JPS61274161A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体圧的に調節可能で＠線方向に移動可能な
プーリ部材と、入力軸と出力軸との間でトルクの伝達を
行なう歯車装置とを有する無段変速機のための流体圧制
御装置であって、流体圧力源と、該流木圧力源に接続し
ており、前記プーリ部材のうちの一方のプーリ部材に制
御流体を供給する第１弁手段とを有し、この制御流体が
該第１弁手段に作用してそれに力を与え、この制＃流体
の与える力に加えて前記第１弁手段に前記一方のプーリ
部材の軸線方向位置に比例した力を与えるフィードバッ
ク手段をさらに有する流体圧制御装置に関する。

このような無段変速機のための流体圧制御装置自体は公
知である（例えば米国特許第４、２６１．２１３号）。

従来の変速機において、弁部材のための制御信号源とし
て利用するように伝達されるトルクの制御装置は公知で
ある。トルク信号を利用する従来の機構は２つの形態の
うちの１つ、すなわち、回転している軸部材の軸線まわ
シのねじり変形か、あるいは、回転している軸部材の軸
線に沿った軸線方向変位のいずれかを一般に採用してい
る。これらの形態では、共に、伝達トルク量を示す信号
を与えることができる。

軸の軸線まわシのねじり変形全利用する装置では、装置
毎の反復性を得るべく製作中に公差管理を非常に精密に
行なわなければならない。軸線方向変位装置では、駆動
軸線の一方に沿った軸線方向の寸法を感知機構、弁機構
を収容するに充分なものとしなければならない。このよ
うな装置では、感知機構は一般にボール・カムである。

たとえば、前記米国特許第４．２６１．２１３号に開示
されているように。いずれにしても、一般に、そこで使
用されている弁機構がトルクセンサと一緒に回転したり
、トルクセンサを装着した軸を通して伝達される流体を
持つかするので、回転シールを必要とする。

本発明はトルクセンサのトルク信号源として変速機歯車
装置を利用することによって１駆動装置に軸線方向スペ
ースを確保しかつ製造公差を低減することを目的とする
。

この目的のために、本発明による無段変速機（ｃｏｎｔ
ｉｎｕｏｕｓｌｙ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ　）のための流体圧制御装置はトルク感知手
段が前記歯車装置に作動連結してあって該歯車装置によ
って伝えられるトルクに比例した力を伝えるようになっ
ておシ、サーボモータ手段が前記トルク感知手段に作動
連結してあり、第２弁手段が前記トルク感知手段に連結
してあり、トルク伝達の変化で４作動して前記流体圧力
源から前記サーボモータ手段に圧力信号を送シ、前記サ
ーボモータ手段が圧力流体に応答してトルク力を釣合わ
せ、前記トルク感知手段にかかる力を釣合わせ、そこへ
の流体の分配を中断させ、さらに、前記第２弁手段から
前記第１弁手段へ圧力信号を送る手段が設けてあること
を特徴とする。

この流体圧制御装置の弁装置は固定ハウジング内で歯車
装置の回転軸線から隔てておくことができる。弁部材が
回転機構内に配置されていないので、回転シールは不要
となる。

本発明によれば、流体圧調整可能なプーリ駆動装置と両
軍変速機のための改良流体圧制御装置において、歯車装
置によって伝達されるトルクは制御信号として弁機構に
与えられ、弁機構は圧力信号を制御弁に送るように作動
し、この制御弁が駆動プーリのための流体圧調整機構に
流体圧力を送り、それによって、変速機のポリプーリ部
分におけるトルク容量を定めることになる。

流体圧制御装置はプーリ機構に圧力信号を与えてそのト
ルク容量を制御するトルク制御弁と、歯車によって伝え
られたトルクに応答してトルク制御弁に制御信号を与え
るトルク応答制御弁とを包含する。

トルク制御弁はトルク信号に対抗するプーリ比信号を受
けることができ、また、トルク応答制御弁は変速機の歯
−車部分と流体圧作動式サーボモータとに機械的に連結
することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例によって
説明する。

図面には、全体的に無段変速機が１０で示してあり、こ
れは可変比プーリ機＄１２と歯車装置１４とを包含する
。可変比プーリ機構１２は入力軸１６と、可変（調節自
在）入力プーリ１８と、可変（調節自在）出力プーリ２
０と、無段ベルト駆動部材２２と、プーリ出力軸２４と
を包含する。

