KR100304497B1 - 토로이달형무단변속기의변속제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 피스톤 사이를 연락하는 회로를 통해 어떤 피스톤에 대한 외란(外亂)이 다른 피스톤에 영향을 주는 것을 방지하여, 변속동기의 분산이 발생되는 것을 회피하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치에 관한 것으로, 업시프트시 밸브(53)는 압력(Pu)을 높게 함과 동시에, 압력(P_D)을 저하시킴으로써, 피스톤(51_L, 51_R, 52_L, 52_R)을 대응하는 파워롤러와 함께 실선으로 된 화살표 방향으로 스트로크시켜서 업시프트 변속을 야기한다. 다운시프트 변속시 밸브(53)는 압력(P_D)을 높게 함과 동시에, 압력(P_U)을 저하시킴으로써, 피스톤을 반대의 점선으로 된 화살표 방향으로 스트로크시켜서 다운시프트 변속을 야기한다. 피스톤(52_R)에 업시프트 방향의 외란(F)이 작용하면, 해당 피스톤의 양쪽 룸 사이에 차압이 생기는데, 댐핑 오리피스(74, 78)는 이 차압이 다른 피스톤에 도달하는 것을 저지하여, 변속의 동기 분산을 방지한다.

Description

토로이달형 무단변속기의 변속제어장치

본 발명은 토로이달형 무단변속기의, 특히 동기 분산을 방지할 수 있는 변속제어장치에 관한 것이다.

토로이달형 무단변속기는 동축배치한 입출력 콘 디스크와, 이들 입출력 콘 디스크 사이에서 마찰계합에 의해 동력전달을 하는 파워롤러로 이루어진 토로이달 전동유닛을 주된 구성요소로 한다.

그리고, 토로이달형 무단변속기는 파워 롤러를 개별 피스톤에 의해 파워롤러 회전축선과 직교하는 진동축선방향으로 스트로크시킴으로써, 상기 진동축선 주변에서 경사회전을 일으키며, 이에 따라 입출력 콘 디스크에 대한 파워롤러의 접촉궤적원호직경을 연속적으로 변화시켜서 무단변속을 하도록 구성하는 것이 보통이다.

이러한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치로는 종래 예를들면 일본국 특개평2-283949호 공보에 기재한 바와 같이, 상기 토로이달 전동유닛을 2개 1조로 병렬적으로 배치한, 소위 더블캐비티형 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치에 대해 설명하면, 제23도에 도시한 바와 같은 변속제어장치가 알려져 있다.

제23도에 있어서, FR은 엔진에 가까운 앞쪽의 토로이달 전동유닛에 관계된 한 쌍의 파워롤러중 차량 상측에서 보아 우측의 파워 롤러를 스트로크시키기 위한 앞쪽 우측 피스톤, FL은 마찬가지로 앞쪽의 토로이달 전동유닛에 관계된 위에서 보아 좌측의 파워롤러를 스트로크시키기 위한 앞쪽 좌측 피스톤, RR은 엔진에서 먼 뒤쪽의 토로이달 전동유닛에 관계된 한 쌍의 파워롤러중 위에서 보아 우측의 파워롤러를 스트로크시키기 위한 뒤쪽 우측 피스톤, RL은 마찬가지로 뒤쪽의 토로이달 전동유닛에 관계된 위에서 보아 좌측의 파워롤러를 스트로크시키기 위한 뒤쪽 좌측 피스톤이다.

예를들면, 이들 피스톤이 각각 실선으로 된 화살표 방향으로 스트로크할 때, 대응하는 파워롤러의 업시프트(고속측 변속비를 향한다) 방향의 경사회전을 일으켜서 점선으로 된 화살표 방향으로 스트로크 할 때, 대응하는 파워롤러의 다운시프트(저속측 변속비를 향한다) 방향의 경사회전을 일으키게 하고, 이들 피스톤의 양쪽 룸에 대해 공통인 변속제어밸브S/V의 업시프트 변속P_U을 출력하는 포트 및 다운시프트 변속압P_D을 출력하는 포트를 도시한 회로에 의해 접속한다.

업시프트 변속에 있어서는 변속제어밸브S/V가 업시프트 변속압P_U을 높게 하여, 다운시프트 변속압(압력)P_D을 저하시켜서, 양자 사이에 차압을 생기게 한다. 이 차압은 모든 피스톤(FR, FL, RR, RL)으로 하여금 실선으로된 화살표 방향으로 스트로크시켜서 파워롤러의 업시프트 방향의 경사회전을 야기시킨다. 반대의 다운시프트 변속에 있어서는 변속제어밸브S/V가 다운시프트 변속압P_D을 높게 하고, 업시프트 변속압P_U을 저하시켜서 양자 사이에 차압을 생기게 한다. 이 차압은 모든 피스톤(FR, FL, RR, RL)으로 하여금 점선으로 된 화살표 방향으로 스트로크시켜서, 파워롤러의 다운시프트 방향의 경사회전을 야기시킨다.

그런데, 상기한 종래의 변속제어장치에 있어서는 어떤 피스톤에 대한 스트로크 방향에 있어서의 외란이 다른 피스톤에 그대로 영향을 주고, 4개의 피스톤 사이에 위상의 편의를 일으켜서 변속의 동기 분산이 발생한다는 문제가 생긴다.

즉, 예를들면 제23도에 2점쇄선으로 나타낸 방향의 외란(F)이 뒤쪽 우측 피스톤RR에 입력된 경우에 대해 설명하면, 해당 외란(F)으로 인해 피스톤RR은 같은 방향으로 스트로크하려고 하고, 대응하는 파워롤러의 업시프트 방향으로의 경사회전을 야기하려고 한다. 한편, 외란(F)으로 인한 피스톤RR의 같은 방향으로의 스트로크 경향에 의해 피스톤RR의 양쪽 룸 사이에 발생한 차압은 유압회로내의 작동유체를 통해 다른 3개의 피스톤(FR, FL, RL)의 양쪽 룸에 도달하고, 이들 피스톤을 각각 점선으로 된 화살표 방향으로 가압한다. 그러나, 이것들의 가압방향은 모두 다운시프트방향으로, 외란(F)으로 인한 피스톤RR의 스트로크 방향과 역위상이 되어, 변속의 동기 분산이 발생하는 것을 피하지 못한다.

본 발명은 이러한 변속의 동기 분산을 일으키기 어려운 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시 형태에 따른 변속제어장치를 구비한 토로이달형 무단변속기의 요부종단측면도.

제2도는 동 토로이달형 무단변속기를 제1도의 A-A선상에서 단면으로 하여 화살표 방향에서 본 종단면 정면도.

제3도는 동 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치를 도시한 유압회로도.

제4도는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 제3도와 같은 변속제어 유압회로도.

제5도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 제3도와 같은 변속제어 유압회로도.

제6(a)도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 서보 피스톤의 단면도.

제6(b)도는 동 서보 피스톤에 배설한 댐퍼 피스톤의 평면도.

제7도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 서보 피스톤의 단면도.

제8도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 서보 피스톤의 단면도.

제9도는 오리피스 통과 유량과 오리피스 양측 차압과의 관계선도.

제10도는 제3도에 도시한 변속제어장치의 변형예에 관계된 서보 피스톤의 단면도.

제11도는 제3도에 도시한 변속제어장치의 또다른 변형예에 관계된 서보 피스톤의 단면도.

제12도는 변속제어 유압회로의 고장시에 있어서의 대책을 세운 서보 피스톤의 사시도.

