JPS6237562A - トロイダル形無段変速機の変速保持装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、トロイダルキャビティを形成する入力ディ
スク及び出力ディスクと、これら間に転接する一対のパ
ワーローラと、各パワーローラを回転可能且つ傾転可能
に支持して変速動作を行う一対のトラニオンとを備えた
トロイダル形無段変速機において、トラニオンの不必要
な変速動作を阻止するようにしたトロイダル形無段変速
機の変速阻止装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のトロイダル形無段変速機としては、特開昭５７−
４７０６０号公報に開示されているものがある。

このものは、ハウジングと、前記ハ“ウジング内に回転
可能に支持された同軸の入力軸および出力軸と、前記軸
の各々により支持され、それらの間にトロイダルキャビ
ティが形成されるように互いに対向して配置された円環
体変速機要素と、前記入力軸の軸線に対して半径方向に
対称的に前記トロイダルキャビティ内に配置された動力
伝達用牽引ローラと、前記牽引ローラのための支持構造
とを備え、その支持構造に停止部が形成されていると共
に、この停止部が保合する停止部材がハウジングに僅か
に回動可能に取付けられ、停止部と停止部材とによって
牽引ローラを支持する支持構造の最大角度すなわち変速
機が設計されている最大変速比位置以上の回動を規制し
ている。

一方、トロイダル形無段変速機は、自動車の変速機とし
て適用した場合には、通常、第７図に示すように、その
入力軸が、クラッチ１を介してエンジン２に連結され、
且つ出力軸が、前進ギヤ３ａ及び後進ギヤ３ｂを有する
ギヤトレイン３を介し、さらに出力軸４を介して車輪５
に連結されている。

〔発明°が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のトロイダル形無段変速機にあ
っては、停止部材及び停止部によって、牽引ローラの最
大角度以上の回動を規制するようにしているものである
が、例えば牽引ローラを最大減速位置に保持することが
出来ない構造となっていたため、下記のような問題点が
あった。

（１）トロイダル形無段変速機が制御されていないエン
ジン停止中でかつ前進又は後進段にあるときに外力よっ
て車両が移動されたときには、車輪から伝達される動力
によって牽引ローラが増速側に傾転することがあり、こ
の状態でエンジンを始動させて車両を走行開始させる場
合には、牽引ローラが増速側に傾転しているので、駆動
トルクが小さくなって発進することができない。

（２）坂道発進でのタラソチミート不良を起こしてエン
ジンが回転中に変速段と逆方向に走行するときにも牽引
ローラが増速側に傾転して次回の発進が困難となる。

（３）同様に、坂道発進時に、エンジンが停止し、変速
段と逆方向に走行する場合にも牽引ローラが増速側に傾
転じて次回の発進が困難となる。

（４）車両が自刃で後進するときには、車速、負荷の大
小に拘らず増速側に変速しないことが望ましいが、上記
従来例においては牽引ローラを変速停止状態に確実に保
持することができないので必ず最大減速１に保持するよ
うに制御しなければならない。

（５）同様に、車両が自刃で前進するときには、ある車
速以下ではエンジン回転数、負荷の大小に拘らず最大減
速位置を保持することが望ましいので、この状態を保持
するように制御しなければならない。

上記問題点を解決するために、トロイダル形無段変速機
の入力側にクラッチを介挿する場合に代えて出力側に車
両の停止状態でオフ状態となるクラッチを介挿すること
も考えられるが、この場合には、入力側に比較して駆動
トルクが大きくなるので、クラッチのトルク容量を大き
くしなければならないと共に、トロイダル形無段変速機
が増速側にあるときには、出力側の回転数が入力回転数
に比較して高くなり、その高速回転に耐え得る必要があ
り、特に、湿式クラッチを採用する場合には、クラッチ
の寸法が大きく且つ高回転数で回転するので、油の攪拌
作用によるトルク損失が増加し、伝達効率が低下すると
いう問題点があり、しかも、前記（１）項及び（２）項
の問題点に対しては有効であるが、他の問題点に対して
は効果がない。