可変プーリ１８．２０はそれぞれ普通の制御機構２６．
２８を包含する。制御機構２８は流体圧作動式制御機構
であり、制御機構２６は流体圧的あるいは機械的いずれ
かの制御機構である。制御機構内の圧力はプーリ機構１
２のトルク容量をプーリ出力軸２４のところで必要とさ
れるトルクに等しいかあるいはそれより大きいレベルに
定めるに充分でなければならない。これらの形式の駆動
システムおよび制御装置は周知のものである。

プーリ出力軸２４は太陽歯車３０に駆動連結してあり、
この太陽歯車は歯車装置１４の一構成要素となっている
。歯車装置１４はさらに複数のピニオン歯車３２を包含
し、これらのピニオン歯車はキャリヤ３４上に回転自在
に装着され、太陽歯車３０とかみ合っている。歯車装置
１４のリング歯車３６はピニオン歯車３２とかみ合い回
転する状態で配置してありかつ変速機出力軸３８に、ａ
ｌＩｈ連結されている。

１４のような歯車装置では周知のように、トルクが太陽
歯車３０からリング歯車３６に伝達されたとき、反動ト
ルクはキャリヤ３４に吸収される。本配置では、キャリ
ヤ３４はロッド延長部分４０を有し、これは弁制御ロッ
ド４２に連結しである。図面では、弁制御ロッド４２は
その作動位置から９０度回転した位置に示しであるが、
これは表示の便宜上そうしたまでである。ロッド延長部
分４０はハウジング４６に形成した開口４４・を貫いて
おシ、それによって、ロッド延長部分４０の動きが過剰
になった場合に開口４４の側壁がキャリヤ３４の反動ト
ルクを吸収することになる。

弁制御ロッド４２はトルク応答制御弁機構（全体的に４
８で示す）の−構成要素となっている。トルク応答制御
弁機構はトルク応答制御弁５０とサーボモータ５２とを
包含する。

トルク応答制御弁５０は弁制御ロッド４２に作動連結し
た弁スプール５４と、弁孔５８を形成した弁ハウジング
５６とを有する。弁孔５８は主圧力通路６０および２つ
のトルク信号通路６２．６４と流体連絡している。弁ス
プール５４は弁孔５８内に摺動自在に配置してあって圧
力通路６０と信号通路６２．６４の間ならびに信号通路
６２．６４とそれぞれの排出通路の間の流体連絡を制御
する。

トルク信号通路６２．６４はサーボモータ５２０室６６
．６８それぞれに接続している。

サーボモータ５２はハウジング７４に形成したシリンダ
Ｔ２内に摺動自在に配置したピストンＴＯ’を包含する
。ピストンγ０はハウジング７４と協働して室６６．６
８を形成しており、ピストンγ０は弁制御ロッド４２に
作動連結している。

主圧力通路６０は普通のポンプから流体を受け、このポ
ンプは圧力源７６を構成し、溜めγ８から流体を引く、
主圧力通路６０内の圧力レベルは普通のシステム圧力、
ｔｌＥ器８０によって制御される。圧力調整器８０は単
一の圧力レベル弁でもよいし、可変圧力レベル弁であっ
てもよい。いずれの形式の圧力調整弁も周知のものであ
る。主圧力通路６０は全体的ＶＣ８２で示すトルク制御
弁と流体連絡している。

トルク制御弁８２はハウジング８８に形成した孔８６内
に摺動自在に配置した弁スプール８４を包含する。弁ス
プール８４はそれと一体に形成するかあるいはそれに作
動連結した一対のピストン９０．９２’を有する。ピス
トン９０はトルク信号通路９６と流体連絡する孔９４内
に摺動自在に配置しである。トルク信号通路９６はそれ
ぞれトルク信号通路６２．６４と流体連絡している一対
の逆止弁９８．１０Ｇと接続しており、それによって、
通路６２．６４内の高い方の圧力レベルがそれぞれの逆
止弁９８または１００を通じてトルク信号通路９６に伝
えられることＶＣなる。この圧力信号はピストン９８の
端に作用し、弁スプール８４に（図面で見て）右方向の
力を与える。

ピストン９２は孔８６と流体圧制＃機構２８とを接続す
るトルク制御通路１０４と流体連絡している孔１０２内
に摺動自在に配置されている。トルク制御通路１０４内
の圧力は主圧力通路６０内の圧力と排出通路１０６内の
圧力の間の圧力レベルに可変制御される。通路１０４内
の圧力が高まると、ベルト駆動機構２０におけるトルク
容量が高まることになり、低くなるとその逆になる。

