操作杆Lとの間には、この変速操作杆L
を第1図に示す手動変速開始位置M1自動変速位置Dお
よびニュートラル位置Nの3つの位置に係止するための
クリックストッパ61が設けられており、このクリック
ストッパ61は変速操作杆Lに形成した3個のノッチ6
2,63および64と、前記軸受部60に設けられる係
止ボール65と、これを変速操作杆Lに向けて弾発する
ばね66とより構成されている。
而して手動変速開始位置Mと自動変速位置D間の範囲は
変速操作杆Lの手動変速範囲N4rになる。而して第1
図において、手動変速開始位置M1手動変速範囲Mr、
自動変速位置Dおよびニュートラル位置Nは何れもクリ
ックストッパ61の中心線を基準にして示されている。
前記変速操作杆Lとミッションケースの軸受部60とは
、それらが協働して本発明の油路の開閉を司る開閉弁V
を構成している。
以下、この開閉弁Vの構造について説明すると、前記変
速操作杆Lの第二大径部14には前記エンジン駆動ポン
プEPと後に詳述する走行駆動ポンプ■Pに連通する給
油路118と、前記走行駆動ポンプ■Pのみに連通する
給油路50とが互いに隣接して横切つており、これらの
給油路118および50は、変速操作杆Lが「手動変速
範囲Mr」および「自動変速位置D」にシフトされたと
き、その第二大径部14によつて閉じられて遮断される
ようになつている。また変速操作杆Lが第1図において
左限位置、すなわちニュートラル位置Nにシフトされた
とき、前記給油所118および50は、何れも前記第二
大径部14に形成した環状溝67,68を介して連通さ
れるようになり、エンジン駆動ポンプEPおよび後述す
る走行駆動ポンプVPからの圧力油は、給油路118を
通つて後述する強制クラッチオフ装置0℃のシリンダ1
13の右室j内に導入され、後述するクラッチサーボモ
ータCLSを強制的にクラッチオフさせる。また後述の
走行駆動ポンプVPからの圧力油は給油路50、前記補
給油路47および右作動油路46を通りサーボシリンダ
48の右油室fに給油され、第一大径部12上にある出
力ピストン54を左限位置、すなわちTOP位置まで移
動させ(変速操作杆Lは左限位置、すなわちニュートラ
ル位置Nにある。
)、“ニュートラル位置N゛から再びあるいは手動変速
位置に戻るとき急激なエンジンブレーキ負荷がかからな
いようになつている。前記モータ斜板11を第1図鎖線
に示す垂直なTOP位置Sminから第1図実線に示す
最大傾斜した10W位置Smaxに傾動操作するための
油圧式チェンジサーボモータCHSがミッションケース
内に設けられる。次にこのチェンジサーボモータ,CH
Sの構成について説明すると、これはミッションケース
に固定状態に支持されるサーボシリンタ70と、その内
部を左側油室gと右側油室hとに区画するサーボピスト
ン71と、前記サーボシリンダ70を貫通して先端部が
前記サーボピストン71に穿設した弁孔73内に摺合さ
れるパイロット弁72とから構成され、前記サーボピス
トン71と一体のピストンロッド74はサーボシリンダ
70に貫通してその外部に突出され、前記モータ斜板1
1にピン連結75されている。サーボシ・リング70の
左側油室gには、サーボシリンダ70に形成した通路7
6を介して高圧油路77に連通され、この高圧油路77
内を流れる高圧油が作用するようになつている。ところ
で前記高圧油路77内には、エンジンの駆動時、油圧ポ
ンプPからの高圧の作動油が、後述するクラッチサーボ
モータCLS内を通つて給油されており、またエンジン
ブレーキ時には前記エンジン駆動ポンプEPから、前記
高圧の作動油よりも低圧の一定圧力油が同じく前記クラ
ッチサーボモータCLS内を通つて給油されるようにな
つている。またこの高圧油路77はリリーフ弁Rを介し
て主給油路22に連通され、この高圧油路77内の油圧
力が所定値を超・えると、前記リリーフ弁Rが働くよう
になつている。また前記弁孔73はその還流路128を
通して油溜Tに連通されている。サーボピストン71に
は、パイロット弁72の右動に応じて右側油室hを、弁
孔73を介して油溜Tに開放させる排出路78と、パイ
ロット弁72の左動に応じて今度は右側油室hを左側油
室gに連通させる供給路79とが穿設されている。した
がつてサーボピストン71は、パイロット弁72の左、
右動に追従するように高圧油路77内の圧力油によつて
増巾作動され、それによつてモータ斜板11を第1図実
線に示す最大傾斜位置、すなわちLOW位置Smaxか
ら第1図鎖線に示す最小傾斜位置(垂直位置)、すなわ
ちTOP位置Sminまで無段階にシフトすることがで
きる。その場合エンジンの駆動により油圧ポンプPが稼
動されるときは、前述のようにその高圧の作動油が後述
のクラッチサーボモータCLS内を通つて高圧油路77
に供給されるので、モータ斜板11の応答傾動を敏感に
することができ、またエンジンブレーキ時には、前述の
ようにエンジン駆動ポンプEPからの前記作動油よりも
低圧の圧力油が同じく後述のクラッチサーボモータCL
S内を通つて前記油路77に供給されるので、モータ斜
板11の応答傾動を緩慢にして急激なエンジンブレーキ
がかからないようにすることができる。前記無段変速槻
QVTの右側においてミッションケースの一端壁80に
は、固定軸81が固着され、この固定軸81は無段変速