また、特公昭４９−７６５４号公報に開示されているよ
うに、トロイダル形無段変速機の入力軸又は出力軸にワ
ンウェイクラッチを介挿することも考えられるが、この
場合には、変速機を逆方向に回転することができないの
で、前記（１）項の場合には、前後進切換ギヤを必ず中
立位置にする必要があり、前記（２）及び（３）項の場
合には、ワンウェイクラッチが係合状態となると、前後
進切換ギヤを中立位置に戻すことができなくなるという
問題点があると共に、前記（４）及び（５）に対しては
効果がない。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、簡易な機械的構成を付加するだけで
、所望時に変速を阻止することが可能なトロイダル形無
段変速機の変速阻止装置を提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、トロイダルキ
ャビティを形成する入力ディスク及び出カディスクと、
これらの間に転接する一対のパワーローラと、各パワー
ローラを回転可能且つ（頃転可能に支持して変速動作を
行う一対のトラニオンとを備えたトロイダル形無段変速
機において、前記一対のトラニオンによる変速動作を阻
止する変速動作阻止機構を配設したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明においては、トロイダルキャビティを形成する
入力ディスク及び出力ディスクと、これらの間に転接す
る一対のパワーローラと、各パワーローラを回転可能且
つ傾転可能に支持して変速動作を行う一対のトラニオン
とを備えたトロイダル形無段変速機において、変速動作
阻止機構を作動させることにより、例えばトロイダル形
無段変速機が最大減速位置にある状態で、増速側への変
速を阻止することにより、前記従来例における問題点を
解消する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す断面図であり、図
中、１０は全体としてトロ・イダル形無段変速機を示し
７、ハウジング１１内に互いに同一形状を有する入力デ
ィスク１２及び出力ディスク１３力轍、ｌ（〕、的に配
置され、それらの対向面が協動して軸方向断面でみて略
半円形となるｌ−＋′Ｊイダルキャビティ１４が形成さ
れている。このトロイダルキャビティ１４内には、一対
のパワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが傾転自在に配設され、
こわらが両ディスク１．２．１３に転接されている。こ
の場合パワーｌコーラ１５Ｌ、１５Ｒは、トラニオン１
６１、。

１６Ｒに回転可能に枢着され、且つ入力ディスク１２及
び出力ディスク１３で形成されるＩ・ロイダルキャビテ
ィ１４の中心にあるビボ・ノ１−軸○を中心として傾転
自在に支承されている。

而して、入力ディスク１２及び出力ディスク１３とパワ
・−口−１５Ｌ、１５Ｒとの接触面には、粘性ＦＪ　＋
ａ低抵抗大きい潤滑剤が噴射され、入カデ、１スク１２
に入力される回転力をパワーローラ１５Ｌ、１５ｆ７を
介して出力ディスク１３に伝達し、その伝達比即ち回転
比の変更がトラニオン１６Ｌ。

１６Ｒをピボット軸０−０方向に微小距離移動させてパ
ワーローラ１５Ｌ、１５Ｒの傾転角を変更することによ
って行われる。この場合のトラニオン１６Ｌ、１６Ｒの
移動は、トラニオン１６Ｌ。

１６Ｒの両端に夫々設けた油圧シリンダ１７ａ〜１７ｄ
に供給する油圧を所望の制御弁（図示せず）によって調
整することによって制御することができる。

ト１９が欅掛けされており、これによって両トラニオン
１６Ｌ、１６Ｒが同期して傾転するようにされている。

さらに、各トラニオン１６Ｌ、１６Ｒの油圧シリンダ１
７ａ〜１７ｄ側端部には、入力ディスク１２及び出力デ
ィスク１３とパワーローラ１５Ｌ。

１５Ｒとの間の接触面圧を維持するための張力保持機構
２１．２２が取付けられている。張力保持機構２１は、
トラニオン１６Ｌ、１６Ｒの枢軸２ＯＬ、２０Ｒに装着
されたころがり軸受２１Ｌ。

２１Ｒと、これらころがり軸受２１Ｌ、２１Ｒを夫々挿
通する挿通孔２２Ｌ、２２Ｒ及び中心孔２３を有する枠
板２４と、前記ハウジング１１にアンド締めされ、且つ
枠板２４の中心孔２３内に挿通される案内筒体２５とか
ら構成されている。ここで、ころがり軸受２１Ｌ、２１
Ｒは、それらの外輪２１ａが外側に膨出する球面に形成
されており、また、案内筒体２５は、枠体２４の中心孔
２３内に挿通される部分が同様に外側に膨出する球面に
形成されている。

