JPS63265744A - 無段変速装置の油圧制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、Ｖベルト式無段変速装置における油圧制御
装置に関するものである。

（従来の技術〕 無端Ｖベルトを介してそれぞれ一対のＶプーリのベルト
巻掛は半径を変化させて変速を行うこの種の無段変速装
置において、Ｖベルトに加えるプーリ側圧と該Ｖベルト
の駆動半径とによってトルク伝達容量が変化する。

この種の自動変速機を使用する機械、例えば自動車の場
合、内燃機関（エンジン）を原動機としているものにお
いては、そのエンジンの使用状態によって、その出力側
トルクは大幅に変化する。

また、これらに流体式トルクコンバータを組合せた場合
は、該コンバータの作動状態によるトルク倍増作用が加
わるため、その出力側トルクの変化は、さらに大幅とな
る。

このため、この種の■ヘルド式無段変速機により動力伝
達を行う場合には、該無段変速機への最大入力トルクが
、Ｖベルトの最小駆動半径で伝達し得るまさつ力が得ら
れるように、Ｖベルトに相応の側圧を加えておくことが
必要である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、Ｖベルトに常時、以上のような大きな側
圧をかけておくことは、動力伝達効率からも、またベル
トの耐久寿命上からも好ましくない。これらの要因を含
めて、この神の無段変速機の諸性能を改善するため、従
来、下記文献に示すような種々の提案が開示されている
。

特開昭５２−９８８６１．特開昭５２−９８８６２．特
開昭５２−１３７５６４　、特開昭５４−１５７９３０
　、特開昭５５−６５７５５゜特開昭５６−６６５５３
．特開昭５８−４２８６２．特開昭５８−９１９５３．
特開昭６０−９８２５：ｌなと。

各文献の内容詳細の重複説明は省略するが、これらは、
いずれも、この種の変速機の駆動および被動プーリにお
ける各可動側プーリを液圧で制御するのに、単に、エン
ジン回転数、変速比のみのパラメータを用いるか、もし
くは遠心力の影蓼補正や所定の加速度を連続的に得るこ
と等を目的とするなど、本来、この種の無段変速機にお
いて最も本質的である入力トルクに比例して前記油圧制
御を行うものは皆無であった。

この発明は、以上のような従来例の問題点にかんがみて
、本発明と同一の発明者によって提案された、前記各可
動ブーりの側圧制御を、変速機の入力トルクならびに変
速比に比例して行う油圧制御装置における入力トルク検
出機構の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、この発明においては、前記駆動プーリ上に配
設されたけずば歯車とかみ合う相手はすば歯車を、原動
機から該変速装置への入力軸上に配設し、該相手歯車を
、その入力トルクによるスラスト力と釣合う弾性変形手
段を介して軸方向に移動可能に構成し、この移動量を検
出して、前記制御油圧を得るように構成することにより
、前記目的を達成しようとするものである。

（作用） 以上のような構成により、この種の変速機の駆動および
被動プーリの各可動プーリの、入力トルクに比例した制
御油圧が効果的に得られる。

〔実施例〕

以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。

第４図に、この発明が適用されるＶベルト式自動変速装
置の油圧制御機構の一実施例の要部説明図、第５図に、
この実施例を備えた自動車の動力系統の一例の全体構成
説明模型図を示す。また、第６図は、第４図におけるサ
ーボ機構要部拡大図である。

（動力系統構成） まず、第５図において、１は、エンジン（原動機）、２
は、直結（ロックアツプ）クラッチ２ａを有する流体式
トルクコンバータ、３は、重両の前進時に係合（オン）
する多板式油圧クラッチ、４は、同、後進時に係合（オ
ン）する多板式油圧クラッチ、５は、■ベルト式無段変
速装置。

６は差動装置、７／８／９は、それぞれトルクコンバー
タ２のポンプ／タービン／ステータ、１０はタービン＠
（エンジン動力の変速装置５への入力軸）、１２．１３
は、互いにかみ合う一対のはすば歯ＬＩＬ、１４は、ア
イドラ歯車、１５は、後進用南東、１６．１７は、各油
圧式多板クラッチ、１８／２４は、それぞれ変速装置５
の駆動軸／被動軸、１９／２０は、それぞれ駆動側Ｖプ
ーリＰ、の可動プーリ／固定プーリ、２１は、動力伝達
用エンドレスｌｙｍ）Ｖベルト、２２／２３は、それぞ
れ被動側ＶプーリＰ２の可動プーリ／固定プーリ、２５
／２６は、最終減速南東のピニオン／リングギヤ、２７
．２８は、各ドライブ軸、２９．３０は、各駆動車輪タ
イヤである。