機CVTのモータシリンダの支軸部82を貫通してその
内部にのびており、この固定軸81の内端には前記分配
環18が偏心的に支持されて、さらにこの分配環18の
内端面は前記分配盤17の一端面に油密状態で接触して
いる。
分配環18は、モータシリンダ8内に画成される密閉状
の中空室83を内側室831nと外側壁830utとに
区画している。一方分配盤17には吐出ボート84と吸
入ボート85とが穿設されており、前記吐出ボート84
は、油圧ポンプPの吐出行程側にあるシリンダ孔4と前
記内側室831nとを連通し、また前記吸入ボート85
は油圧ポンプPの吸入行程側にあるシリンダ孔4と前記
外側室830utとを連通し得るようになつている。ま
た前記分配盤17には前記吐出ボート84および吸入ボ
ート85のほかに多数の連絡ボート86,86・・ ・
・・・が穿設されていて、これらの連絡ボート86,8
6・・ ・・・は、前記モータシリンダ8と共に回転す
る分配盤17の回転に伴つてモータシリンダ8のシリン
ダ孔9,9・・・・・・・を前記内側室831nあるい
は外側室0utに連通させることができる。したがつて
入力軸3の回転に伴つてポンプシリンダ1が回転すると
、前述のようにポンププランジャ5の吐出行程により生
成された高圧の作動油は吐出ボート84から内側室83
1nへ、さらにそれと連通状態にある連絡ボート86を
径て膨脹行程のモータプランジャ10のシリンダ孔9へ
流入し、そのモータプランジャ10に推力を与え、一方
収縮行程のモータプランジャ10により排出される作動
油は外側壁830Utに連通する連絡ボート86および
吸入ボート85を通して吸入行程中のポンププランジャ
5のシリンダ孔4に還流し、このような作動油の循環に
より油圧ポンプPから油圧モータMへの動力の伝達が行
われる。
而して作動油の分配機構山を構成する前記分配盤17お
よび分配環18は、この種油圧ポンプPと油圧モータM
よりなる無段変速槻?VTにおいて既に公知であるので
その詳細な説明を省略する。ところで前記固定軸81内
には、(a)前記油圧ポンプPの吐出側と吸入側とを短
絡させ、油圧モータMへの高圧作動油の給送を行わない
ようにしてその油圧モータMを不作動にする゜6クラッ
チオフ′5状態、(b)油圧ポンプPから油圧モータM
へ高圧作動油を自由に循環させる゜“クラツチオゾ゛状
態、(C)前記短絡路の開度を調節して油圧ポンプPか
ら油圧モータMへの作動油の流量を制御する“半クラッ
チ状態、(d)油圧ポンプPの作動油の流れを完全に遮
断してポンププランジャ5を油圧的にロックしてポンプ
シリンダ1とモータシリンダ8とを一体的に回転させる
゜“油圧ポンプ、油圧シリンダ直結゛状態、の以上の4
つの状態を選択的に採り得るようにした、油圧式クラッ
チサーボモータCLSが装備されている。
以下、このクラッチサーボモータCLSの構造について
説明すると、前記固定軸81には、その中心孔89とそ
の側壁を貫通する複数個(図において2個図示)の短絡
ボート87,88が穿設されており、これらの短絡ボー
ト87,88の内側開口端は、前記固定軸81の中心孔
89を通して前記内側室831nに連通され、またそれ
らのボート87,88外側開口端は固定軸81の外側に
形成される通油溝90を通して前記外側室830utに
連通されている。
前記短絡ボート87,88の内側開口端、すなわち固定
軸81の中心孔89への開口端は固定軸81の軸方向に
若干オフセットしている(図において短絡ボート87が
短絡ボート88に対して若干左にオフセット)。前記固
定軸81の中心孔89の径小部には、クラッチ弁92が
摺動自在に嵌合されており、このクラッチ弁92が図に
おいて左に摺動すると、短絡ボート87,88は順次に
閉じられ、また右に.摺動すると短絡ボート87,88
は順次に開くようになつている。
またクラッチ弁92の内端面外周にはテーパ面93が形
成され、このテーパ面93は、前述のようにオフセット
される短絡ボート87,88と協働して、それら短絡ボ
ート87,ノ88の開閉が緩徐に行われ、後に詳述する
クラッチの切換操作を一層スムーズに行うことができる
ようになつている。クラッチ弁92の先端には弁杆94
が螺着され、この弁杆92の球状端部にはシュー95が
首7振り可能に連結されている。
シュー95はクラッチ弁92が後述するように゛クラッ
チオン゛状態を超えてさらに左に摺動したとき、前記分
配盤17に穿設した吐出ボート84の開口端を閉塞する
ように、その一端面に油密に密着し、吐出ボート84か
ら内側室831nへの油の流れを遮断することができる
。いまクラッチ弁92が図に示すように右端位置にある
状態では、短絡ボート87,88は開放され、前記内側
室831nとは連通状態にあり、分配盤17の吐出ボー
ト84から吐出される高圧の作動油は直ちに油圧ポンプ
Pの吸入ボート85へ短絡してしまい、油圧モータMへ
の給送が行われない。
したがつてこの状態では油圧モータMは作動されず、所
謂“゜クラッチオブ状態にある。次にクラッチ弁92が
図において左に摺動し、前記短絡ボート87,88を何
れも閉鎖した状態になると、前記のように油圧ポンプP
と油圧モータM間に作動油の流れを生じるので、入力軸
3と出力軸15とは油圧的に連結され所謂゜゜クラッチ
オン゛状態になる。またクラッチ弁92が前述の゜゜ク