제13도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 구비한 토로이달형 무단변속기의 종단정면도.

제14도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 구비한 토로이달형 무단변속기의 종단정면도.

제15도는 제13도의 변형예를 도시한 서보 피스톤의 유압회로도.

제16도는 제13도의 또다른 변형예를 도시한 서보 피스톤의 유압회로도.

제17도는 제13도의 또다른 변형예를 도시한 서보 피스톤의 유압회로도.

제18도는 제3도의 실시형태에 있어서 댐핑 오리피스를 탄성지지한 다른 유압회로도.

제19도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 제18도와 같은 변속제어 유압회로도.

제20도는 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 변속제어장치를 도시한 제18도와 같은 변속제어 유압회로도.

제21도는 댐핑스로틀의 또다른 실시형태로서의 댐핑 쵸크를 코일스프링으로 탄성지지한 상태를 도시한 요부단면도.

제22(a)도는 제18도의 또다른 변형예를 도시한 접시스프링으로 탄성지지된 댐핑 오리피스의 단면도.

제22(b)도는 제18도의 또다른 변형예를 도시한 접시스프링으로 탄성지지된 댐핑 오리피스의 다른 단면도.

제23도는 종래의 토로이달형 무단변속기에 있어서의 변속제어장치를 도시한 유압회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 변속기케이스 2 : 프론트측 토로이달 전동유닛

3 : 리어측 토로이달 전동유닛 4 : 입력 콘 디스크

5 : 입력 콘 디스크 6 : 출력 콘 디스크

7 : 출력 콘 디스크 8_L: 파워롤러

8_R: 파워롤러 9_L: 파워롤러

9_R: 파워롤러 10 : 주축

13 : 중공출력축 14 : 이축(耳軸)

15 : 이축 16 : 상부 링크

18 : 하부 링크 20 : 상부 링크

21 : 하부 링크 28 : 출력 기어

30 : 카운터 기어 31 : 카운터 샤프트

32 : 변속기 입력축 33 : 전후진 전환기구(회전방향 전환기구)

34 : 로딩 캠 35 : 유성 기어 그룹

36 : 전진 클러치 37 : 후퇴 브레이크

51_L: 서보 피스톤 51_R: 서보 피스톤

52_L: 서보 피스톤 52_R: 서보 피스톤

53 : 변속제어 밸브 54 : 스텝 모터

55 : 프리세스 캠 56 : 변속레버

61 : 업시프트압 회로 66 : 다운시프트압 회로

71 : 댐핑 오리피스(댐핑요소) 72 : 댐핑 오리피스(댐핑요소)

73 : 댐핑 오리피스(댐핑요소) 74 : 댐핑 오리피스(댐핑요소)

75 : 댐핑 오리피스(댐핑요소) 76 : 댐핑 오리피스(댐핑요소)

77 : 댐핑 오리피스(댐핑요소) 78 : 댐핑 오리피스(댐핑요소)

71c : 댐핑쵸크(댐핑요소) 72c : 댐핑쵸크(댐핑요소)

73c : 댐핑쵸크(댐핑요소) 74c : 댐핑쵸크(댐핑요소)

75c : 댐핑쵸크(댐핑요소) 76c : 댐핑쵸크(댐핑요소)

77c : 댐핑쵸크(댐핑요소) 78c : 댐핑쵸크(댐핑요소)

71s : 코일스프링 72s : 코일스프링

73s : 코일스프링 74s : 코일스프링

75s : 코일스프링 76s : 코일스프링

77s : 코일스프링 78s : 코일스프링

71sd : 접시 스프링 72sd : 접시 스프링

73sd : 접시 스프링 74sd : 접시 스프링

75sd : 접시 스프링 76sd : 접시 스프링

77sd : 접시 스프링 78sd : 접시 스프링

81 : 댐퍼 피스톤 82 : 댐퍼 피스톤

87 : 댐핑 오리피스(댐핑요소) 88 : 댐핑 오리피스(댐핑요소)

91 : 피스톤 연통 오리피스 92 : 피스톤 연통 오리피스

101 : 용적 증대실 102 : 용적 증대실

103 : 용적 증대실 104 : 용적 증대실

105 : 어큐뮬레이터 106 : 어큐뮬레이터

이 목적을 위해, 제1발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어 장치는 청구항 1에 기재한 바와 같이, 동축배치한 입출력 콘 디스크와, 이들 입출력 콘 디스크 사이에서 마찰계합에 의해 동력전달을 하는 다수의 파워롤러로 이루어진 토로이달 전동유닛을 구비하고, 상기 파워롤러를 개별 피스톤에 의해 파워롤러 회전축선과 직교하는 진동축선방항으로 스트로크시킴으로써, 해당 진동축선 주변에 있어서 파워롤러의 경사회전을 일으켜서 변속을 하도록 하고, 상기 파워롤러의 스트로크를 행하는 피스톤 양측 차압을 공통인 1개의 변속제어밸브에 의해 발생시키도록 한 토로이달형 무단변속기에 있어서, 외란에 의한 상기 피스톤의 스트로크에 대해 저항을 주는 댐핑요소를 부가하여 배설한 것을 특징으로 한다.

제2발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 2에 기재한 바와 같이, 상기 제1발명에 있어서, 상기 댐핑요소를 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 사이를 연통하는 피스톤 연통스로틀로 구성한 것을 특징으로 한다.

제3발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 3에 기재한 바와 같이, 상기 제1발명에 있어서, 상기 댐핑요소를 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 각각에 접속한 내용적을 증대할 수 있는 용적 증대실에서 구성한 것을 특징으로 한다.

제4발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 4에 기재한 바와 같이, 상기 제1발명에 있어서, 상기 댐핑요소를 외란에 의한 피스톤 스트로크에 따라 발생한 액류방향으로 이동가능하게 탄성지지한 것을 특징으로 한다.

제5발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 5에 기재한 바와 같이, 상기 제1발명 또는 제4발명에 있어서, 상기 댐핑요소를 외란에 의한 피스톤 스트로크에 따른 액류에 대해 유동 저항을 부여하는 댐핑스로틀로 구성한 것을 특징으로 한다.

제6발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 6에 기재한 바와 같이, 상기 제5발명에 있어서, 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에만 관계된 피스톤 양측 차압 공급회로중 적어도 한쪽 회로안에 상기 댐핑스로틀을 삽입한 것을 특징으로 한다.

제7발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 7에 기재한 바와 같이, 제5발명 또는 제6발명에 있어서, 상기 각 피스톤과 함께 스트로크하고, 피스톤으로부터 먼 쪽으로 용적변화하는 댐퍼실을 구획하는 댐퍼 피스톤을 배설하고, 해당 댐퍼 피스톤에 관통시켜서 상기 댐핑스로틀을 배설한 것을 특징으로 한다.

제8발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 8에 기재한 바와 같이, 제5발명 내지 제8발명 중 어느 한 발명에 있어서, 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 사이를 연통하는 피스톤 연통 스로틀을 부가하여 배설한 것을 특징으로 한다.

제9발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 9에 기재한 바와 같이, 제5발명 내지 제8발명중 어느 한 발명에 있어서, 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에 각각 내용적을 증대할 수 있는 용적 증대실을 접속한 것을 특징으로 한다.

제10발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 10에 기재한 바와 같이, 제3발명 또는 제9발명에 있어서, 상기 용적 증대실을 어큐뮬레이터로 구성한 것을 특징으로 한다.

