WO2016120987A1

WO2016120987A1 - 無段変速機

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Publication number: WO2016120987A1
Application number: PCT/JP2015/052144
Authority: WO
Inventors: 忠彦加藤
Original assignee: 株式会社ユニバンス
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2016-08-04
Also published as: JP6538090B2; JPWO2016120987A1

Abstract

油圧回路を簡素化できる無段変速機（１０）を提供する。バリエータ（１１）に対する進退方向の駆動力が、第１及び第２の油室（２３，２４）を有する油圧シリンダ（２０）によりキャリッジ（１７）に付与される。第１及び第２の油室（２３，２４）に第１油路（３１）及び第２油路（３２）がそれぞれ接続され、第１油路（３１）及び第２油路（３２）に第１の油圧ポンプ（３３）が接続する。ポンプ駆動装置（３４）は、第１の方向およびそれと反対の第２の方向へ油圧ポンプ（３３）を駆動するので、１つの油圧ポンプ（３３）から第１油路（３１）及び第２油路（３２）を通して第１及び第２の油室（２３，２４）へ作動油を供給できる。よって、油圧回路を簡素化できる。

Description

無段変速機

　本発明は無段変速機に関し、特にフルトロイダル型無段変速機に関するものである。

　従来から、駆動力が入力される入力ディスクと駆動力を出力する出力ディスクとの間に、回転自在かつ傾転自在に支持されたローラを設けたフルトロイダル型の無段変速機が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示される無段変速機は、ローラの回転軸がキャリッジによって支持されており、キャリッジの進退方向へ駆動力を付与する油圧シリンダが設けられている。油圧シリンダのピストンで区画された第１及び第２の油室に２つの油圧ポンプからそれぞれ圧油を供給し、キャリッジを進退させてローラを傾転させることで、入力ディスクと出力ディスクとの回転速度比（変速比）を変更する。

特開２００３－８３４０９号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された技術では、２つの油圧ポンプから第１及び第２の油室にそれぞれ圧油を供給するので、２つの油圧ポンプのための複数の油圧機器が必要であり油圧回路が複雑化するという問題点がある。

　本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、油圧回路を簡素化できる無段変速機を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

　この目的を達成するために請求項１記載の無段変速機によれば、駆動力が入力される入力ディスク、駆動力を出力する出力ディスク、及び、出力ディスクと入力ディスクとの間に設けられる複数のローラを備えるバリエータへ作動油が供給される。入力ディスク及び出力ディスクとローラとの間に形成された油膜のせん力を利用して、入力ディスク、ローラ及び出力ディスクの間に駆動力が伝達される。複数のローラの回転軸が複数のキャリッジによりそれぞれ支持され、バリエータに対する進退方向の駆動力が、第１及び第２の油室を有する複数の油圧シリンダにより複数のキャリッジにそれぞれ付与される。第１及び第２の油室に第１油路および第２油路がそれぞれ接続され、第１油路および第２油路に第１の油圧ポンプが接続する。ポンプ駆動装置は第１の方向およびそれと反対の第２の方向へ第１の油圧ポンプを駆動するので、１つの油圧ポンプから第１油路および第２油路を通して第１及び第２の油室へ作動油を供給できる。よって、油圧回路を簡素化できる効果がある。

　請求項２記載の無段変速機によれば、第１油路および第２油路にそれぞれ第１及び第２の圧力センサが配設され、第１及び第２の圧力センサが検出する圧力が圧力取得手段により取得される。駆動手段は圧力取得手段が取得する圧力に基づいてポンプ駆動装置を駆動するので、第１及び第２の圧力センサとポンプ駆動装置との間に閉ループを作り、ポンプ駆動装置が加えた駆動力の結果にあたる圧力を帰還するフィードバック制御を行うことができる。よって、請求項１の効果に加え、圧力制御の精度を向上できる効果がある。また、フィードバック制御によって駆動力に応じて必要な圧力が得られるので、圧力制御弁等の数を抑制できると共に、第１の油圧ポンプを駆動させるエネルギー損失を抑制できる効果がある。

　請求項３記載の無段変速機によれば、第３の油室に連結油路が接続され、ローラを挟圧する付勢力が第３の油室により入力ディスク又は出力ディスクに付与される。第１油路および第２油路に第１連通路がそれぞれ連通し、第１連通路および連結油路に接続する第１の方向制御弁が、第１の油路および第２の油路の高い方の圧力を連結油路へ導く。第１油路および第２油路の圧油を利用して第３の油室に圧油を供給できるので、請求項１又は２の効果に加え、第３の油室に圧油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる効果がある。