なお、１９　ａ　／　２２　ａは、それぞれ駆動側／被
動側プーリＰ　ｒ　／　Ｐ　２の各可動プーリ１９／２
２用の各固定油圧ピストン、１９　ｂ／２２　ｂは、同
じく各シリンダカバー、１９　ｃ　／　２２　ｃは、各
ピストン油室を示す。

（動力伝達系路） つぎに前進時における動力伝達径路を説明する。

エンジン１の動力は、トルクコンバータ２を通ってター
ビン＠１０に伝達され、歯車１２がら（Ｅｒ　ｉｔ　１
３に伝えられクラッチ３の各クラッチ板１６がオン作動
（クラッチ４の各クラッチ板１７はオフ）になっている
ので、駆動軸１８に伝達され、駆動側ＶプーリＰ１がら
Ｖベルト２１によって波動側ＶプーリＰ２に伝達され被
動軸２４から最終減速歯車２５．２６を経て各ドライブ
シャフト２７．２８によって各駆動車輪タイヤ２９゜３
０に動力が伝達される。

つぎに後進時における動力伝達径路は、歯車１２からア
イドラ歯車１４、後進用歯車１５に伝えられ、クラッチ
４がオン作動（クラッチ３はオフ作動）となり、被動軸
２４に動力が伝わり、最終減速歯車２５．２６を経て駆
動車輪タイヤ２９．３０に伝達される。アイドラ歯車１
４によって、被動軸２４の回転方向は、前進時の逆回転
方向になる。この時、Ｖベルト２１は回転はするがクラ
ッチ３がオフ状態になるので、トルク伝達は行われない
。

（油圧制御機ｖＩ） つぎに、第４図において、５は、第５図に示した被動／
駆動例外ブーツＰ　＋　／　Ｐ　２を備えた自動変速装
置で各プーリＰ　＋　／　Ｐ　２の可動プーリ１９／２
２用の油圧ピストン１９　ａ　／　２２　ａは、サーボ
機構７０を介して制御されるよう構成しである。

図中、４０は、油圧装置の作動油リザーバ、４１は、エ
ンジンｌ（第５図）により駆動される油圧ポンプ、４２
はオイルクーラ、４３は、トルクコンバータ２用のチェ
ック弁である。また、４４はト・ルクコンバータ２の、
テーパニードルローラを有する特殊形の直結（ロックア
ツプ）クラッチ２ａ（公知）の制御機構概要を示す。

４５は！ト速ガバナー弁で、車速が大になると、３種の
重錘４５ａ、ｂ、ｃの各変位の組合せにより、スプール
４５ｄを図示矢印ａ方向に移動させて５車速に応じた油
圧を発生させ、高速時における直結クラッチ２’ａのす
べりを防ぐため、制御弁４６を介して増大した油圧を直
結クラッチ２ａに供給する。４７はこの直結クラッチ２
用のオン／オフ弁である。さらに、このｉ扛速カバナ弁
４５は、後述するサーボ機構７０のパイロット弁７０ａ
の一端に信号圧を供給して変速制御を行うものである。

４８は、この発明の一実施例を利用する油圧制御′＃（
レギュレータ弁）で、変速比検出レバー５０およびトル
ク検出レバー５１による変速比取出しおよびトルク検出
機構４９を備え、それぞれ変速比対応ばね５４およびト
ルク対応ばね５５を介した押棒５２およびスリーブ５３
により、スプール５６（中心線より上／下界なるストロ
ーク位置を示す）の位置を各検出レバー位置に対応させ
ている。５８．５９は、それぞわ各検出レバー５０７５
１用の運動伝達用ロッドで、図示矢印ｂ　／　ｃ方向は
、それぞれ変速比が大／トルクが大の場合の移動方向を
示す。

なお、５７は、レリーフ弁を示し、ＬＵＢは潤滑供給用
、ＭＶは、それぞれ前／後進切換用多板式クラッチ３／
４（第５図）操作用の手動操作弁６０への供給［１を示
す。

なお、上記変速比取出し／トルク検出機構４９ならびに
油圧制御弁４８の要部拡大図を、それぞれ第１図ないし
第３図に示す。第１図は本発明に係るトルク検出機構の
要部説明図、第２図は、変速比取出し機構および油圧制
御弁部の拡大説明図、第３図は、第２図におけるＡ−Ａ
矢視図であり、詳細は、それぞれ後述する。