제11발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 11에 기재한 바와 같이, 상기 제10발명에 있어서, 상기 어큐뮬레이터를 피스톤 양쪽 룸의 차압에 따라 움직이도록 구성한 것을 특징으로 한다.

제12발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 12에 기재한 바와 같이, 상기 제4발명 내지 제11발명중 어느 한 발명에 있어서, 상기 탄성지지를 코일스프링으로 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

제13발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치는 청구항 13에 기재한 바와 같이, 상기 제4발명 내지 제11발명중 어느 한 발명에 있어서, 상기 탄성지지를 접시스프링으로 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

[발명의 실시 형태]

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 상세히 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 일실시형태가 되는 변속제어장치를 구비한 토로이달형 무단변속기를 도시한 것이고, 제3도는 동 변속제어장치의 유압회로도이다.

토로이달형 무단변속기는 차량용으로서 전동용량을 배화(倍化)하기 위해서, 변속기 케이스(1)내에 2개의 토로이달 전동유닛, 즉 프론트측 토로이달 전동유닛(2) 및 리어측 토로이달 전동유닛(3)을 탠덤에 수납한 구성으로 한다. 이들 토로이달 전동유닛(2, 3)은 각각 입력 콘 디스크(4, 5)와, 출력 콘 디스크(6, 7)와, 2개 1조의 좌우 파워롤러(8_L, 8_R및 9_L, 9_R)를 주된 요소로 하는 동일한 구성으로 하지만, 출력 콘 디스크(6, 7)가 표리관계가 되도록 동축에 배치한다.

이 배치에 있어서는 변속기 케이스(1)내에 주축(10)을 회전가능하게 지지하고, 이 주축(10)상에 양 토로이달 전동 유닛(2, 3)의 입출력 콘 디스크(4∼7)를 지지한다. 프론트측 입력 콘 디스크(4) 및 리어측 입력 콘 디스크(5)는 각각 볼 스플라인(11)에 의해 주축(10)으로 회전계합시키거나, 축선방향으로 슬라이드 가능하게 하고, 리어측 입력 콘 디스크(5)는 주축(10)에 나사결합시킨 너트(12)에 의해 이탈을 방지한다. 또, 출력 콘 디스크(6, 7)는 중공출력축(13)을 통해 서로 일체로 결합되며, 이 중공출력 축(13)을 주축(10)상에 회전 가능하게 지지한다. 그리고, 한쌍 1조의 좌우 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)는 각각 대응하는 입출력 콘 디스크(4, 6) 사이 및 (5, 7) 사이에서 마찰계합에 의해 동력의 수수를 하도록, 콘 디스크 회전축선의 양측에 대향배치하여 개별 이축(14, 15)상에 회전 가능하게 지지한다.

프론트측 토로이달 전동유닛(2)의 양 이축(14)은 상단을 각각 제2도에 명시한 바와 같이 상부 링크(16)의 양단에 연결하고, 상부 링크(16)의 양단 사이 중앙부를 핀(17)에 의해 상하방향으로 요동가능하게 하여 변속기 케이스(1)에 지지한다. 또한, 양 이축(14)의 하단은 각각 하부 링크(18)의 양단에 연결하고, 하부 링크(18)의 양단 사이 중앙부를 핀(19)에 의해 상하방향으로 요동가능하게 하여 변속기 케이스(1)에 지지한다. 이에 따라 토로이달 전동 유닛(2)의 양 이축(14) 및 파워롤러(8_L,8_R)는 파워롤러 회전축선O₁과 직교하는 파워롤러 진동축선O₂방향으로 동기하여 상호 역방향(등위상)으로 스트로크가 가능해진다.

리어측 토로이달 전동유닛(3)의 양 이축(15)도 똑같이 상단을 각각 상부 링크(20)의 양단에 연결하고, 하단을 각각 하부 링크(21)의 양단에 연결한다. 그리고, 이들 상부 링크(20)의 양단 사이 중앙부 및 하부 링크(21)의 양단 사이 중앙부를 각각 핀(22, 23)에 의해 상하방향으로 요동가능하게 하여 변속기 케이스(1)에 지지하고, 이에 따라 토로이달 전동유닛(3)의 양 이축(15) 및 파워롤러(9_L, 9_R)를 파워롤러 회전축선O₁과 직교하는 파워롤러 진동축선O₂방향으로 동기하여 상호 역방향(등위상)으로 스트로크가 가능하게 한다.

그리고, 프론트측 상부 링크(16) 및 리어측 상부 링크(20)를 가교부재(24)에 의해 서로 결합하고, 프론트측 하부 링크(18) 및 리어측 하부 링크(21)를 가교부재(25)에 의해 서로 결합하고, 이들에 의해 토로이달 전동유닛(2, 3) 사이에서도 이축(14, 15) 및 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)의 스트로크가 동기하여 동위상에서 행해지는 것을 보상하도록 한다.

서로 표리관계로 배치한 출력 콘 디스크(6, 7) 사이에는 중간벽으로서의 출력 기어 하우징(26)을 배치하고, 이것을 하우징 반부(26a, 26b)의 상호 결합체에 의해 구성함과 동시에, 변속기 케이스(1)에 볼트(27)로 장착한다. 그리고, 기어 하우징(26)내에 중공출력 축(13)의 외주에 일체로 성형한 출력기어(28)를 수납하고, 기어 하우징(26)은 동시에 볼 베어링(29)에 의해 중공 출력축(13)을 통해 주축(10)의 중앙부를 변속기 케이스(1)에 대해 회전 가능하게 지지한다.

출력 기어(28)에는 카운터 기어(30)를 맞물리게 하고, 이 기어를 카운터 샤프트(31)에 결합함으로써, 토로이달형 무단변속기로부터의 변속동력을 카운터 샤프트(31)로부터 취출하도록 한다.

주축(10)에 동축 인접관계로 배설한 변속기 입력축(32)으로부터의 회전은 전후진 전환기구(33)에 의해 가역전하에 로딩 캠(34)을 통해 양 토로이달 전동유닛(2, 3)의 입력 콘 디스크(4, 5)에 입력하도록 한다.

전후진 전환기구(33)는 단순유성기어조(35)와, 전진 클러치(36)와, 후퇴 브레이크(37)로 구성하며, 전진 클러치(36)의 체결시 유성기어조(35)를 직결상태로 해서 변속기 입력축(32)의 회전을 그대로 로딩 캠(34)의 캠 플랜지(39)에 입력하여 전진주행을 가능하게 하고, 또 후퇴 브레이크(37)의 체결시 유성기어조(35)를 역전 전동상태로 해서 변속기 입력축(32)의 회전을 역전시켜서 로딩 캠(34)의 캠 플랜지(39)에 전달하여 후퇴주행을 가능하게 한다.

로딩 캠(34)을 설명하는데 있어서, 캠 플랜지(39)는 프론트측 토로이달 전동유닛(2)의 입력 콘 디스크(4)에 동축으로 대향배설하고, 주축(10)상에 레이디얼 겸 스러스트 베어링(41)에 의해 회전 가능하게 지지하고, 입력 콘 디스크(4) 및 캠 플랜지(39) 사이에 캠롤러(40)를 끼운다. 로딩 캠(34)은 주지의 것으로, 입력축(32)으로부터 전후진 전환기구(33)를 지나서 캠 플랜지(39)에 이르는 회전을 프론트측 입력 콘 디스크(4)에, 또 주축(10)을 통해 리어측 입력 콘 디스크(5)에 전달함과 동시에, 전달 토크에 따른 캠 플랜지(39)와 콘 디스크(4)의 상대회전에 의해 입력 콘 디스크(4)에 출력 콘 디스크(6)를 향하는 방향의 스러스트를 부여한다.