　請求項４記載の無段変速機によれば、第３の油室に連結油路が接続され、ローラを挟圧する付勢力が第３の油室により入力ディスク又は出力ディスクに付与される。第１油路および第２油路に第１連通路がそれぞれ連通し、第１連通路および連結油路に接続する第１の方向制御弁が、第１の油路および第２の油路の高い方の圧力を連結油路へ導く。第１油路および第２油路の圧油を利用して第３の油室に圧油を供給できるので、請求項１の効果に加え、第３の油室に圧油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる効果がある。

　また、連結油路に圧力センサが配設され、圧力センサが検出する圧力が圧力取得手段により取得される。駆動手段は、圧力取得手段が取得する圧力に基づいてポンプ駆動装置を駆動するので、圧力センサとポンプ駆動装置との間に閉ループを作り、ポンプ駆動装置が加えた駆動力の結果にあたる圧力を帰還するフィードバック制御を行うことができる。よって、請求項１の効果に加え、圧力制御の精度を向上できる効果がある。また、フィードバック制御によって駆動力に応じて必要な圧力が得られるので、圧力制御弁等の数を抑制できると共に、第１の油圧ポンプを駆動させるエネルギー損失を抑制できる効果がある。

　連結油路に配置された圧力センサにより油圧ポンプを制御するので、第１油路および第２油路にそれぞれ配置された圧力センサにより油圧ポンプを制御する場合に比べて、部品点数を削減できる効果がある。

　請求項５記載の無段変速機によれば、第１油路および第２油路に配設される切換弁により、第１の油圧ポンプから第１及び第２の油室への作動油の流通の許容または阻止の切り換えが行われる。変速比を固定する場合には、切換弁により第１の油圧ポンプから第１及び第２の油室への作動油の流通を阻止すれば、第１の油圧ポンプから圧油を供給しなくても第１及び第２の油室の圧力を維持できる。この間は第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を停止できるので、請求項１から４のいずれかの効果に加え、第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を駆動するエネルギー損失と、駆動による発熱とを抑制できる効果がある。

　請求項６記載の無段変速機によれば、第１油路および第２油路に配設される切換弁により、第１の油圧ポンプの第１又は第２の方向への駆動による第１又は第２の油室への圧力の導入と、第１の油圧ポンプの第１又は第２の方向への駆動による第１及び第２の油室への圧力の同時導入とが切り換えられる。第１の油圧ポンプの第１又は第２の方向への駆動により第１及び第２の油室へ圧力を同時に導入することで、請求項１から４のいずれかの効果に加え、第１及び第２の油室の圧力を均衡させ、キャリッジ及びローラを所定の初期位置にできる効果がある。

　請求項７記載の無段変速機によれば、第１油路および第２油路に配設される切換弁により、第１の油圧ポンプから第１及び第２の油室への作動油の流通の許容または阻止の切り換えが行われる。変速比を固定する場合には、切換弁により第１の油圧ポンプから第１及び第２の油室への作動油の流通を阻止すれば、第１の油圧ポンプから圧油を供給しなくても第１及び第２の油室の圧力を維持できる。この間は第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を停止できるので、請求項１から４のいずれかの効果に加え、第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置を駆動するエネルギー損失と、駆動による発熱とを抑制できる効果がある。

　また、第１の油圧ポンプの第１又は第２の方向への駆動による第１又は第２の油室への圧力の導入と、第１の油圧ポンプの第１又は第２の方向への駆動による第１及び第２の油室への圧力の同時導入とが切り換えられる。第１の油圧ポンプの第１又は第２の方向への駆動により第１及び第２の油室へ圧力を同時に導入することで、請求項１から４のいずれかの効果に加え、第１及び第２の油室の圧力を均衡させ、キャリッジ及びローラを所定の初期位置にできる効果がある。

　請求項８記載の無段変速機によれば、切換弁は、第１油路および第２油路に連通する流路を切り換える弁駆動装置を備えているので、請求項５から７のいずれかの効果に加え、切換弁の切り換えを必要に応じて自動化できる効果がある。

　請求項９記載の無段変速機によれば、潤滑流路によりバリエータへ作動油が供給される。第１油路および第２油路にそれぞれ第２連通路が連通し、第２連通路および潤滑油路に接続する第２の方向制御弁が、第１の油路および第２の油路の高い方の圧力を潤滑油路へ導く。第１油路および第２油路の圧油を利用してバリエータへ作動油を供給できるので、請求項１から８のいずれかの効果に加え、バリエータへ作動油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる効果がある。