同様に、張力保持機構２２は、トラニオン１６Ｌ、１６
Ｒの枢軸２６Ｌ、２６Ｒに装着されたころがり軸受２７
Ｌ、２７Ｒと、これらころがり軸受２７Ｌ、２７Ｒを挿
通する挿通孔２８Ｌ、２８Ｒ及び中心孔２９を有する枠
板３０と、前記ハウジング１１に取付けられ、且つ枠板
３０の中心孔２９内に挿通される案内体３１とから構成
されている。

そして、前記案内筒体２５内には、摺動軸４１が摺動自
在に挿通され、この摺動軸４１のハウジング１１側の基
部にアクチュエータを構成する油圧シリンダ４２のピス
トン４．２ｂが連結され、他端側に矩形の変速阻止兼変
速位置規制用板体＝１３が固着されている。ここで、油
圧シリンダ４２ば、ハウジング１１に固着されたシリン
ダチューブ４２ａとこのシリンダチューブ４２ａ内に嵌
挿されたピストン４２ｂと、このピストン４２ｂを上方
に付勢するリターンスプリング４２ｃとから構成されて
いる。そして、油圧シリンダ４２は、その圧力室４２ｄ
が電磁切換弁４４を介して油圧ポンプ４５及び油タンク
４６に夫々接続され、この電磁切換弁４４が、シフト信
号、スロットル開度信号、車速信号等が供給された制御
装置４７によって切換制御される。すなわち、車両が停
車状態、走行開始状態、後進状態に制御される状態では
、制御装置４５から論理値“０”の制御借上を出力して
、電磁切換弁４４を、第１図図示のように、油圧シリン
ダ４２の圧力室４２ｄが油タンク４６側に接続する第１
の切換位置に制御し、他の状態では制御装置４７から論
理値“１”の制御信号を出力して電磁切換弁４４を第２
の切換位置に切換え、油圧シリンダ４２の圧力室４２ｄ
が油圧ポンプ４５に接続される。

一方、トラニオン１６Ｌ、１６Ｒの変速阻止兼変速位置
規制用板体４３に対向する位置に、変速阻止用係合部４
８Ｌ、４８Ｒ及び最大変速位置規制用係合部４９Ｌ、４
９Ｒが連設されている。ここで、変速阻止用係合部４８
Ｌ、４８Ｒは、第２図に示す如く、トラニオン１６Ｌ、
１６Ｒが最大減速位置に回動した状態で前記変速阻止兼
位置規制用板体４３の側面４３Ｌ、４３Ｒに衝接するス
トッパ而４８Ｌａ、　　４８Ｒａが形成されている。ま
た、最大変速位置規制用係合部４９は、第３図に示す如
く、トラニオン１６Ｌ、１６Ｒが最大減速位置で前記変
速阻止兼位置規制用板体４３の側面４３Ｌ、４３Ｒに係
合してこれ以上の回動を阻止する減速位置ストッパ面４
９Ｌａ、　　４９Ｒａと、最大増速位置で前記変速阻止
兼位置規制用板体４３の側面４３Ｌ、４３Ｒに係合して
これ以上の回動を阻止する増速位置ストッパ面４９Ｌｂ
、　　４９Ｒｂとで構成されている。

ここで、摺動軸４１、油圧シリンダ４２、変速阻止兼変
速位置規制用板体４３、変速阻止用係合部４８Ｌ、４８
Ｒとで変速阻止機構が構成されている。

次に上記実施例の動作について説明する。今、車両が停
止状態にあって、トロイダル形無段変速機１が、第１図
乃至第３図に示す如く、最大減速位置にあるものとする
と、この状態では、パワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが人力
ディスク１２の小径部に転接すると共に、出力ディスク
１３の大径部に転接している。また、制御装置４７から
の制御信号が論理値“０”となっており、電磁切換弁４
４が第１の切換位置に制御される。このため、油圧シリ
ンダ４２の圧力室４２ｄが油タンク４６に連通されるの
で、ピストン４２ｂがリターンスプリング４２ｃによっ
て上方に付勢された位置となる。したがって、摺動軸４
１を介して変速阻止兼変速位置規制用板体４３が上方に
偏倚して、第２図に示す如く、トラニオン１６Ｌ、１６
Ｒの変速阻止用係合部４８Ｌ、４８Ｒ間に挿入され、そ
の側面４３１７，４３Ｒがストッパ而４８Ｌａ、　　４
８Ｒａに夫々係合している。その結果、トラニオン１６
Ｌ、１６Ｒの回動が阻止されることになり、トロイダル
形無段変速機１０が最大減速位置に保持される。このた
め、この停車状態で、外力によって車両がその変速段（
前進又は後進）と逆方向に移動した場合であっても、ト
ロイダル形無段変速機１０が増速側に移行することがな
く、その後の発進時にパワーローラ１５Ｌ、１５１’？
が最大減速位置に保持されているので、何等不都合を生
じることがない。