つぎに第４．６図においてサーボ機構７ｏのパイロット
弁７０ａは、スロットル信号レバー７１によって操作さ
れ、このスロットル信号レバー７１の軸心７３ａは、ス
ロットル弁７２のレバー７３の軸心７３ａが延長されて
一体化されており、このレバー７３は、エンジンエのス
ロットル弁を操作するアクセルペダルと連動する軸７４
ａに固定されたレバー７４との間に、不等ピッチ圧縮コ
イルばね７７を、プランジャ７５およびシリンダ７６間
に介在させており、スロットル信号レバー７１は、サー
ボ機構７０のパイロット弁７０ａを常にエンジン１のス
ロットルの開度に比例する力で押すように作動している
。

これらの要部拡大Ｊ￥細図が前記第６図であり、また、
第７図に、第４図における■−■矢視矢視一部を断面で
示す）を示す。第４．６．７図において、パイロットｐ
　７０　ａの図の左側からは車速ガバナ信号圧Ｇが導入
され、右側はスロットル信号レバー７！の先端が当接し
ており、７０ｂはサーボピストンで、ケースに固定され
、図の下方からライン圧力りが導入されている。また、
７０ｃはサーボシリンダで、油圧室の油圧により図の左
右方向に変位する。また７０ｄは、サーボシリンダカバ
ーで該カバー７０ｄには、そわぞれシフトアームＡ／Ｂ
、７８ａ／７８ｂがボルトで固定され、変位をそれぞれ
駆動側／被動側ＶプーリＰＩ／Ｐ２の各シフトバルブＢ
８１／８３に伝達するよう構成されている。なお、８０
／８２は、それぞれ駆動側／被動側ＶプーリＰＩ／Ｐ２
の各シフトバルブＡである。

また、第６図中、８４／８５は各連結ピン、８６／８７
は、調整ボルト／ロックナツト、８８／８９は各給油パ
イプ、９０は戻しばねである。動作については後述する
。

つぎに、第１．２図において、５１は前記トルク検出レ
バーで、ケース９１にボルト固定された固定軸９２上に
支点５１ａで枢着されている。一方、タービン軸１０（
第５図参照）と、該軸上のはすば歯車１２（変速装置駆
動軸１８上のはずば歯車の相手歯車）との嵌合部には、
ボールスプライン９３が設けられ、歯１（１２は図の軸
方向右方に慴動変位し得るように構成され、前記固定軸
９２との間には、弾性変位手段としての一対の血ばね９
４、可動スラスト板９５およびスラストニードル軸受９
６、スラスト座金９７を介して拘束されてあり、皿ばね
９４は、はすば歯車１２の伝達トルクにより生ずるスラ
ストと釣合って弾性変位し、その動きは、可動スラスト
板９５、ロッド５９（第５．２図参照）を介してトルク
検出レバー５１に伝達され、油圧制御弁４８（第４図）
のスリーブ５３に作用して、入力トルクによる制御機能
を果す。

ここにおいて、はすば歯車１２の伝達トルクに対応する
スラスト方向移動量は、相手歯車１３とのかみ合い条件
を考慮して、比較的実変位量を小さくするようｌばね９
４のばね定数を設定し、トルク検出レバー５１のレバー
比によって、その変位量を拡大するようにしている。

つぎに、第２図におけるＶ＋−■矢視図をを示す第３図
は、本発明の一特徴を示すもので、該トルク検出レバー
５１と、前記変速比取出しレバー５０とは例えばスリー
ブ５３に対する作動部を二叉構造とすることにより、必
要とする角度θだけ交差させるよう配置構成することに
より、油圧制御弁４８の高さ方向のサイズとスペースの
減少を計っている。

（自動変速制御動作） 以上のような構成による自動変速制御動作を、第４．６
図ならびに第８図に基づいて説明する。

第８１ｔｌ　（１）〜（５）は、各駆動／被動側プーリ
Ｐ　ｉ　／　Ｐ　２ｍ心部内に配設された各可動プーリ
１９／２２のシフトバルブ（それぞれ、駆動／被動側シ
フトバルブＡ／Ｂ　　８０／８１および８２／８３より
成る）の要部を各（１）〜（５）図の中心線より−Ｆ部
に駆動側可動プーリ１９を、また、中心線より下部に被
動側可動プーリ２２を対照させて示した各シーケンス状
態における作動軸の流れ説明図である。ただし、最中右
部の各給油パイプ部８８／８９は図示を省略しである。

ａ、ｄ／ｂ、ｃは、それぞれの給油口／排油１コを示す
。

第８図（１）は、シフトバルブを図の在方（矢印方向）
に動かし始めた状態を示し、駆動側可動プーリ１９への
給油口ａが開、波動側可動プーリ２２への給油口Ｃが閉
となっている。