ラッチオブ状態から“゜クラッチオン゛状態へ移る途中
の過程では、前記短絡ボート87,88の開度は漸次に
絞られ吐出ボート84からの作動油の一部が油圧モータ
Mへ流れ、他の一部が油圧ポンプPの吸入ボート85へ
短絡されることになる。この状態が所謂゜“半クラッチ
状態である。ところでこの場合、前記短絡ボート87,
88は固定軸81の軸方向、すなわちクラッチ弁92の
摺動方向にオフセットしていること、およびクラッチ弁
92の内端面外周にテーパ面93が形成されていること
とによつて短絡ボート87,88の開閉が緩徐に行われ
る。このことはクラッチの切換を一層スムーズに行うこ
とができ、また半クラッチの区域を広くとることができ
、車輛の発進を一層スムーズにすることができる。また
クラッチ弁92が前述の“クラッチオン゛状態を超えて
さらに左に摺動すると、前記シュー95は分配盤17の
端面に密着してそこに開口した吐出ボート84を閉塞し
て該吐出ボート84から内側室831nへの作動油の流
れを遮断し、前記゜゜油圧ポンプ、油圧モータ直結゛状
態となり、ポンププランジャ5を油圧的にロックしてポ
ンプシリンダ1からポンププランジャ5群およびポンプ
斜板6を介してモータシリンダ8を機械的に駆動するこ
とが!できる。したがつてモータプランジャ10のモー
タ斜板11に与える推力が消失し、の推力による軸受等
の各部材の負担を軽減することができる。而してこの“
油圧ポンプ、油圧モータ直結゛状態は、モータ斜板11
を直立状態にして変速比が41.1になつたときに、す
なわち“゜T0P位置Smml゛にあるときに行われる
もので、入力軸3から出力軸15へ動力伝達効率を良好
にすることができる。次に前記クラッチ弁92を固定軸
81の中心孔89内において、前述のように左右に左右
に往復制御するための構成について主に第2図を参照し
て説明すると、前記クラッチ弁92の後方(第1,2図
右方)には油室101が形成されており、この油室10
1は通常クラッチ弁92に形成した油通路102および
前記弁杆94に形成した油通路103を通つて前記内側
室831n内に連通されている。
そしてエンジン駆動時には、前記油)室101内に油圧
ポンプPと油圧モータM間を循環する高圧の作動油の一
部が前記内側室831nより前記油通路103,102
を通つて常時供給され、またエンジンブレーキ時にはエ
ンジン駆動ポンプEPからの圧力油(前記作動油より低
圧)の・一部が同じく油通路103,102を通つて常
時供給されるようになつている。また油室101には前
述の高圧油路77が連通されている。前記クラッチ弁9
2の基端部(第1,2図右端部)にはピストン部96が
一体に形成され、このピストン部96の前方(第1,2
図左方)において、中心孔9の内壁とクラッチ弁92の
外周間には、環状通路97が形成されており、さらに前
記クラッチ弁92の基端部には、その後端面100(第
1,2図右端面)に開口する行止り孔98が穿設されて
いる。
そしてこの行止り孔98と前記環状通路97間はクラッ
チ弁92に穿設した連通孔99を介して連通されている
。前記クラッチ弁92の基端部に形成される前記行止り
孔98の奥部周面には逃げ溝104が形成されている。
行止り孔98内にはミッションケースの一端壁80を貫
通したパイロット弁105が挿入されている。パイロッ
ト弁105の先端部にはその行止り孔98内に摺合する
ランド部106が形成され、そのランド部106の後方
(第1,2図において右方)には径小部107が形成さ
れている。また前記パイロット弁105には、一端が前
記行止り孔98内に開口し、他端が大気に連通する大気
連通孔108が穿設されている。パイロット弁105に
は後述する作動槓杆110が連結され、この作動槓杆1
10の作動で左右に動かされるようになつている。とこ
ろで シュー95の端面の受圧面積:A クラッチ弁92のピストン部96の断面積:Bクラッチ
弁92の断面積:Cパイロット弁105の断面積:D とした場合に、 の不等式が満足されるように各部の寸法が定められる。
いま゜゜クラツチオゾ゛させるべくパイロット弁105
を第1,2図左移動させると、そのパイロット弁105
の径小部107は行止り孔98内にすべて嵌入されるの
で、吐出ボート84からの高圧の作動油は油通路103
,102、および油室101を介してクラッチ弁92の
ピストン部96の右端面100に作用するとともに作動
油はクラッチ弁92の左端面にも作用する。而して前記
ピストン部96後端面の受圧面積はB−Dであり、また
クラッチ弁92前端面の受圧面積はCてあるので、前述
の不等式B−D>Cによりクラッチ弁92は左移動する
ことになる。したがつて“クラツチオゾ゛すべくパイロ
ット弁105が左移動すれは、クラッチ弁92は作動油
の油圧力により同方向に追従移動してクラッチ弁92は
前記短絡ボート87,88を何れも閉塞するに至り、前
述のように44クラッチオン0状態になる。また゜゜ク
ラッチオフ2゛させるべくパイロット弁105を右移動
させると、そのパイロット弁105の径小部107の一
部が行止り孔98から抜け出ることになるので、高圧の
作動油はクラッチ弁92のピストン部96後端部(右端
面)100に作用する一方、その作動油の一部はクラッ
チ弁92の前端面(左端面)にも作用するほか、行止り