そして、この停車状態から車両が前進走行を開始すると
、車両が予め設定された車速以上となるまでの間は、制
御装置４７から論理値“０”の制御信号が継続されるの
で、変速阻止状態を継続し、これにより、例えば坂道を
登り方向に発進する際に、クラッチミート不良又はエン
ジン停止により、車両が下り方向に移動した場合にも、
パワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが増速側に傾転することが
なく、その後の発進時に何等不都合を生じることがない
。

また、停車状態から車両が後進する場合にも、制御装置
４７で論理値“０”の制御信号が出ノｊされるので、パ
ワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが増速側に傾転することが阻
止され、不用意に急速後進することがなく、安定した後
進状態を得ることができる。

一方、車両が前進状態で発進して、所定車速に移行する
と、これに応じて制御装置４７がらの制御信号が論理値
“１”に反転するので、電磁切換弁４４が切換られ、油
圧シリンダ４２の圧力室４２ｄが油圧ポンプ４５に連結
される。したがって、圧力室４２ｄに圧力油が供給され
るので、ピストン４２ｂがリターンスプリング４２ｃに
抗して下動し、”摺動軸４１を介して変速阻止兼変速位
置規制用板体４３も下降し、第３図に示す如く、トラニ
オン１６Ｌ、１６Ｒの最大変速位置規制用係合部４９Ｌ
、４９Ｒ間に挿入される。これにより、トラニオン１６
Ｌ、１６Ｒの増速側への回動が許容されることになる。

したがって、この状態で、入力ディスク１２が第１図で
みて時計方向に回転するものとして、制御装置４７によ
り、油圧シリンダ１７ａ、１７ｄに対して圧力油を供給
して、トラニオン１６Ｌを第１図図示の中立位置から下
降させ、トラニオン１６Ｒを上昇させると、パワーロー
ラ１５Ｌ、１５Ｒとこれが転接する入力ディスク１２の
回転方向とに基づき発生ずる速度ベクトルによって、パ
ワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが増速側に傾転し、その傾転
がトラニオン１６Ｌ。

１６Ｒを中立位置に復帰させるまで継１続する。なお、
パワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが最大増速位置まで傾転す
ると、トラニオン１６Ｌ、１６Ｒの最大変速位置規制用
係合部４９Ｌ、＝＄９１７の最大増速位置ストッパ面４
９Ｌｂ、　　４９Ｒｂが変速阻止兼変速位置規制用板体
４３の側面、ｉ３Ｌ、４３Ｒに係合することになり、ト
ラニオン１６Ｌ、１６Ｒ従ってパワーローラ１５Ｌ、１
５Ｒのこれ以上の増速側への傾転が規制される。

この増速状態から制御装置４７によって、油圧シリンダ
１７ｂ、１７ｃに圧力油が供給されて、トラニオン１６
Ｌ、１６Ｒが夫々中立位置より上昇及び下降されると、
パワーローラ１５Ｌ、１５Ｒが減速側に傾転を開始し、
この傾転がトラニオン１６Ｌ、１６Ｒを中立位置に復帰
させるまで継続される。

そして、車両が所定車速以上で走行している状態で、ア
クセルペダルを解放すると共に、ブレーキペダルを踏み
込み、車両を停止状態に移行させると、まず、車両が所
定車速未満となると、制御装置４７からの制御信号が論
理値“１”から論理値“０”に反転し、このため、電磁
切換弁４４が第１の切換位置に切換えられ、油圧シリン
ダ４２の圧力室４２ｄが油タンク４６に連通されるので
、ピストン４２ｂがリターンスプリング４２ｃによって
上方に復帰しようとする。このとき、パワーローラ１５
．１６が最大減速位置に到達していない状態では、変速
阻止兼変速位置規制用板体４３の上面がトラニオン１６
Ｌ、１６Ｒの変速阻止用係合部４８Ｌ、４８１’ｌの下
面に係合するので、上方への復帰が阻止され、パワーロ
ーラ１５Ｌ、１５Ｒが最大減速位置に到達した状態で始
めて変速阻止兼変速位置規制用板体４３が変速阻止用係
合部４８Ｌ、４８Ｒ間に挿入され、その側面４３Ｌ。