또, 상기 스러스트의 반력은 캠 플랜지(39)로부터 이것을 주축(10)상에 회전 가능하게 지지하는 레이디얼 겸 스러스트 베어링(41), 주축(10), 너트(12)를 차례로 지나서 리어측 입력 콘 디스크(5)에 이르며, 이 리어측 입력 콘 디스크(5)를 출력 콘 디스크(7)를 향해 힘을 가한다. 따라서, 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)는 각각 대응하는 입출력 콘 디스크 사이에 전달 토크에 따른 힘으로 협압되고, 대응하는 입출력 콘 디스크 사이에서의 동력전달을 가능하게 한다.

상기 실시형태가 되는 토로이달형 무단변속기의 전동작용은 다음과 같다.

입력축(32)으로부터 전후진 전환기구(33)를 지나서 캠 플랜지(39)에 도달한 가역 회전은 로딩 캠(34)을 통해 프론트측 입력 콘 디스크(4)에 전달된다. 이 입력 콘 디스크(4)에의 회전은 동시에 볼 스플라인(11), 주축(10)을 지나서 리어측 입력 콘 디스크(5)에도 똑같이 전달된다.

그리고 입력 콘 디스크(4, 5)의 회전은 이것들과 마찰계합하는 파워롤러(8_L,8_R) 및 (9_L,9_R)에 전달되어 이들 파워 롤러를 축선O₁주변으로 회전시킨다. 그리고, 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)는 이들과 마찰계합하는 출력 콘 디스크(6, 7)에 회전을 전달하고, 이 회전이 공통의 출력기어(28)로부터 카운터 기어(30)를 지나서 카운터 샤프트(31)에 이르며, 이 카운터 샤프트로부터 동력을 취출할 수 있다.

여기서, 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)를 이축(14, 15)을 통해 상부링크(16, 20) 및 하부링크(18, 21)에 의해 동기시키면서, 파워롤러 회전축선O₁과 직교하는 진동축선O₂의 방향으로 동위상에서 콘 디스크 회전축선으로부터 옵셋하도록 스트로크시키면, 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)가 입출력 콘 디스크로부터의 분력에 의해 해당 진동축선C₂주변과 동기하여 동위상에서 경사 회전된다. 이에 따라, 입출력 콘 디스크에 대한 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)의 접촉 궤적 원 반경이 연속적으로 변화하고, 입출력 콘 디스크(4, 6) 사이의 전동비 및 입출력 콘 디스크(5, 7) 사이의 전동비를 같게 유지하여 무단계로 변화시킬 수 있다.

또, 전동비가 소정의 전동비로 되었다고 해도 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)를 옵셋(0)의 초기 스트로크위치로 되돌림으로써, 해당 전동비를 유지할 수 있다. 이상에 의해 입력축(32)과 출력축(13) 사이의 전동비, 즉 토로이달형 무단변속기의 변속비를 무단계로 변화시켜서 소정치에 가져올 수 있다.

상기한 바와 같이 파워롤러(8_L, 8_R) 및 (9_L, 9_R)를 서로 동기시키고, 또 동위상에서 진동축선O₂방향으로 스트로크시킴으로써 변속을 하는 변속제어 장치를 제2도 및 제3도에 의거하여 다음에 설명한다. 단, 본 실시형태에 있어서 전후진 전환기구(33)로부터의 입력회전은 동력이 입력되는 방항(제2도의 도면)에서 보아 시계방향으로 한다.

제2도에서는 전체를 볼 수는 없지만, 프론트측 좌우의 파워롤러(8_L, 8_R) 및 리어측 좌우의 파워롤러(9_L, 9_R)에 대응하는 이축(14, 15)의 하단에 각각 프론트측 좌우의 피스톤(51_L, 51_R) 및 리어측 좌우의 피스톤(52_L, 52_R)(제3도참조)을 배설한다. 이들 피스톤은 제3도의 실선으로 된 화살표 방향으로 스트로크할 때 대응하는 파워롤러의 업시프트(고속측 변속비를 향한다) 방향의 경사회전을 일으키고, 동 도면의 점선으로 된 화살표 방향으로 스트로크할 때, 대응하는 파워롤러의 다운시프트(저속측 변속비를 향한다) 방향의 경사회전을 일으키는 것으로, 이들 피스톤(51_L, 51_R) 및 (52_L, 52_R)의 스트로크 제어를 담당하는 공통된 1개의 변속제어밸브(53)를 제2도에 도시한 바와 같이 변속기 케이스(1)의 아래쪽에 배설한다.

변속제어밸브(53)는 제3도에도 도시하였지만, 상기 문헌 등에서 주지된 것으로, 스풀형의 내밸브체(53a)와 슬리브형의 외밸브체(53b)를 서로 슬라이딩 가능하게 감합하여 구비하고, 외밸브체(53b)를 밸브의 하우징(53c)에 슬라이딩 가능하게 감합하여 구성한다. 그리고 변속제어밸브(53)는 내밸브체(53a)에 스텝 모터(54)로부터 변속비 지령을 입력하여 이 내밸브체(53a)를 지령 변속비에 대응하는 스트로크 위치로 하고, 외밸브체(53b)를 제2도에 도시한 바와 같이 앞쪽 우측의 파워롤러(8_R)에 관계된 이축(14)의 하단에 고착한 프리세스 캠(55)의 캠면에 벨크랭크형 변속레버(56)를 통해 함께 기능하게 한다.

변속제어밸브(53)는, 내밸브체(53a)를 변속비 지령에 대응하는 스트로크위치로 변위하면, 내밸브체(53a)와 외밸브체(53b)의 상대위치가 중립위치로 부터 어긋남으로써, 업시프트 변속이면 업시프트 변속압P_U을 높게 함과 동시에, 다운시프트 변속압P_D을 저하시켜서 양자 사이에 차압을 생기게 하고, 반대로 다운시프트 변속이면, 다운시프트 변속압(P)을 높게 함과 동시에 업시프트 변속압(P_U)을 저하시켜서 양자 사이에 차압이 생기도록 기능한다.

제3도에 도시한 바와 같이, 업시프트 변속압P_U의 출력회로(61)를 분기회로(62, 63)에 의해 피스톤(51_L, 52_L)의 하측 룸에, 또 분기회로(64, 65)에 의해 피스톤(51_R, 52_R)의 상측 룸에 각각 접속하고, 다운시프트 변속압P_D의 출력회로(66)를 분기회로(67, 68)에 의해 피스톤(51_L, 52_L)의 상측 룸에, 또 분기회로(69, 70)에 의해 피스톤(51_R, 52_R)의 하측 룸에 각각 접속한다.

그리고, 본 실시형태에 있어서는 특히 각 분기회로(62∼65) 및 (67∼70)안에 각각 댐핑요소로서의 댐핑 오리피스(71∼74) 및 (75∼78)을 삽입한다. 또, 댐핑 오리피스(71∼74) 및 (75∼78)는 쵸크스로틀이어도 상관없음은 물론이다.

상기의 구성에 있어서 변속은 이하와 같이 행해진다.