　請求項１０記載の無段変速機によれば、潤滑流路によりバリエータへ作動油が供給され、第１油路および第２油路よりも低圧の潤滑油路へ、第２の油圧ポンプにより作動油が供給される。第１油路および第２油路へ作動油を供給する第１の油圧ポンプと別に、潤滑油路へ作動油を供給する第２の油圧ポンプを設けることにより、請求項１から８のいずれかの効果に加え、第２の油圧ポンプを設けない場合と比較して、第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置のサイズを小さくできる。また、第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置のサイズを小さくできる分、第２の油圧ポンプを設けない場合と比較して、第１の油圧ポンプ及びポンプ駆動装置のエネルギー損失を抑制できる効果がある。

　請求項１１記載の無段変速機によれば、潤滑流路によりバリエータへ作動油が供給される。キャリッジが結合されるピストンロッドが第１及び第２の油室に配設され、潤滑油路の一部を構成する油流路が、ピストンロッドの内部に形成される。複数の逆止弁は、油流路と第１及び第２の油室とをそれぞれ連通し、逆止弁は第１及び第２の油室から油流路への作動油の流通を阻止する。そのため油圧シリンダの組立時に、第１及び第２の油室の空気を抜きながら油流路から作動油を供給することで、逆止弁から第１及び第２の油室へ作動油を充填できる。よって、請求項１から８の効果に加え、油圧シリンダの組立作業を容易にできる効果がある。また、使用中に第１及び第２の油室の作動油がリークしたときに、逆止弁から第１及び第２の油室へ作動油を補填できる。よって、作動油のリーク（エアの噛み込み）による応答性の低下を抑制できる効果がある。

本発明の第１実施の形態における無段変速機の系統線図である。第２実施の形態における無段変速機の系統線図である。第３実施の形態における無段変速機の系統線図である。第４実施の形態における無段変速機の系統線図である。第５実施の形態における無段変速機の系統線図である。第６実施の形態における無段変速機の系統線図である。第７実施の形態における無段変速機の系統線図である。第８実施の形態における無段変速機の系統線図である。

　以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して本発明の第１実施の形態における無段変速機１０について説明する。図１は本発明の第１実施の形態における無段変速機１０の系統線図である。なお、無段変速機１０は複数のローラ１６をそれぞれ有する複数のバリエータ１１を備えているが、図１では簡略化のためにバリエータ１１及びローラ１６をそれぞれ１つずつ図示する（図２から図８において同じ）。

　図１に示すように無段変速機１０は、車両に搭載される駆動源（エンジン）からの駆動力（トルク）を車両の走行状態に応じた最適の条件で駆動輪側へ出力するための装置であり、変速比を無段階（連続的）に制御できるフルトロイダル型の変速機である。無段変速機１０は、バリエータ１１と、油圧シリンダ２０と、油圧シリンダ２０へ圧油を供給する油圧ポンプ３３（第１の油圧ポンプ）とを備えている。無段変速機１０は、ＥＣＵ５０（Electronic Control Unit）により無段変速機１０の各部が制御される。

　バリエータ１１は、入力ディスク１２、出力ディスク１３及びローラ１６を備え、入力ディスク１２及び出力ディスク１３とローラ１６との間に形成される作動油（潤滑油）の油膜のせん断力を利用して駆動力を伝達する。入力ディスク１２は、エンジン側からの駆動力が入力される部材であり、トロイダル面が形成されている。出力ディスク１３は、駆動力を駆動輪（図示せず）側へ出力する部材であり、入力ディスク１２のトロイダル面と対向するトロイダル面が形成されている。出力ディスク１３は、背面側に配置されたピストン１４との間に油室１５（第３の油室）が形成されている。ローラ１６は、トロイダル面に対応する曲面が外周面に形成された部材であり、入力ディスク１２と出力ディスク１３とに挟まれている。ローラ１６は、油圧シリンダ２０のピストンロッド２１に結合するキャリッジ１７に回転軸１８により回転自在に、且つ、ピストンロッド２１の軸回りに回動自在に設けられている。