孔１０２内の圧力はピストン９２に作用して弁スプール
８４に（図面で見て）左方向の力を与える。弁スプール
８４にはばね部材１０Ｂによって左方向の力も加えられ
ている。

ばね部材１０８は弁スプール８４と可動ばね座１１０の
間で圧縮されている。可動ばね座１１００位置はロッド
１１２によって制御される。このロッドはプーリ２０の
軸線方向可動のシーブ（プーリ部分）の軸線方向位置に
応答する。

可変比プーリ、駆動装置では周知であるように、プーリ
の軸線方向可動シーブのうち１つのシーブの軸線方向位
置はプーリ間の駆動比に比例する。したがって、可動ば
ね座１１０の位置が可変比プーリ機構１２における駆動
比に比例した制御信号を与えることになる。

トルクがプーリ機構１２および歯車装置１３を介して伝
えられると、キャリヤ３４が回転しようとし、それによ
って、弁制御ロッド４２を図面で見て右方向あるいは左
方向へ移動させることになる。ロッド４２の動きは制御
弁５４を動かすことになり、主圧力通路６０とトルク信
号通路６２．６４のいずれかの間を流体連絡させること
になる。説明の便宜上、弁スプールが左に動す、シたが
って、通路６２が加圧され、通路６４が排出されるもの
と仮′定する。

通路６２内の圧力はサーボモータ５２の室６６に通じ、
また、逆上弁９８を通してトルク信号通路９６に通じる
。サーボモータのピストン７０に作用している圧力が制
御ロッド４２にかかる力（すなわち、キャリヤ３４にか
かる反動トルク）を克服するに充分であり、制御ロッド
４２を左に動かすと、制御ロッド４２およびそこに連結
した弁スプール５４は図示の中立位置に戻ることにガる
。こうして、トルク信号通路６２内の圧力はキャリヤ３
４にかかる反動トルクに比例する。トルク信号通路９６
内のこうして生じた圧力はトルク制御弁８２のピストン
９０にトルク信号を与え、弁スプール８４ｔ−左に動か
すことになる。弁スプール８４のこの動きは主圧力通路
６０とトルク制御通路１０４の間を流体連絡させること
になり、トルク制御通路１０４内の圧力が流体圧制御機
構に作用してプーリ機構１２のトルク容量を変えること
になる。

トルク制御通路１０４内の圧力はトルク制御弁８２のピ
ストン９２にも作用してこのトルク制御弁のピストン９
０に与えられているトルク信号に対抗する釣合い力を与
えることになる。可変プーリ２０の可動シーブの軸線方
向運動はばね部材１０８のばね力を変えることになる。

ベルト部材２２が可変プーリ１８．２０上を半径方向外
方に移動すると、ばね部材１０８のばね力が減少し、そ
れによって、所与のトルク信号に応答してトルク制御通
路１０４内の圧力を高めることになる。トルク制御通路
１０４および孔１０２内の圧力が変わると、弁スプール
８４に新しい力の平衡状態が定まシ、この時点で、弁ス
プール８４は図示の中立位置に戻されることになる。ト
ルク制御弁８２のピストン９０および孔９４は制御した
量の漏洩を許し、トルク信号を保つには常に流体の流れ
を必要とするように設計してもよい。

あるいは、トルク信号通路９６からの漏洩を制御する一
定絞シを設けてもよい。このような漏洩配置では絶えず
流体の流れを必要とするので、トルク応答制御弁５０の
弁スプール５４は中立位置に戻らないで必要な流体の流
れを与えるようにやや開いたままとなるように設計して
もよい。孔１０２内の圧力が排出部から充分にシールさ
れていないという点で、同じ作用がトルク制御弁８２の
弁スプール８４にも適用される。

変速機１０によって駆動されている車輛がくだシ坂にさ
しかかった場合、キャリヤ３４にかかる反動トルクは低
下する。キャリヤ３４のトルク低下は操作者が燃料のＦ
＃袷量を減らした場合にも生じる。牛ヤリャ３４にかか
つている反動トルクが低下すると、サーボモータ５２の
室６６内の圧力がピストン７０およびトルク応答制御弁
５０の弁スプール５４を左方向へ移動させ、トルク信号
通路６２内の圧力を低下させ、その結果、トルク制御弁
８２にかかるトルク信号が低下する。これはトルク制御
通路１０４内の圧力の低下を生じさせることになる。

上記の説明から明らかなように、変速機１０内のトルク
容量は、一部、プーリ、駆動機構１２全通して伝えられ
るトルクによって制御される。上記の構造では、制御弁
５０．８２は回転シール部材を必要としない。