업시프트 변속시 변속제어밸브(53)가 업시프트 변속압P_U을 높게 함과 동시에 다운시프트 변속압P_D를 저하시켜서 양자 사이에 차압을 생기게 한다. 이 차압은, 모든 피스톤(51_L, 52_L, 51_R, 52_R)을 대응하는 파워롤러와 함께 제3도의 실선으로 된 화살표 방향으로 스트로크시켜서, 이들 파워롤러의 업시프트 방향의 경사회전을 야기시킨다. 반대의 다운시프트 변속시에는 변속제어밸브(53)가 다운시프트 변속압(P_D)을 높게 함과 동시에 업시프트 변속압(P_U)를 저하시켜서 양자 사이에 차압을 생기게 한다. 이 차압은 모든 피스톤(51_L, 52_L, 51_R, 52_R)을 대응하는 파워롤러와 함께 제3도의 점선으로 된 화살표 방향으로 스트로크시켜서 이들 파워롤러의 다운시프트 방향의 경사회전을 야기시킨다.

이러한 변속중 앞쪽 우측 이축(14)의 하단에 결합한 프리세스 캠(55)은 변속 링크(56)를 통해 해당 이축(14) 및 파워롤러(8_R)의 상기 스트로크량 및 경사회전각을 변속제어밸브(53)의 외밸브체(53b)에 기계적으로 피드백된다. 그리고, 상기의 무단변속에 의해 스텝 모터(54)로부터 내밸브체(53a)에의 변속비 지령이 달성될 때, 상기의 프리세스 캠(55)을 통한 기계적 피드백이 변속제어밸브(53)의 외밸브본체(53b)로 하여금 내밸브체(53a)에 대해 상대적으로 초기의 중립위치로 복귀시키고, 동시에 모든 파워롤러(8_L, 8_R, 9_L, 9_R)를, 회전축선O₁이 입출력 콘 디스크(4∼7의) 회전축선과 교차하는 제2도의 비변속위치로 되돌림으로써, 상기 변속비 지령의 달성상태를 유지할 수 있다.

여기서, 예를들면 제3도에 2점쇄선의 화살표로 도시한 바와 같이 뒤쪽 우측 피스톤(52_R)에 업시프트 방향의 외란(F)이 작용하면, 해당 피스톤(52_R)은 외란방항으로 스트로크하려고 한다. 그리고, 분기회로65, 70에 삽입한 댐핑 오리피스(74, 78)가 외란(F)에 의한 피스톤(52_R)의 스트로크에 대해 저항을 주기 때문에, 이 스트로크 자신을 저지할 수 있는데 추가해서, 외란(F)으로 인한 상기 피스톤(52_R)의 스트로크에 따라 해당 피스톤의 양쪽 룸 사이에 발생하는 차압이 다른 피스톤(51_L, 52_L, 51_R, 52_L)의 양쪽 룸에 도달하는 것을 저지한다. 따라서, 해당 다른 피스톤(51_L, 51_R, 52_L)이 업시프트 방향의 외란(F)을 입력된 피스톤52_R과 역위상 방향(파선으로 도시한 다운시프트 방향)으로 스트로크되는 일이 없고, 변속의 동기 분산이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시의 형태에 있어서는 각 피스톤(51_L, 51_R, 52_L, 52_R)에 관해서 양쪽 룸의 쌍방에 댐핑 오리피스가 존재하게 되고, 이들 2개의 댐핑 오리피스가 상기와 같이 변속의 동기 분산을 방지하도록 기능하기 때문에, 당해 작용효과를 확실히 달성할 수 있다.

그리고, 제4도 또는 제5도에 도시한 바와 같이 댐핑 오리피스는 각 피스톤(51_L, 51_R, 52_L, 52_R)에 관해 양쪽 룸의 한쪽에 관계된 댐핑 오리피스만으로도 일정한 작용효과를 달성할 수 있음은 말할 필요도 없다.

제4도는 업시프트압회로(61)에 관계된 분기로(62∼65)에 댐핑 오리피스(71∼74)를 배설하고, 다운시프트압 회로(66)에 관계된 분기회로(67∼70)중에 댐핑 오리피스를 배설하지 않은 실시형태를 보이며, 제5도는 다운시프트압 회로(66)에 관계된 분기회로(67∼70)중에 댐핑 오리피스(75∼78)를 배설하여, 업시프트압회로(61)에 관계된 분기로(62∼65)에 댐핑 오리피스를 배설하지 않은 실시형태를 나타낸다.

이들의 실시형태에 의하면, 댐핑 오리피스의 수가 적은 것부터, 변속 응답성의 저하를 최소로 할 수 있으며, 또 변속제어의 안정화를 꾀할 수 있다.

제6(a),(b)도는 본 발명의 또다른 실시형태를 도시한 것으로, 본 실시형태에서는 앞쪽 좌측의 피스톤(51_L)에 관해서 설명하면, 상기 피스톤(51_L)의 양측에 댐퍼 피스톤(81, 82)을 일체로 배설하고, 이들 댐퍼 피스톤(81, 82)에 의해 피스톤(51_L)으로부터 먼 쪽에 룸(83, 84)을 구획한다. 여기서 댐퍼 피스톤(81, 82)은 피스톤(51_L)과 함께 스트로크하며, 해당 스트로크에 의해 룸(83, 84)의 내용적을 변화시킨다. 그리고, 피스톤(51_L)과 댐퍼 피스톤(81, 82) 사이에 있어서의 룸(85, 86)은 피스톤 스트로크에 의해서도 용적변화하지 않으며, 이들 용적변화하지 않은 룸(85, 86)을 대응하는 분기회로(62, 67)에 접속한다. 그리고, 댐퍼 피스톤(81, 82)에 관통시켜서 댐핑 오리피스87, 88를 형성한다.

본 실시의 형태에서는 분기로(62)에서 룸(85)을 지나서 룸(83)에 도달하는 업시프트압P_U과, 분기로(67)에서 룸(86)을 지나서 룸(84)에 도달하는 다운시프트압P_D과의 차압에 의해 피스톤(51_L)을 스트로크시킬 수 있다. 또, 피스톤(51_L)에 외란(F)이 입력되었을 때에는 당해 피스톤(51_L)이 외란방향으로 스트로크하려고 한다. 그리고, 댐퍼 피스톤(81, 82)에 배설한 댐핑 오리피스(87, 88)가 제3도에 있어서의 댐핑 오리피스(71, 75)와 같이 기능하여 외란(F)에 의한 피스톤(51_L)의 스트로크에 대해 저항을 주기 때문에, 이 스트로크 자신을 저지할 수 있는 데 추가하여, 외란(F)으로 인해 룸(83, 84) 사이에 발생한 차압이, 다른 피스톤(51_R, 52_L, 52_R)에 도달하는 것도 저지한다. 따라서, 본 실시형태에서도 상기한 바와 같이, 변속의 동기 분산이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 여기서는 분기로(62, 67)에 댐핑 오리피스(71, 75)를 배설하지 않은 경우를 설명하였으나, 댐핑 오리피스(71, 75)를 배설한 경우여도 상관없다.

또, 제7도 또는 제8도에 도시한 바와 같이, 피스톤(51_L)에 배설한 댐퍼 피스톤(81, 82)은 한쪽뿐이어도 어느 정도는 소정의 기능을 다할 수 있다. 이 경우, 댐핑 오리피스의 수가 적기 때문에, 변속 응답성의 저하를 최소로 할 수 있으며, 또 변속제어의 안정화를 꾀할 수 있다. 또, 분기로(62, 67)에는 상기와 같이 댐핑 오리피스(71, 75)를 배설해도 된다.