　油圧シリンダ２０は、入力ディスク１２と出力ディスク１３に対する進退方向の駆動力をキャリッジ１７に付与するための複動型の装置であり、ピストンロッド２１に固定されたピストン２２によって第１の油室２３及び第２の油室２４が区画されている。無段変速機１０では、入力ディスク１２と出力ディスク１３との間にローラ１６を介して駆動力を伝達しているときに、ローラ１６に作用する反力と出力ディスク１３を駆動するのに必要な駆動力との間に不均衡が生じると、ローラ１６は自動的に角度を変えてこの不均衡を解消する。例えば、走行負荷の変動やアクセルペダルの加減により油室２３，２４の油圧に抗してローラ１６が押し出されるか引き出されるような力が発生すると、ローラ１６の角度が変化して、入力ディスク１２と出力ディスク１３との回転数比である変速比が変更される。即ち、油圧シリンダ２０は油室２３，２４の油圧に応じてキャリッジ１７と共にローラ１６を移動し、入力ディスク１２及び出力ディスク１３に対してローラ１６を傾転させることで変速比を変更する。

　油圧回路３０は、第１油路３１、第２油路３２及び油圧ポンプ３３を備えている。第１油路３１は油室２３に接続される油圧配管であり、第２油路３２は油室２４に接続される油圧配管である。第１油路３１及び第２油路３２は油圧ポンプ３３（第１の油圧ポンプ）が接続される。油圧ポンプ３３はモータ３４（ポンプ駆動装置）により回転駆動される。

　モータ３４は、第１の方向およびそれと反対の第２の方向へ回転駆動できる装置であり、ＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０はモータ３４を第１の方向または第２の方向へ回転駆動する制御を行い、それに伴い油圧ポンプ３３は第１の方向または第２の方向へ回転する。

　第１油路３１及び第２油路３２は、互いを連通する第１連通路３５が接続されている。第１連通路３５はシャトル弁３６（第１の方向制御弁）が配設されており、第１油路３１及び第２油路３２に供給される作動油が、第１連通路３５からシャトル弁３６に入力される。シャトル弁３６は、連結油路３７を介して油室１５が出力側に接続されているので、第１油路３１及び第２油路３２の内の高圧側の圧油を油室１５に出力し、油室１５から第１油路３１及び第２油路３２の内の低圧側への作動油の流通を阻止する。

　油タンク４０は、油圧回路３０を流れる作動油を貯留するためのものであり、バリエータ１１に接続された回収路４１が接続されている。回収路４１は、主に潤滑油路（図示せず）からバリエータ１１に供給された作動油（潤滑油）を油タンク４０に回収するための配管である。バリエータ１１に供給された作動油（潤滑油）により、入力ディスク１２及び出力ディスク１３とローラ１６との間に油膜が形成される。その油膜のせん断力を利用してバリエータ１１は駆動力を伝達する。

　油タンク４０は、無段変速機１０に専用品として設けることができる。また、車両に搭載された他の動力伝達装置の油室を利用することもできる。油タンク４０は、第１油路３１及び第２油路３２にそれぞれ連通する第１補填路４２及び第２補填路４４が配設されている。第１補填路４２及び第２補填路４４は、逆止弁４３，４５がそれぞれ配設されている。逆止弁４３，４５は、第１油路３１又は第２油路３２から油タンク４０への作動油の流通を阻止するための弁である。

　第１油路３１及び第２油路３２は圧力センサ５１，５２（第１及び第２の圧力センサ）がそれぞれ配設されている。圧力センサ５１，５２は、圧力を検出する検出部（図示せず）と、その検出結果を処理してＥＣＵ５０へ出力する出力回路（図示せず）とを備えている。

　ＥＣＵ５０は、入力ディスク１２及び出力ディスク１３に対してローラ１６を押し出すときには、モータ３４を制御して第１の方向へ回転させ、油圧ポンプ３３により加圧された作動油を第１油路３１から油室２３へ吐出し、第２油路３２から油室２４の作動油を吸引する。ＥＣＵ５０は、入力ディスク１２及び出力ディスク１３に対してローラ１６を引き出すときには、モータ３４を制御して第１の方向と反対の第２の方向へ回転させ、油圧ポンプ３３により加圧された作動油を第２油路３２から油室２４へ吐出し、第１油路３１から油室２３の作動油を吸引する。無段変速機１０は、１つの油圧ポンプ３３から第１油路３１及び第２油路３２を通して油室２３，２４へ作動油を供給できるので、油圧ポンプや圧力調整弁等の油圧機器の数を削減できると共に油圧回路３０を簡素化できる。