同図（２）は、シフトバルブが、さらに打方へ６動じた
状態を示し、駆動側可動プーリ１９への給油口ａは開、
被動側可動プーリ２２の排油口Ｃが開となろうとしてい
る。この状態では、駆動側／被動側可動プーリ１９／２
２共動かない。

同図（３）は、シフトバルブがさらに右方へ移動した状
態を示し、駆動側可動プーリ１９への給油口ａは開、被
動側可動プーリ２２の排油口Ｃが開となるので、被動側
プーリＰ２内の作動油は排出され、被動側可動プーリ２
２は図の右方に移動し、ＪＪｉ油口Ｃが閉となって、被
動側可動プーリ２２は停止する。このとき、駆動側可動
プーリ１９には、圧力油が給油されているので、被動側
可動プーリ２２の移動量だけ変位して停止し、同図（４
）の状態となる。

以上のように、シフトバルブを図のＵ方に移動させるこ
とにより、変速比は“ロー”から“トップ側に変速され
る。

上記とは逆に、シフトバルブを図の左方（矢印方向）に
移動させると、同図（５）において、被動側可動プーリ
２２への給油Ｅｌ　ｄが開となり、圧力油が被動側可動
プーリ２２に供給され、さらに、シフトバルブが左方に
移動すると、駆動側可動プーリ１９の排油口すが開とな
って、駆動側可動プーリ１９が第３図における左方に移
動し、排油ｒ−１ｂが閑となるまで移動して、変速比は
“トップ”側から“ロー”側に変化する。

以−Ｆのような駆動／被動プーリＰ　Ｉ／　Ｐ　２の変
速動作は、既述の構成により、車速ガバナ弁圧力ならび
にスロットル開度に対応して、サーボ機構７０のパイロ
ット弁、７０ａとサーボシリンダ７０ｂによる公知の做
い弁機構の原理により、シフトアームＡ／Ｂ　　７８ａ
／７８ｂを介して、一方の可動プーリ側の排油量に相当
する移動量だけ相手側プーリが全く同ｍだけ、同一の側
圧を有したまま反対方向に移動し、Ｖベルト２１は、常
に、その時点の入力トルクに必要とする最適力の側圧を
受けるように作動するため、動力の伝達損失が少なく、
またＶベルト２１の耐久寿命の向上に寄与する。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように、本発明によれば、変速装置の入
力トルクに比例する変位を、変速装置入力軸上で検出し
て、制御油圧力に変換するよう構成したため、効果的に
、この種のＶベルト変速装置に必要な上記制御油圧を得
ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る入力トルク検出機構の要部説
明図、第２図は、変速比取出し機構および油圧制御か部
の拡大説明図、第３図は、第２図におけるＶｌ−Ｖｌ矢
視図、第４図は、この発明が適用されるＶベルト式自動
変速装置の油圧制御機構の一実施例の要部説明図、第５
図は、この実施例を備えた自動用の動力系統の一例の全
体構成説明模型図、第６図は、第４図におけるサーボ機
構要部拡大図、第７図は、第４図における■−■矢視図
、第８図（り〜（５）は、各駆動／被動可動プーリにお
けるシフトバルブ各作動状態における作動油の流れ説明
図である。 １・・・・・・エンジン（原動機） ５・・・・−Ｖベルト式無段変速装置 １０・・・・・・タービン軸（変速機入力軸）１２／１
３・・・・・・はすば歯車 １７−・・・・・皿ばね １９／２２・・・・・・駆動側／被動側可動プーリ２１
・−−−−−Ｖベルト ４８・−・−油圧制御弁 ５０・−・・・変速比検出レバー ５１・・・・・・入力トルク検出レバー５４１５５・・
・・・・ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｖベルト式無段変速装置における駆動プーリおよ
   び被動プーリの各可動プーリに作用する油圧を、該変速
   装置への入力トルクならびに変速比に比例して制御する
   よう構成した無段変速装置の油圧制御装置において、前
   記入力トルクに比例する制御油圧の取出しを、前記駆動
   プーリの軸上に配設されたはずば歯車とかみ合う相手は
   すば歯車を、原動機から該変速装置への入力軸上に配設
   するとともに、該相手はすば歯車を、該歯車の入力トル
   クによるスラスト力と釣合う弾性変位手段を介して軸方
   向に移動可能に構成し、該移動量を検出して、前記制御
   油圧を得るよう構成したことを特徴とする無段変速装置
   の油圧制御装置。
2. （２）前記相手はすば歯車の軸方向変位量を小さい値に
   設定し、変位拡大手段により大きい出力変位置を得るよ
   う構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の無段変速装置の油圧制御装置。