그런데, 상기 각 실시형태에 있어서는 댐핑 오리피스직경을 작게 하지 않으면, 변속의 동기 분산이 방지된다는 작용효과를 목표로 한 만큼 달성할 수 없다. 그러나, 댐핑 오리피스직경을 작게 하면 로딩되기 쉬울 뿐만 아니라, 저온시 작동유의 점도가 높을 때에는 제9도에 예시한 바와 같이 오리피스 통과 유량에 대한 오리피스 양측 차압의 증대가 급격해지고, 또 피스톤 양측의 작동유 누설량이 온도에 따라 크게 달라짐과 함께, 댐핑 오리피스에 의한 오리피스 효과가 크게 변동하여, 변속제어에 대한 악영향을 무시할 수 없게 된다.

이 문제해결을 위해, 제10도에 도시한 실시형태에서는 앞쪽 좌측의 피스톤(51_L)에 대해 설명하면, 상기 피스톤(51_L)에 피스톤 연통 오리피스(91)를 형성하고, 이에 따라 피스톤(51_L)의 양측에 차압이 있는 경우에 있어서, 고압측에서 저압측을 향해 작동유가 유동하도록 한다.

이러한 구성에 의하면, 피스톤(51_L)이 화살표 방향으로 스트로크하면, 피스톤(51_L)에 의해 구획된 한쪽 룸A에서의 압력이 높아지지만, 피스톤 연통 오리피스(91)에 의해 다른쪽 룸B에 오일이 흐르기 때문에, 룸A의 압력상승은 완화된다. 즉, 댐핑 오리피스(71, 75)의 오리피스직경을 그 만큼 작게 하지 않아도 다른 피스톤에 대한 영향을 억제할 수 있다.

따라서, 댐핑 오리피스(71, 75)의 로딩이 일어나지 않게 할 수 있음과 동시에, 저온시 작동유의 점도가 높을 때에도 변속 응답 지연을 일으키기 힘들고, 또 댐핑 오리피스(71, 75)에 의한 오리피스 효과의 변동을 작게 유지할 수 있어서 변속제어에의 악영향을 적게 할 수 있다. 또, 이러한 구성에 의하면, 분기로(62, 67)에 댐핑 오리피스(71, 75)를 배설하고 있지 않은 경우에도 일정한 작용효과를 얻을 수 있다.

피스톤(51_L)의 양쪽에 차압이 있는 경우에 고압측에서 저압측을 향하여 작동유가 유동하도록 하는데 있어서는 제10도의 구성 대신 제11도와 같이 피스톤(51_L)의 양쪽 룸으로 통하는 분기로(62, 67) 사이를 연통하도록 피스톤 연통 오리피스(92)를 배설하는 것도 같은 작용효과를 거둘 수 있음은 물론이고, 상기와 같이 댐핑 오리피스71, 75를 배설하고 있지 않은 경우에도 일정한 효과를 얻을 수 있다.

제12도는 피스톤(51_L)에 대해 대표적으로 설명하겠는데, 피스톤(51_L)의 하부면에 돌기(93)를 배치하고, 해당 피스톤의 하강위치에 있어서 돌기(93)가 계합하는 오목부(94)를 실린더(95)에 형성한 것이다. 이 구성에 의하면, 변속 제어압이 발생하지 못하게 된 고장으로 피스톤(51_L)이 하강위치상태가 될 때, 돌기(93)와 오목부부(94)의 계합에 의해 피스톤(51_L)을 예를들면 발진가능하고, 또 지장이 없는 주행이 가능한 변속비에 대응하는 회전위치에 고정할 수 있다.

제13도는 댐핑 오리피스의 내경을 변속제어에 악영향이 생기거나, 로딩되는 등의 문제가 생길수록 적게하지 않아도 변속의 동기 분산을 방지한다고 하는 작용효과를 확실히 달성할 수 있도록 한 대책의 또다른 실시형태를 나타낸 것으로, 이 대책은 제10도 또는 제11도의 대책 대신 혹은 이와 병용하여 이들 제10도 또는 제11도에 도시한 것과 같은 작용효과를 달성하거나, 혹은 당해 작용효과를 더욱 현저하게 한 것이다.

제13도는 상기 프론트측 토로이달 전동유닛(2)과 같은 1개의 토로이달 전동유닛(같은 부호로 나타낸다)만을 가진 싱글 캐버티형 토로이달형 무단변속기를 입력축쪽에서 보아 도시한 개략도(도면중 제1도∼제3도에 있어서와 같은 부분을 동일부호로써 나타내고, 중복설명을 생략했다)이며, 본 실시형태에 있어서는 각 피스톤(51_L, 51_R)의 상하실에 각각 용적 증대실(101∼104)을 접속하여 배설한다.

또, 이들 용적 증대실(101∼104)의 배치에 관해서는 제13도와 같이 피스톤(51_L, 51_R)의 상하실에 직접 접속하는 대신, 제14도와 같이 관련된 유압회로에 접속하는 등 자유이다.

여기서, 오리피스 개구면적(S)과 오리피스 양측 차압(AP)의 관계는 유체의 밀도를 ρ라 하고, 오리피스 통과유량을 Q라 하면,

[수 1]

Q= Eo·S·△P/ρ) ··· (1)

단, Eo : 정수로 나타내는 것이 알려져 있으며, 또, 피스톤 한쪽면에 발생하는 압력Pa은 피스톤실에의 작동유 유입량을 Q, 피스톤 면적을 A, 피스톤 실용적을 V, 피스톤 변위속도를 Vx, 피스톤 변위량을 x, 작동유의 탄성계수를 k라 한 경우,

[수 2]

Pa= ∫[k(Q-A·Vx)/(V+A·x)] dt ··· (2)

로 나타내는 것도 알려져 있다.

여기서 상기 (1)식을 (2)식에 대입하면,

[수 3]

Pa= ∫ [k(E_o·S·△P/ρ-A·Vx)] dt ··· (3)

를 얻을 수 있지만, 이 (3)식에 있어서 x는 미소변위이기 때문에 무시할 수 있는 것이기 때문에, x= 0으로 하고.

[수 4]

Pa= ∫ [k(E_o·S·△P/ρ-A·Vx)/V] dt ··· (4)

를 얻을 수 있다. 이 (4)식에서 알 수 있듯이, 피스톤실용적V를 크게 하면, 피스톤에 작용하는 압력Pa이 작아지고, 오리피스 개구면적s을 작게 하면 거의 같은 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 같은 피스톤에 작용압(Pa)을 발생시키는 것이면, 피스톤실용적V을 크게 하면, 그만큼 오리피스 개구면적(S)이 커도 되게 되며, 제13도이나 제14도의 실시형태에 의하면, 용적 증대실(101∼104)을 부가함으로써, 댐핑 오리피스(71, 73, 75, 77)의 내경을 작게 하지 않아도, 상기 변속의 동기 분산을 방지한다는 작용효과를 확실히 달성할 수 있다.

또, 피스톤(51_L, 51_R)에 접속하는 배관에는 고유의 관로저항이 있으며, 그 자신이 오리피스라고 간주할 수 있는데, 이런 이유로 제13도이나 제14도의 실시형태에 의하면, 용적 증대실(101∼104)의 용적 설정에 따라서는 댐핑 오리피스(71, 73, 75, 77)를 생략하는 것도 가능하다.