　無段変速機１０は、第１連通路３５、シャトル弁３６及び連結油路３７から第１油路３１及び第２油路３２の内の高い方の圧力を油室１５へ導き、出力ディスク１３を入力ディスク１２側へ押し付け、入力ディスク１２及び出力ディスク１３にローラ１６を挟圧する。無段変速機１０は、第１油路３１及び第２油路３２の圧油を利用して油室１５に圧油を供給できるので、油室１５に圧油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路３０を簡素化できる。また、油室１５や連結油路３７からの作動油のリーク分をシャトル弁３６により第１油路３１及び第２油路３２から補填できる。

　第１油路３１及び第２油路３２の圧力は、圧力センサ５１，５２によりそれぞれ検出され、ＥＣＵ５０は検出された圧力に基づきモータ３４を駆動する。そのため、圧力センサ５１，５２、ＥＣＵ５０及びモータ３４の間に閉ループを作り、モータ３４が油圧ポンプ３３に加えた駆動力の結果にあたる圧力を帰還するフィードバック制御を行うことができる。よって、圧力制御の精度、即ちローラ１６の傾転角の制御の精度を向上できる。

　従来の無段変速機では、油圧回路３０に配設された流量制御弁を制御して圧油を油室３１，３２へ供給するが、必要なトルクが低い場合、即ち油室２３，２４の必要圧力が低い場合でも、第１油路３１及び第２油路３２の圧力は必要圧力より高圧に維持する必要がある。そのため、第１油路３１及び第２油路３２を高圧にするための油圧ポンプの設定圧力と必要圧力との差が、油圧ポンプの駆動エネルギーの損失となる。また、油室２３，２４の必要圧力は流量制御弁のフィードフォワード制御により調整されるので、圧力制御の精度、即ちローラ１６の傾転角の制御の精度が低いという問題がある。

　これに対し本実施の形態によれば、フィードバック制御によって必要なトルクに応じて必要な圧力が得られるので、流量制御弁を不要にできると共に、油圧ポンプ３３を駆動させるモータ３４のエネルギー損失を抑制できる。

　なお、油圧回路３０にリークが生じて作動油を油タンク４０から補填する必要が生じた場合には、ＥＣＵ５０は、モータ３４を駆動して油圧ポンプ３３を作動させる。油圧ポンプ３３により第１油路３１及び油室２３の作動油を吸引して第１油路３１が油タンク４０より低圧になると、油タンク４０内の作動油が、第１補填路４２から逆止弁４３を通って第１油路３１へ補填される。同様に、油圧ポンプ３３により第２油路３２及び油室２４の作動油を吸引して第２油路３２が油タンク４０より低圧になると、油タンク４０内の作動油が、第２補填路４４から逆止弁４６を通って第２油路３２へ補填される。これにより作動油のリーク（エアの噛み込み）による応答性の低下を抑制できる。

　次に図２を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、圧力センサ５１，５２を第１油路３１及び第２油路３２へそれぞれ設ける場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２に代えて連結油路３７に圧力センサ１１１を設ける場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図２は第２実施の形態における無段変速機１１０の系統線図である。無段変速機１１０は、連結油路３７に配設される圧力センサ１１１を備えている。

　圧力センサ１１１は、圧力を検出する検出部（図示せず）と、その検出結果を処理してＥＣＵ５０へ出力する出力回路（図示せず）とを備え、連結油路３７に配設されている。圧力センサ１１１が検出する連結油路３７の圧力は、第１油路３１及び第２油路３２の内の高圧側の圧力と一致する。第１油路３１及び第２油路３２の圧力をそれぞれ検出する場合には圧力センサ５１，５２を２つ必要とするところ、連結油路３７の圧力を検出することで圧力センサ１１１を１つにできるので、１つ分の圧力センサ及び圧力センサとＥＣＵ５０との配線等のコストを削減できる。

　次に図３を参照して第３実施の形態について説明する。第３実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２を遮断する切換弁２１１を備える無段変速機２１０を説明する。なお、第１及び第２実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図３は第３実施の形態における無段変速機２１０の系統線図である。

　切換弁２１１はソレノイド２１２（弁駆動装置）に通電されることで駆動する電磁弁であり、ＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０は切換弁２１１の駆動を制御する。切換弁２１１は、ソレノイド２１２の非通電時に弾性部材２１３の付勢力によって流路が開放され、油圧ポンプ３３が油室２３，２４に接続された状態となる。切換弁２１１は、ソレノイド２１２の通電時に弾性部材２１３の付勢力に抗して弁体が移動することで流路が閉止され、油圧ポンプ３３と油室２３，２４との接続が遮断される。