さらに、プーリ１８．２０の軸線方向寸法は従来装置で
利用されている弁機構に必要なスペースを考慮しなくて
もよい。キャリヤ３４は普通の歯車部材であり、歯車装
置１４の軸線方向寸法を増大させない。トルク伝達に応
答するキャリヤ３４の運動は軸線方向ではなくて回転方
向なので、この信号運動に順応するのに軸線方向スペー
スを考えなくてもよい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による制御装置全盲する車輛変速機の概略図
である。 〔主要部分の符号の説明〕 １８．２１Ｊ・・プーリ部材、１６・・・入力軸。 ３８・・・出力軸、　　　　１４・・・歯車装置。 ７６・・・流体圧力源、　　８２・・・第１升手段。 ５０・・・第２弁手段。 ３４．４０．４２・・・トルク感知手段。 ６２．６４．９８．１００，９６・・・第２弁手段から
第１升手段へ圧力信号を送る手段。 ５２・・・サーボモータ手段。 ９８．１００・・・逆止弁手段、　　１０・・・変速機
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体圧的に調節可能で軸線方向に移動可能なプーリ
   部材（１８、２０）と、入力軸 （１６）と出力軸（３８）との間でトルク の伝達を行なう歯車装置（１４）とを有す る無段変速機のための流体圧制御装置であ つて、流体圧力源（７６）と、該流体圧力 源に接続しており、前記プーリ部材（１８、２０）のう
   ちの一方のプーリ部材（２０） に制御流体を供給する第１弁手段（８２） とを有し、この制御流体が該第１弁手段 （８２）に作用してそれに力を与え、この 制御流体の与える力に加えて前記第１弁手 段（８２）に前記一方のプーリ部材（２０）の軸線方向
   位置に比例した力を与えるフィ ードバック手段をさらに有する流体圧制御 装置において、トルク感知手段（３４、４０、４２）が
   前記歯車装置（１４）に作動連結 してあつて該歯車装置（１４）によつて伝 えられるトルクに比例した力を伝えるよう になつており、サーボモータ手段（５２） が前記トルク感知手段（３４、４０、４２）に作動連結
   してあり、第２弁手段（５０） が前記トルク感知手段（３４、４０、４２）に連結して
   あり、トルク伝達の変化で作動 して前記流体圧力源（７６）から前記サー ボモータ手段（５２）に圧力信号を送り、 前記サーボモータ手段（５２）が圧力流体 に応答してトルク力を釣合わせ、前記トル ク感知手段（３４、４０、４２）にかかる 力を釣合わせ、そこへの流体の分配を中断 させ、さらに、前記第２弁手段（５０）か ら前記第１弁手段（８２）へ圧力信号を送 る手段（６２、６４、９８、１００、９６）が設けてあ
   ることを特徴とする流体圧制御 装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の流体圧制御装置におい
   て、前記第２弁手段（５０）に よつて与えられる圧力信号が圧力流体であ り、第２弁手段（５０）から第１弁手段 （８２）に圧力信号を送る前記手段（６２、６４、９８
   、１００、９６）が前記サーボ モータ手段（５２）のところの圧力流体を 前記第１弁手段（８２）に送つて前記フィードバック手
   段および制御流体によつて与え られた力に反作用させる逆止弁手段（９８、１００）を
   包含することを特徴とする流体 圧制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の流体圧制
   御装置において、前記第１弁手 段（８２）がトルク制御弁手段を包含し、 前記調節可能なプーリ部材のうちの前記一 方のプーリ部材（２０）に加圧制御流体を 供給してそのトルク容量を確立するように 作動し、前記第２弁手段（５０）がトルク 信号弁手段を包含し、トルク伝達の変化で 流体圧力源（７６）からサーボモータ手段 （５２）へ圧力流体を送るように作動し、 前記サーボモータ手段（５２）が圧力流体 に応答してトルク力を釣合わせ、前記トル ク感知手段（３４、４０、４２）にかかる 力を釣合わせ、前記トルク制御弁手段を動 かしてそこへの流体の給送を中断させ、ト ルク制御弁手段に圧力流体を送る前記手段 （６２、６４、９８、１００、９６）が前 記トルク制御弁手段をして加圧制御流体の 圧力レベルの変化を生じさせ、それによつ て変速機（１０）のトルク容量を変化させ、圧力流体が
   前記フィードバック手段および 制御流体によつて与えられる力に反作用す ることを特徴とする流体圧制御装置。