또 용적 증대실(101∼104)은 제15도에 피스톤(51_L)의 용적 증대실(101, 102)의 경우에 대해서만 나타냈으나, 어큐뮬레이터(105, 106)에 의해 제공하도록 하는 것이 좋다. 어큐뮬레이터(105, 106)는 각각 피스톤(105p, 106p)과 이들 피스톤을 탄성지지하는 스프링(105s, 106s)으로 구성하며, 스프링(105s, 106s)으로부터 먼 피스톤(105p, 106p)쪽에 있어서의 룸을 피스톤(51_L)의 상하룸에 접속하여 용적 증대실(101, 102)로 한다.

이처럼 용적 증대실(101∼104)을 어큐뮬레이터로 구성하는 경우, 압력 특성이 상기 (2)식에 있어서의 작동유의 탄성계수k를 스프링(105s, 106s)의 스프링 정수로 바꾼 식에 의존하게 되고, 당해 스프링 정수의 설정대로 임의의 압력특성으로 할 수 있어서, 작은 스페이스에서 제13도 또는 제14도에 의한 것과 같은 작용효과를 달성할 수 있다.

또, 어큐뮬레이터(105, 106)는 제16도에 도시한 바와 같이, 스프링(105s, 106s)을 공통화한 구성으로 할 수 있으며, 이 경우 스페이스의 절약과 저렴화를 더욱 도모할 수 있음은 말할 나위도 없다.

또한, 어큐뮬레이터(105, 106)는 제17도에 도시한 바와 같이, 피스톤(105p, 106p)을 공통화한 구성으로 할 수도 있으며, 이 경우 스페이스의 절약과, 저렴화를 좀더 도모할 수 있다. 아울러, 본 실시형태에 의하면, 어큐뮬레이터가 피스톤 양쪽 룸의 차압에 따라 움직이기 때문에, 어큐뮬레이터가 무효한 변위를 모두 무로 할 수 있으며, 좀더 작은 스페이스에서 제13도 또는 제14도에 의한 것과 같은 작용효과를 달성할 수 있다.

제18도는 제3도의 댐핑 오리피스를 탄성지지한 또다른 실시형태이며, 각 분기회로(62∼65) 및 (67∼70)중 각각에 삽입한 댐핑 오리피스(71∼74) 및 (75∼78)를 각각 코일 스프링(71s∼78s)으로 탄성지지한다. 이 회로도에 있어서, 제3도와 동일부분은 동일부호로서 설명을 생략하고, 상기 구성에 있어서의 변속도 같은 작용으로 행해진다.

여기서, 예를들면 제18도에 2점쇄선의 화살표로 도시한 바와 같이, 뒤쪽 우측의 피스톤(52_R)에 업시프트 방향의 외란(F)이 작용하면, 분기회로(65, 70)에 삽입한 댐핑 오리피스(74, 78)의 양단을 코일스프링(74s, 78s)으로 탄성지지 했기 때문에, 피스톤(52_R)이 외란방향으로 스트로크할 경우, 피스톤(51_R)의 스트로크량에 따른 반력과 스트로크속도에 따른 저항이 발생한다. 이 반력 및 저항이 피스톤(52_R)의 스트로크 자신을 저지할 수 있는데다 외란(F)으로 인한 상기 피스톤(52_R)의 스트로크에 따라 당해 피스톤의 양쪽 룸 사이에 발생하는 차압이 다른 피스톤(51_L, 51_R, 52_L)의 양쪽 룸에 도달하는 것을 저지한다. 따라서, 다른 피스톤(51_L, 51_R, 52_L)이 업시프트 방향의 외란(F)을 입력된 피스톤(52_R)과 역위상 방향(파선으로 도시한 다운시프트 방향)으로 스트로크되지 않아 변속의 동기 분산이 발생하는 것을 방지한다.

따라서, 본 실시의 형태에 있어서는 각 피스톤(51_L, 51_R, 52_L, 52_R)에 관해 피스톤 양쪽 룸의 쌍방에서 댐핑 오리피스를 코일스프링으로 탄성지지했기 때문에, 이들 2개의 댐핑 오리피스에 의한 저항에 더해 피스톤 스트로크량에 따른 반력이 상기와 같이 변속의 동기 분산을 방지하도록 기능하여, 당해 작용효과를 더한층 확실하게 달성할 수 있다.

그리고, 제19도 또는 제20도에 도시한 바와 같이, 각 피스톤(51_L, 51_R, 52_L, 52_R)에 관해, 피스톤 양쪽 룸의 한쪽에 관계된 댐핑 오리피스만을 탄성지지해도 일정한 작용효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

제19도는 업시프트압 회로(61)에 관계된 분기로(62∼65)중에 있어서, 댐핑 오리피스(71∼74)를 각각 코일스프링(71s∼74s)으로 탄성지지하고, 다운시프트압 회로(66)에 관계된 분기회로(67∼70)중에는 댐핑 오리피스 및 코일스프링을 배설하지 않은 실시형태를 도시한 것이다.

제20도는 다운시프트압회로(66)에 관계된 분기회로(67∼70)중에 있어, 댐핑 오리피스(75∼78)를 각각 코일스프링(75s∼78s)에서 탄성지지하여, 업시프트압회로(61)에 관계된 분기로(62∼65)중에는 댐핑 오리피스및 코일스프링을 마련하지 않은 실시형태를 도시한다.

이들 실시형태에 의하면 댐핑 오리피스 및 코일스프링의 수가 적기 때문에, 변속응답성의 저하를 최소로 할 수 있으며, 또 변속제어의 안정화를 꾀할 수 있다.

또, 상술한 각 분기로중의 댐핑 오리피스(71∼78)를 탄성지지하는 구성을 앞의 제6도∼제8도, 제10도, 제11도 또는 제13도∼제17도의 설명에 있던 실시형태와 조합하는 것도 가능하다.

또, 이들의 실시형태에서도 코일스프링으로 탄성지지한 댐핑 오리피스(71∼78)를 쵸크스로틀로 해도 됨은 물론이다.

제21도는 일례로서 댐핑 오리피스(11)을 댐핑 쵸크(71c)로 바꾸고, 해당 댐핑 쵸크(71c)의 양단을 코일스프링(71c)으로 탄성지지한 것을 도시한다.

또, 댐핑소자를 탄성지지하는 부재는 저렴하고, 또 부착 스페이스가 작은 코일스프링이 바람직하지만, 접시스프링이어도 코일 스프링과 같은 효과를 얻을 수 있다.

이 때, 접시스프링 배열은 제22(a)도에 도시한 바와 같이, 댐핑 오리피스(71)를 예로 들면, 댐핑 오리피스(71)의 양단에 있어서, 4매의 접시스프링(71sd)중 2매를 중첩하여 복합 접시스프링으로 하고, 이 복합접시스프링을 2조 대향하여 배열한 구성이어도 제22(b)도와 같이 댐핑 오리피스(71)의 양단에 있어서, 4매의 접시스프링(71sd)을 서로 다르게 배열한 구성이어도 된다.

이상, 본 발명에 의한 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치에 대해 상술한 것은 본 발명의 바람직한 실시형태를 나타낸 데 불과하고, 변속의 동기 분산이 발생하는 것을 방지한다고 하는 목적을 달성할 수 있는 범위내에서는 각 실시형태를 단독으로 사용한 뿐만 아니라, 각각의 요소를 조합하여 사용해도 됨은 물론이다.