４３Ｒとストッパ面４８Ｌａ、　　４８Ｒａとが係合し
て変速阻止状態となる。しかも、車両が高速走行中に誤
動作によって、電磁切換弁４４が第１の切換位置に切換
えられた時でも、トラニオン１６Ｌ　。

走行中に急に減速位置となって車両が急減速することを
防止することができる。

なお、上記実施例においては、１１）の保合面（側面４
３Ｌ、４３Ｒ）を有する変速阻止兼変速位置規制用板体
４３とトラニオン１６Ｌ、１６Ｒに形成した互いに連設
する変速阻止用係合部４８Ｌ　。

４８Ｒ及び最大変速位置係合部４９Ｌ、４９Ｒとによっ
て、変速阻止機構が構成されている場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、変速阻止兼変速
位置規制用板体４３を、第４図ｆａｔ及び（ｂ）に示ず
ように変速阻止用係合部５１と、最大変速位置規制用係
合部５２とを連設し゛Ｃ形成し、一方トラニオン１６Ｌ
、１６Ｒに第２図に示すような共通係合部７１８Ｌ、４
８１？のめを形成するよ・うにしてもよい。

また、変速阻止兼変速位置規制用板体４３を、第５図に
示すように、変速阻止用係合部５１と、最大変速位置規
制用係合部５２とを別設し、変速阻止用係合部５１をア
クチュエータで上下に摺動させるようにしてもよい。

変速阻止部材５５を配設し、その先端に形成した阻止片
５５Ｌ、５５Ｒを、トラニオン１６Ｌ、１６Ｒが最大減
速位置にある状態で、トラニオン１６Ｌ、１６Ｒに形成
した係合凹部５６Ｌ、５６Ｒに係合させるようにしても
よい。

またさらに、」−記実施例では、１−ラニオン１６Ｌ、
１６Ｒの変速阻止を１つの部材で同時に行う場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、個別に
変速阻止部材を設ＬＪるようにしてもよいこと勿論であ
る。

また、上記実施例では、変速阻止機構を構成するアクチ
ュエータとして油圧シリンダ４２を適用した場合につい
て説明したが、空気圧シリンダ、電磁ソレノイド等の他
のアクチュエータを適用することもできる。

イダル形無段変速機のトラニオンによる変速動作を阻止
する変速■止機構を設けるようにした簡単な構成にした
ことにより、外力等の影９により、不用意にトロイダル
形無段変速機が増速側に変速動作することを確実に防止
することができ、確実な変速動作を確保することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図及び
第３図はその■−■線上及びＩＩＩ−Ｉ［１線上の断面
図、第４図（ａｌ、　（ｂｌ及び第５図は○の発明の他
の実施例を示す斜視図、第６図はこの発明のさらに他の
実施例を示す断面図、第７図はトロイダル形無段変速機
を車両に組込んだ状態を示す概略構成図である。 図中、１０はトロイダル形無段変速機、１１はハウジン
グ、１２は入力ディスク、１３は出力ディスク、１４は
トロイダルキャビティ、１５Ｌ　。 、１５Ｒはパワーローラ、１６Ｌ、１６１１はトラニ圧
ポンプ、４６は油タンク、４７は制御装置、４８Ｌ、４
８Ｒは変速阻止用係合部、４９Ｌ、４９Ｒは最大位置規
制用係合部、５１は変速阻止用係合部、５５は変速阻止
用部材である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トロイダルキャビティを形成する入力ディスク及
   び出力ディスクと、これら間に転接する一対のパワーロ
   ーラと、各パワーローラを回転可能且つ傾転可能に支持
   して変速動作を行う一対のトラニオンとを備えたトロイ
   ダル形無段変速機において、前記一対のトラニオンによ
   る変速動作を阻止する変速動作阻止機構を配設したこと
   を特徴とするトロイダル形無段変速機の変速阻止装置。
2. （２）変速阻止機構は、トラニオンの軸方向と平行に移
   動可能なアクチュエータと、該アクチュエータの先端に
   形成された変速阻止板と、該変速阻止板に係合すべくト
   ラニオンに形成された係合部とから構成されている特許
   請求の範囲第１項記載のトロイダル形無段変速機の変速
   阻止装置。