孔98、連通孔99および環状通路97を通つてクラッ
チ弁92のピストン部96の左端面にも作用することに
なり、クラッチ弁92を左移動させるための受圧面積が
B−Dであるのに対しクラッチ弁92を右移動させるた
めの受圧面積はBとなる。
したがつて当然にB>B−Dによりクラッチ弁92は右
に移動し、第1,2図に示すように前述の゜゜クラッチ
オブの状態になる。また前述の“゜クラツチオゾ゛の状
態よりさらにクラッチ弁92を左に移動して、シュー9
5を分配盤17の吐出ボート84に接触させ、前述の゜
゜油圧ポンプ、油圧モータ直結゛状態にした場合にはシ
ュー95の、受圧面積Aを有する端面には吐出ボート8
4からの高圧の作動油(前記油室内の油圧力と等圧)が
作用する一方、クラッチ弁92のピストン部96の受圧
面積B−Dを有する右端面100には油室101内の高
圧の作動油が作用する。
したがつて前記不等式A>B−Dによつてシュー95に
はこれを右へ移動する力が作用する。ところでシュー9
5が若干右へ移動すればシュー95の端面への油圧力が
解除されるのでシュー95は再び分配盤17の端面に押
し付けられる。したがつて前記A..BおよびCの受圧
面積を前記不等式を満足させて所定の値に設定すること
により、所謂゜゜油圧フローティング支持゛の状態を保
つことができ、シュー95と吐出ボート84間からの作
動油の漏洩を最小限に抑えつつそれらの間の良好な油密
状態を保持することができる。前記油圧式クラッチサー
ボモータCLSの後方において、ミッションケースには
、作動槓杆110が左右に揺動できるように軸支111
されており、この作動槓杆110の上端にクラッチサー
ボモータC田の前記パイロット弁105の後端が連結1
12されている。前記作動槓杆110の下端には強制ク
ラッチオフ装置CLOが連結121されている。
この強制クラッチオフ装置QLOは、前記変速操作杆L
を′6ニュートラル位置N′2にシフトしたとき、クラ
ッチ装置を後述する連動操作装置0PCとは関係なく強
制的に゛゜クラッチオブさせるようにしたものであつて
、以下この装置CLOの構成について説明すると、前記
作動槓杆110の下部右方にコはシリンダ113が配設
されており、このシリンダ113内には、その内部を左
油室1と右油室jとに区画するピストン114が左右に
摺動自在に嵌合されている。ピストン114と一体のピ
ストンロッド115はシリンダ113の左側端壁を貫・
通して外部に突出しており、その先端に前記作動槓杆1
10の下端が連結121されている。前記左油室1内に
は、圧縮ばね116が縮設されており、この圧縮ばね1
16は前記ピストン114を右に摺動するように偏倚す
るとともに前述したよノうに作動槓杆110を反時計方
向に回動するように偏倚させ二様の作動をなすようにな
つている。また前記シリンダ113の右端壁には流通ボ
ート117が穿設されこの流通ボート117に、前記エ
ンジン駆動ポンプEPあるいは後述する走行駆動ポンプ
VPに連なる給油路118が連通されており、後詳述す
るように変速操作杆Lがニュートラル位置Nにあるとき
前記ポンプEPあるいはVDからの圧力油が、シリンダ
113の右油室jに作用するようになつている。さらに
シリンダ113の右端内壁には前記流通ボート117に
圧接されるリード弁119が止着されており、このリー
ド弁119には小孔120が穿設されていて、この小孔
120を通して右油室jが流通ボート117を介して給
油路118に連通されている。したがつて前述の変速操
作杆Lが゜“ニュートラル位置N″にシフトされると、
エンジン駆動ポンプEPあるいは走行駆動ポンプVPか
らの圧力油は前記開閉弁■を通つて給油路118より、
流通ボート117およびリード弁119を介してシリン
ダ113の右油室jに入りピストン114を圧縮ばね1
16の弾発力に抗して左に摺動するのて、作動槓杆11
5は強制的に時計方向に回動され、クラッチサーボモー
タC?のパイロット弁72は、右方すなわち“クラッチ
オブ側に強制移動され、ニュートラル運転時には強制的
に′6クラッチオブさせることができるようになつてい
る。また後述する変速操作杆Lがニュートラル位置Nか
ら自動変速位置Dにシフトされ前記開閉弁Vにより前記
ポンプEPあるいはVPと給油路118との連通が遮断
されれば、右油室jには圧力油が供給されなくなるので
、ピストン114は圧縮ばね116の弾発力で右に摺動
するがこの際右油室j内の圧力油は前記小孔120を通
つて絞られつつ給油路118を通つて還流油路122に
流れるので、作動槓杆110は緩慢に反時計方向に回動
してクラッチサーボモータCLSの“゜クラッチオブ8
作動は緩衝的に行われる。前記チェンジサーボモータC
HSのパイロット弁72およびクラッチサーボモータC
LSのパイロット弁105は、それらを単独に、あるい
は連動させて作動するようにした連動操作装置0PCが
ミッションケース内適所に設けられている。
以下にこの装置QPCの構成について説明すると、前記
チェンジサーボモータCHSの後方においてミッション
ケースには支持軸130が支承されており、この支持軸
130には、操作カム131、作動腕132および操作
腕133が一体的に回転できるように支持されており、
そのうち作動腕132は前述の主サーボモータMSの出