제1발명에 있어서, 토로이달 전동유닛의 입력 콘 디스크에 도달한 회전은 파워 롤러를 통해 출력 콘 디스크에 전달된다. 이 전동중 공통인 1개의 변속제어밸브가 파워롤러의 개별 피스톤의 양측에 차압을 작용시키면, 각 피스톤은 대응하는 파워 롤러를 그 회전축선과 직교하는 진동축선방향으로 스트로크시켜서 당해 진동축선주변에 있어서의 파워롤러의 경사회전을 야기시켜 무단변속을 가능하게 한다.

여기서, 어떤 피스톤에 외란이 작용하면, 해당 피스톤은 외란방향으로 스토록크하려고 한다. 그리고 댐핑요소가 외란에 의한 피스톤의 스트로크에 대해 저항을 주기 때문에, 이 스트로크 자신을 저지할 수 있는데 추가하여, 외란으로 인한 상기 피스톤의 스트로크에 따라 해당 피스톤의 양쪽 룸 사이에 발생하는 차압이 다른 피스톤의 양쪽 룸에 도달하는 것도 저지한다. 따라서 해당 다른 피스톤이 외란이 입력된 피스톤과 역위상 방향으로 스트로크되는 일이 없어서 변속의 동기 분산이 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

제2발명에 있어서는 상기 댐핑요소를 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 사이를 연통하는 피스톤 연통스로틀로 구성했기 때문에, 간단한 구성으로 상기 제1발명에 의한 작용효과를 달성할 수가 있다.

제3발명에 있어서는 상기 댐핑요소를 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에 각각 접속한 내용적을 증대할 수 있는 용적 증대실에서 구성했기 때문에, 상기 제2발명과 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

제4발명에 있어서는 상기 댐핑요소를 외란에 의한 피스톤 스트로크에 따라 발생한 액류 방향으로 이동가능하게 탄성지지했기 때문에, 외란에 의해 피스톤이 스트로크한 경우, 해당 피스톤의 스트로크속도에 대한 저항과, 스트로크량에 따른 반력이 발생한다. 이 저항 및 반력이 스트로크 자신을 저지할 수 있는데 추가해서 외란으로 인한 상기 피스톤의 스트로크에 따라 해당 피스톤의 양쪽 룸 사이에 발생하는 차압이 다른 피스톤의 양쪽 룸에 도달하는 것도 저지한다. 따라서, 제1발명의 효과를 더욱더 현저한 것으로 할 수 있다.

제5발명에 있어서는 상기의 댐핑요소를 외란에 의한 피스톤 스트로크에 따른 액류에 대해 유동 저항을 부여하는 댐핑스로틀로 구성했기 때문에, 간단한 구성으로 상기 제1발명에 의한 작용효과를 달성할 수가 있다.

제6발명에 있어서는 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에만 관계된 피스톤양측 차압 공급회로중 적어도 한쪽 회로중에 상기 댐핑 압축을 삽입했기 때문에, 변속제어회로에 대한 처치만으로 저렴하게 제1발명에 의한 작용효과를 달성할 수가 있다.

제7발명에 있어서는 상기 각 피스톤과 함께 스트로크하고, 피스톤으로부터 먼 쪽으로 용적변화하는 댐퍼실을 구획하는 댐퍼 피스톤을 배설하고, 상기 댐퍼 피스톤에 관통시켜서 상기의 댐핑스로틀을 배설했기 때문에, 피스톤 자신의 기구적인 개조에 의해 제1발명에 의한 작용효과를 달성할 수 있다.

제8발명에 있어서는 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 사이를 연통하는 피스톤 연통스로틀을 부가하여 배설했기 때문에, 상기 댐핑스로틀의 내경을 좌측만큼 작게 하지 않아도 제1발명에 의한 작용효과를 달성할 수 있으며, 스로틀의 로딩 방지상 스로틀 직경을 작게 할 수 없는 경우에도 제1발명의 작용효과를 달성할 수 있는 것 외에, 댐핑 스로틀 직경을 작게 한 경우의 폐해, 즉 변속응답성의 악화나, 피스톤 양측 차압의 증대로 인한 작동유 누설의 문제나 쉽게 막히는 문제를 회피할 수 있다.

제9발명에 있어서는 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에 각각 내용적을 증대할 수 있는 용적 증대실을 접속했기 때문에, 댐핑스로틀의 내경을 좌측 만큼 작게 하지 않아도 제1발명에 의한 작용효과를 달성할 수 있으며, 이 경우에도 제8발명과 같은 목적을 실현할 수 있다.

제10발명에 있어서는 상기 용적 증대실을 어큐뮬레이터로 구성했기 때문에 제9발명보다 작은 스페이스에서 동일한 효과를 달성할 수 있다.

제11발명에 있어서는 상기 어큐뮬레이터를 피스톤 양쪽 룸의 차압에 따라 움직이도록 구성했기 때문에, 제10발명보다 좀더 작은 스페이스에서 제8발명과 같은 효과를 달성할 수 있다.

제12발명에 있어서는 상기 탄성지지를 코일스프링으로 행하기로 했기 때문에, 저렴하게 제4발명에 의한 작용효과를 달성할 수 있다.

제13발명에 있어서는 상기 탄성지지를 접시 스프링으로 행하기로 했기 때문에, 제12발명과 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

Claims (13)

1. 동축배치한 입출력 콘 디스크와, 이들 입출력 콘 디스크 사이에서 마찰계합에 의해 동력전달을 하는 다수의 파워롤러로 이루어진 토로이달 전동유닛을 구비하며, 상기 파워 롤러를 개별 피스톤에 의해 파워를러 회전축선과 직교하는 진동축선방항으로 스트로크시킴으로써, 상기 진동축선주변에 있어서의 파워롤러의 경사회전을 일으켜서 변속을 하도록 하고, 상기 파워롤러의 스트로크를 하는 피스톤 양측 차압을 공통인 1개의 변속제어밸브에 의해 발생시키도록 한 토로이달형 무단변속기에 있어서, 외란에 의한 상기 피스톤의 스트로크에 대해 저항을 주는 댐핑요소를 부가하여 배설한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 댐핑요소를 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 사이를 연통하는 피스톤 연통스로틀로 구성한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 댐핑요소를 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 각각에 접속한, 내용적을 증대할 수 있는 용적 증대실로 구성한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 댐핑요소를 외란에 의한 피스톤 스트로크에 따라 발생한 액류방향으로 이동가능하게 탄성지지한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 댐핑요소를 외란에 의한 피스톤 스트로크에 따른 액류에 대해 유동 저항을 부여하는 댐핑스로틀로 구성한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에만 관계된 피스톤 양측 차압 공급회로중 적어도 한쪽 회로안에 상기 댐핑스로틀을 삽입한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 각 피스톤과 함께 스트로크하여 피스톤으로부터 먼 쪽으로 용적변화하는 댐퍼실을 구획하는 댐퍼 피스톤을 배설하고, 상기 댐퍼 피스톤에 관통시켜서 상기 댐핑스로틀을 배설한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 각 피스톤의 양쪽 룸 사이를 연통하는 피스톤 연통스로틀을 부가하여 배설한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 각 피스톤의 양쪽 룸에 각각 내용적을 증대할 수 있는 용적 증대실을 접속한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
10. 제3항 또는 제9항에 있어서, 상기 용적 증대실을 어큐뮬레이터로 구성한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 어큐뮬레이터를 피스톤 양쪽 룸의 차압에 따라 작동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
12. 제4항에 있어서, 상기 탄성지지를 코일 스프링으로 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.
13. 제4항에 있어서, 상기 탄성지지를 접시 스프링으로 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 토로이달형 무단변속기의 변속제어장치.

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