力ピストン54のピストンロッド55後端に連結141
されている。前記操作カム131は全体形状が略杓子状
に形成され、その基端には、支持軸130の軸心0を中
心とする短半径5の円弧面よりなる第一カム面C1が、
またその先端には支持軸130の軸心0を中心とする長
半径r1の円弧面よりなる第二カム面C2が形成され、
さらにそれら第一、第二カム面JCl,C2上面端部間
に、内側に凹の双曲線よりなる第三カム面C3が形成さ
れている。
操作カム131の基端部と、前記チェンジサーボモータ
CHSのパイロット弁72基端間には引張ばね134が
張架されていて、この引張ばね134の引張力は前記パ
イロット弁72の基端面を、操作カム131のカム面に
圧接するように偏倚させている。而して第1図に示すよ
うに、パイロット弁72の基端が第二カム面C2に接し
ているときは、操作カム131が回転してもパイロット
弁72が移動”することなくその位置に保持され、モー
タ斜板11は最大傾斜位置Smaxすなわち゜゛LOW
位置゛にある。操作カム131が第1図において反時計
方向に回転されると、パイロット弁72の基端は双曲線
よりなる第三カム面C3に接触するに至り、操作カム1
31の引続く回転に伴つてパイロット弁72はその双曲
線よりなる第三カム面C3に倣つて右方に移動する。し
たがつてモータ斜板11は右方にTOP側へ傾動する。
この場合前記第三カム面C3が双曲線であることは後に
詳述するようにきわめて重要な意味をもつ。さらに操作
カム131が反時計方向に回転するとパイロット弁72
の基端は第一カム面C1に接触するに至り、モータ斜板
11は最小傾斜位置(直立位置)Smlnlすなわち“
゜T0P位置゛にくる。そして操作カム131がさらに
回転しても最早パイロット弁72は移動しない。前記操
作腕133の先端にはクラッチ操作杆135の上端が連
結136されている。
クラッチ操作杆135はミッションケースに形成した案
内孔137を緩通して垂直にのび、その下端部は、前記
クラッチサーボモータCLSの後方に達している。そし
てその下端部の一側には傾斜カム面138が形成されて
おり、その傾斜カム面138には、前記作動槓杆110
の上半部に軸支される口ーラ139が前記シリンダ11
3内の圧縮ばね116の弾発力により圧接されている。
作動槓杆110の上端には前述のように前記クラッチサ
ーボモータCLSのパイロット弁105の後端が連結1
12されている。したがつて前記支持軸130が回転す
れば、操作腕133を介してクラッチ操作杆135は昇
降作動される。クラッチ操作杆135が上昇すると、ロ
ーラ139は傾斜カム面138に沿つて右に移動するの
で、作動槓杆110は時計方向に回動され、パイロット
弁105は右移動、すなわち゜゜クラッチオブ側へ移動
し、またクラッチ操作杆135が下降するとローラ13
9は傾斜カム面138に沿つて左方に移動するので、作
動槓杆110は反時計方向に回動され、パイロット弁1
05は左移動、すなわち“゜クラツチオゾ゛側へ動く。
前記クラッチ操作杆135の下部において、前記傾斜カ
ム面138と反対側にはバイメタル140が沿着されて
おり、このバイメタル140は寒冷時においてクラッチ
操作杆135の下半部を右方に撓曲するように作用する
ものであつて、寒冷時には、パイロット弁105が若干
右に位置するように補正して、ファストアイドルにより
エンジンのアイドリング回転数が上昇しても、前記クラ
ッチサーボモータC迅が64クラツチオゾ1側に作動す
ることがないようにしており、すなわち寒冷時エンジン
のアイドリング回転数の上昇に対する補正を、その時の
温度を感知することによつて行うようにしている。
ところで一般に油圧式無段変速機CVTでは、モータ斜
板11の傾斜角α(LOW−TOP)と、入力軸3と出
力軸15のトルク比Tとの関係は第3図に示すように直
線で表わされる。
ところがエンジンの出力は、その出力軸の回転数とその
トルクとの積によつて表わされるので、その出カー定と
した場合に、入力軸3と出力軸15のトルク比Tと、そ
の変速比(速度比)iとの関係は第4図に示すように双
曲線で表わされる。而してモータ斜板11の傾斜角α変
位は、前記変速比1の変化であるから、前述のようにモ
ータ斜板11の直線的変位に対してトルク比Tが双曲線
的に変化することになり、モータ斜板11の傾斜角αの
直線的変位と、前記トルク比Tの双曲線的変化との間に
相対的なすれを生じ、モータ斜板の傾斜角を直線的に変
えるようにした従来のものでは、車輛の運転感覚に支障
を及ぼしめる不都合があるが、このようなずれは下記の
構成により補正できる。すなわち操作カム131の第三
カム面C3を双曲線に形成することにより、モータ斜板
11の操作入力が直線的であつても、そのモータ斜板1
1の傾斜角αを前記トルク比Tの変化に一致するように
双曲線的に変位できるようにして前記不都合を解消でき
るようにしている。すなわちモータ斜板11に連接させ
るチェンジサーボモータCHSのパイロット弁72が操
作カム131の第三カム面C3に接触しているときは、
変速操作杆Lの直線的左右動に基づく操作カム131の
回転によりその双曲線カム面C3に沿つてモータ斜板1
1の傾斜角αを変位させることができ、操作カム131
の回転角β変位(LOW−TOP)に対するモータ斜板
11の傾斜角α変位の関係は、第5図に示すように双曲
線にすることができ、また前記操作カム131の回転角
β(LOW−TOP)に対する前記トルク比Tの変化の
関係も第6図に示すように双曲線にすることができる。
したがつて操作カム131を回転するための操作入力変
位が直線的であつてもモータ斜板11の傾斜角α変位を
前記トルク比Tの変化に一致させるように補正すること
ができ、変速操作を一層正確かつ容易にすることができ
る。次に車輛走行時に車軸等の走行回転部から動力を得
て駆動される走行駆動ポンプVPについて説明すると、
これは通常の歯車ポンプにより構成され、その吸込側は
油溜Tに連通され、またその吐l出側には吐出路150
が連通され、この吐出路150は第一、第二副給油路1
51,152に分岐されており、第一副給油路151は
、前記開閉弁Vを介して、前記制御弁は主サーボモータ
MSの補給油路47に連通されており、また第二副給油
・路152は、前記エンジン駆動ポンプEPに連なる主
給油路22に連通されている。而してこの走行駆動ポン
プ■Pは3つの作用をなすものであつて、すなわち(1
)車輛の出力走行時には、この走行駆動ポンプ■Pはエ
ンジン駆動ポ′ンプEPと並行して運転されるので、そ
れらの一方が故障しても、運転に何ら支障を来たすこと
なくフェイルセーフになる。
(2)車輛の押しかけ走行時や、ニュートラル惰行走行
中のエンスト時等、エンジン駆動ポンプEPから必要な
高圧作動油が得られないとき走行駆動ポンプVPにより
圧力作動油を必要個所に補給することができる。(3)
前記変速操作杆Lをニュートラル位置Nにシフトしたと
き、サーボシリンダ48の右油室f内に走行駆動ポンプ
■Pからの圧力油を供給して出力ピストン54を左端位
置に移動させてモータ斜板11を強制的にTOP位置に
傾動させておくことができ、再びドライブ走行する際に
過大なエンジンブレーキがかからないようにしてショッ
クのない円滑なニュートラル走行からドライブ走行への
切換が可能になる。次に本発明の゜゜自動ドライブ゛、
“゜手動ドライブ゛および゜゜ニュートラル゛の各運転
時の作用について順に説明する。
〔1〕自動ドライブ運転 変速操作杆Lを第1図において二点鎖線に示す゜゜自動
変速位置D゛までシフトする。
この位置Dではクリックストッパ61の係止ボール65
はノッチ63に嵌入して変速操作杆Lを係止する。とこ
ろでこの“自動変速位置D゛では変−速操作杆Lを第一
大径韻,の左端部が嵌入孔57内に嵌入し、サーボシリ
ンダ48内では、その全長に亘つて前記第一大径部12
が位置して出力ピストン54はサーボシリンダ48内の
どの位置にある場合でも第一大径部1。上に摺合され−
る。また前記開閉弁Vは閉成位置にあり、強制クラッチ
オフ装置CLOへの給油は遮断されているとともに補給
油路47への給油も遮断されている。いまエンジンを加
速または減速すべく図示し.ないエンジンの絞り弁を開
放または閉鎖していくと、それに連動する回転カム40
は反時計方向、あるいは時計方向に回動して左入力ピス
トン36を右あるいは左に動かし、その左入力ピストン
36の変位は伝達はね38により力に変!換されたスプ
ール弁35を動かし、これにより前述のようにエンジン
駆動ポンプEPからの作動油をサーボシリンダ48に供
給し、出力ピストン54に絞り弁開度に応じた右方向の
制御力を与える。
一方遠心ガバナCGは、エンジンの・回転数に比例した
出力油圧を発生するので、その油圧に応動してスプール
弁35を介して前記作動油をサーボシリンダ48に供給
し、エンジン回転数に応じた左方向の制御力を出力ピス
トン54に与える。このようにして出力ピストン54は
絞り弁開度に応じた右方向の制御力とエンジンの回転数
に応じた左方向の制御力とが均衡する点まで左右に無段
階に動かされる。ところで第1図に示す状態では出力ピ
ストン54は右端位置にあり、操作カム131は最も右
回転され、無段変速機CVTのモータ斜板11は最大傾
斜位置SmaxlすなわちLOW位置にあり、その減速
比は最大の形態である。
いまエンジンが駆動され、その絞り弁開度が小さくエン
ジンの回転数が上昇すると、制御弁付主サーボモータM
Sの出力ピストン54は左に移動しはじめ、作動腕13
2を介して操作カム131を左に回転しはじめるが、出
力ピストン54が第1図イ位置から口位置まで移動する
範囲では操作カム131の左回転によるもチェンジサー
ボモータCHSのパイロット弁72はその第二カム面C
2U,を滑るだけでチェンジサーボモータCHSは作動
しないが、一方操作腕133は左回転されるのてクラッ
チ操作杆135が下降して、クラッチサーボモータCL
Sのパイロット弁105は左移動して該サーホモータC
田は前述のように゜゜半クラッチ状態を経て゜゜クラッ
チオン゛する。
これれにより無段変速機CVTの油圧ポンプPと油圧モ
ータMが油圧的に連結される。エンジンの回転数がさら
に上昇して出力ピストン54が第1図口位置を超えて左
移動すると、操作カム131はさらに左回転して、チェ
ンジサーボモータCHSのパイロット弁72の右端が操
作カム131の双曲線よりなる第三カム面C3に達する
と、チェンジサーボモータCHSは作動状態に入り、モ
ータ斜板11を傾動操作し得るようになる。
この場合前に詳述したように出力ピストン54の直線的
左右動に対してパイロット弁72、すなわちモータ斜板
11は第三カム面C3により双曲線的に傾動され、エン
ジンの出力特性に合致した変速操作が可能になる。而し
て出力ピストン54が第1図口ないしハの範囲で左右動
されるときは、エンジンが高効率の運転下で車輛が種々
の走行条件に適応して快適安全に走行できるように自動
変速制御がなされるものであつて、たとえばエンジンの
回転数が比較的低く、かつ絞り弁開度が比較的大きい条
件下では出力ピストン54は前記ローハの範囲で右方向
位置を占め、それに伴いチェンジサーボモータCHSは
モータ斜板11を自動的にLOW位置もしくはその近傍
位置に傾動して減速比を増大させる。
また反対にエンジン回転数が比較的高く、かつ絞り弁開
度が比較的小さい条件下では、出力ピストン54は前記
ローハの範囲で左方位置を占め、それに伴いチェンジサ
ーボモータCHSはモータ斜板11を自動的にTOP位
置(垂直位置)、もしくはその近傍に傾動され減速比は
減少する。而して出力ピストン54の前記ローハの移動
範囲では、クラッチ操作杆135は下降されており、ク
ラッチサーボモータCLSは“クラツチオゾ゛状態にあ
ることは勿論である。またTOP位置、すなわち出力ピ
ストン54がハ位置からさらに左位置に移動してハーニ
位置範囲にくると、チェンジサーボモータCHSのパイ
ロット弁72の右端は操作カム131の4第一カム面C
1に接触するに至り右端位置に達し、最早操作カム13
1が回転してもパイロット弁72は右端位置を保持した
ままとなりモータ斜板11はTOP状態を保持したまま
になる。
そしてこの状態ではクラッチ操作杆135は最下降され
て作動槓杆110のローラ139はクラッチ操作杆13
5の棒状部に接触するに至り、クラッチサーボモータC
LSのパイロット弁105ぱ“クラツチオゾ゛位置より
さらに左に移動してシュー95が分配盤17の吐出ポー
ート84を閉鎖するに至り、前述のように無段変速槻P
VTの油圧ポンプPと油圧モータMとがロック状態とな
り、モータ斜板11がTOP位置、すなわち変速比が1
:1になつたとき、無段変速機CVTを油圧的にロック
して前に詳述したように入力軸3と出力軸15の動力伝
達効率を高めることができる。また出力ピストン54が
第1図ハ位置より右動したときは、前記゛゜油圧ポンプ
、油圧モータ直結゛状態が解除され再び゜“クラツチオ
ゾ゛の状態に戻つた後、モータ斜板11はTOP位置か
らLOW側へ傾動するようになることは言うまでもない
尚、前記制御弁付主サーボモータMSの作動においてオ
リフィス51,52およびバイメタル43の存在による
利点は既に述べたのでこの項では省略する。
■〕 手動ドライブ運転 第1図ては変速操作杆Lは、手動変速開始位置Mが示さ
れており、この位置Mより変速操作杆Lを左方に手動変
速範囲Mrの長さ範囲でシフトする範囲が手動ドライブ
の際の変速操作杆Lの移動範囲である。
この手動ドライブ運転の場合も前記自動ドライブ運転の
場合と同じように開閉弁■は閉じ状態にある。第1図で
明らかなようにサーボシリンダ48内には変速操作杆L
の第一小径韻,および第一大径韻2の一部が位置してい
る。エンジンが運転されてその回転数が上昇すると前述
のように出力ピストン54は左動するが、このときその
出力ピストン54が第一小径部11と第一大径部12の
段差58を超えて左動すると、サーボシリンダ48の左
油室eと右油室fが、出力ピストン54の軸孔56を通
つて連通するに至る。この場合、出力ピストン54の左
受圧面積A1は右受圧面積A2よりも大きいので、出力
ピストン54が前記段差58を超えると直ちに右動され
て再び第一大径部12に摺合されるようになる。このこ
とは変速操作杆Lを前記手動変速範囲Mrでシフトする
間は、このシフトに追従して出力ピストン54を増巾し
て左右動させることができることになる。したがつて変
速操作杆Lを前記手動変速範囲Mrで左右にシフト操作
することにより前記自動ドライブ運転と同じようにチェ
ンジサーボモータCHSおよびクラッチサーボモータC
LSを連動操作して無段変速槻?VTの変速操作および
クラッチ機構のクラッチ操作をすることができる。[■
Lニュートラル運転 変速操作杆Lを前記“自動変速位置D゛を超えて一点鎖
線で示す左端位置、すなわち“ニュートラル位置N゛ま
でシフトする。
この位置Nではクリックストッパ61の係止ボール65
はノッチ64に嵌入して変速操作杆Lを係止する。この
゜“ニュートラル位置N゛では“゜自動変速位置D゛と
同じく変速操作杆Lの第一大径部12の左端部が嵌入孔
57内に嵌入する。一方開閉弁Vは今度は開弁状態とな
り、エンジン駆動ポンプEPからの圧力油と、走行駆動
ポンプVPからの圧力油とが合流して環状溝67、給油
路118を通つて強制クラッチオフ装置CLOの、シリ
ンダ113の右油室jに圧入されるので、作動槓杆11
0が時計方向に回転してクラッチサーボモータCLSの
パイロット弁105を、クラッチ操作杆135の位置に
無関係に右に摺動して該サーボモータCL:8)をクラ
ッチオフさせるので、前述のように無段変速機CVTの
作動状態が断たれ入力軸3の回転は出力軸15は伝達さ
れなくなり、車輛は惰行走行の状態となる。また走行駆
動ポンプVPからの圧力油は第一副給油路151より制
御弁付主サーボモータMSの補給油路47を通つてサー
ボシリンダ48の右油室f内に入り、出力ピストン54
を左端位置、すなわちTOP位置まで変速操作杆Lの第
一大径韻2上を摺動させる。
これによりモータ斜板11はTOP位置(垂直位置)に
傾動される。すなわち変速操作杆Lがニュートラル位置
Nにあるときは常にモータ斜板11はTOP位置に保持
され爾後変速操作杆Lをドライブ位置にシフトした際に
急激なエンジンブレーキがかからないようにして車両に
かかるショックを可及的に軽減できるようにしている。
以上の実施例により明らかなように本発明によれば、制
御弁付主サーボモータMSによりエンジンの絞り弁開度
に比例する制御力と、そのエンジンの回転数に比例する
制御力の差を変位に変換し、その変位を増巾させて操作
カム131を介しチェンジサーボモータCHSに伝達す
るので、モータ斜板11の傾斜角をエンジンの運転条件
に合せて適確に自動制御することができる。またモータ
斜板11の10W−TOP間の傾斜角変位を操作カム1
31の第三カム面C3により入力軸3と出力軸15のト
ルク比Tと、その変速比1との関係に合致させて双曲線
的に制御するので、車両の運転感覚に支障を与えること
なく変速操作を正確かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置を備えた油圧式無段変速機の操作制
御系の要部を縦断して示す全体図、第2図はクラッチサ
ーボモータの拡大断面図、第3図はモータ斜板の傾動角
と、入力軸、出力軸のトルク比との関係を示すグラフ、
第4図は入力軸と出力軸との変速比と、それらのトルク
比との関係を示すグラフ、第5図は操作カムの回転角と
、モータ斜板の傾動角との関係を示すグラフ、第6図は
操作カムの回転角と、入力軸と出力軸とのトルク比との
関係を示すグラフである。 3・・・・・・入力軸、11・・・・・・モータ斜板、
15・・出力軸、54・・・・・・出力部材としての出
力ピストン、131・・・・・・操作カム、C1・・・
・・・第一カム面、C2・・・・第二カム面、C3・・
・・・・第三カム面、T・・・・・・トルク比、i・・
・・・・変速比、M・・・・・・油圧モータ、MS・・
・・・制御弁付主サーボモータ、CHS・・・・・・チ
ェンジサーボモータ、P・・・・・・油圧ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力軸3に連動される定吐出量型アクシヤルプラン
    ジヤ式油圧ポンプPと、出力軸15に連動される斜板式
    可変容量型アクシヤルプランジヤ式油圧モータMとを油
    圧閉回路を介して連結し、該油圧モータMの吐出量をモ
    ータ斜板11の傾斜角の変更により調節して該入力軸3
    と該出力軸15間の変速比を無段階に調節できるように
    した、油圧式無段変速機のモータ斜板制御装置において
    、エンジンの絞り弁開度に比例した制御力と、該エンジ
    ンの回転数に比例した制御力を入力してそれらの力の差
    を変位に変換し、その変位により制御方向を決定すると
    ともにその制御力を増巾して出力し得る油圧式制御弁付
    主サーボモータMSと、該モータ斜板11に連結され、
    これを傾動制御して該無段変速機を変速操作し得る油圧
    式チェンジサーボモータCHSと、該制御弁付主サーボ
    モータMSの出力部材54に連結され該チェンジサーボ
    モータCHSを制御する操作カム131を備え、該操作
    カム131は該モータ斜板11をTOP位置、LOW位
    置にそれぞれ保持する第一、第二カム面C_1、C_2
    と、該第一、第二カム面C_1、C_2間に設けられ該
    入力軸3と該出力軸15のトルク比Tと、その変速比i
    との関係に合致させた双曲線よりなる第三カム面C_3
    を有する車両用油圧式無段変速機のモータ斜板制御装置
JP5857479A 1979-05-15 1979-05-15 車両用油圧式無段変速機のモ−タ斜板制御装置 Expired JPS6059472B2 (ja)

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JPS552883A JPS552883A (en) 1980-01-10
JPS6059472B2 true JPS6059472B2 (ja) 1985-12-25

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US7644646B1 (en) 2007-06-13 2010-01-12 Sauer-Danfoss, Inc. Three position servo system to control the displacement of a hydraulic motor
US7730826B2 (en) 2007-07-31 2010-06-08 Sauer-Danfoss Inc. Swashplate type axial piston device having apparatus for providing three operating displacements

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