　ＥＣＵ５０は、変速比を固定する場合にはソレノイド２１２に通電して、切換弁２１１により流路を閉止し、油圧ポンプ３３から油室２３，２４への作動油の流通を阻止する。次いでＥＣＵ５０はモータ３４を停止して油圧ポンプ３３による圧油の供給を停止する。第１油路３１及び第２油路３２は切換弁２１１により閉止されるので、モータ３４を駆動して油圧ポンプ３３から圧油を供給しなくても油室２３，２４の圧力を維持できる。油室２３，２４の圧力を維持できる間はモータ３４及び油圧ポンプ３３を停止できるので、モータ３４及び油圧ポンプ３３を駆動するエネルギー損失と、それらの駆動による発熱とを抑制できる。また、切換弁２１１はソレノイド２１２により第１油路３１及び第２油路３２にそれぞれ連通する流路を同時に開放または閉止するので、切換弁２１１の切り換えを必要に応じて自動化できる。

　次に図４を参照して第４実施の形態について説明する。第４実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２に配設された切換弁３１１を備える無段変速機３１０を説明する。なお、第１及び第２実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図４は第４実施の形態における無段変速機３１０の系統線図である。

　切換弁３１１はソレノイド３１２（弁駆動装置）に通電されることで駆動する電磁弁であり、ＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０は切換弁３１１の駆動を制御する。切換弁３１１は、ソレノイド３１２の非通電時に弾性部材３１３の付勢力によって流路が開放され、第２実施の形態と同様に、油圧ポンプ３３が油室２３，２４に接続された状態となる。

　ＥＣＵ５０は、キャリッジ２１及びローラ１６を初期位置にする場合に、ソレノイド３１２に通電する。切換弁３１１は、ソレノイド３１２により弾性部材３１３の付勢力に抗して弁体が移動することで、流路が切り換えられる。切換弁３１１の流路を切り換えた後、モータ３４を第１の方向へ回転させると、モータ３４の一方のポートから第１油路３１及び第２油路３２を経て油室２３，２４へ同じ圧力を同時に導入できる。油室２３，２４の圧力を均衡させることができるので、キャリッジ２１及びローラ１６を初期位置にできる。なお、このときに切換弁３１１はモータ３４の他方のポートからドレン回収する。また、切換弁３１１はソレノイド３１２により第１油路３１及び第２油路３２に連通する流路を切り換えるので、切換弁３１１の切り換えを必要に応じて自動化できる。

　次に図５を参照して第５実施の形態について説明する。第５実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２に配設された切換弁４１１を備える無段変速機４１０を説明する。なお、第１及び第２実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図５は第５実施の形態における無段変速機４１０の系統線図である。

　切換弁４１１はソレノイド４１２，４１３（弁駆動装置）に通電されることで駆動する電磁弁であり、ＥＣＵ５０に接続されている。ＥＣＵ５０は切換弁４１１の駆動を制御する。切換弁４１１は、ソレノイド４１２，４１３への通電により、以下の３つのいずれかに弁体の位置が切り換えられる。図５左から順に、（１）モータ３４の一方のポートを第１油路３１及び第２油路３２へ連通し、モータ３４の他方のポートからドレン回収する位置、（２）油圧ポンプ３３の両方のポートと第１油路３１及び第２油路３２とをそれぞれ連通する位置、（３）油圧ポンプ３３の両方のポートと第１油路３１及び第２油路３２との連通を阻止する位置。

　上記（１）の位置では、油室２３，２４の圧力を均衡させ、キャリッジ２１及びローラ１６を所定の初期位置にできる。（２）の位置では、切換弁４１１の流路が開放され、第２実施の形態と同様に油圧ポンプ３３が油室２３，２４に接続される。（３）の位置では、油圧ポンプ３３から圧油を供給しなくても油室２３，２４の圧力を維持できる。切換弁４１１はソレノイド４１２，４１３により第１油路３１及び第２油路３２に連通する流路を切り換えるので、切換弁４１１の切り換えを必要に応じて自動化できる。

　次に図６を参照して第６実施の形態について説明する。第６実施の形態では、第１油路３１と第２油路３２との圧力差を利用してバリエータ１１に潤滑油（作動油）を供給する潤滑油路５１３を備える場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図６は第６実施の形態における無段変速機５１０の系統線図である。

　無段変速機５１０は、第１油路３１及び第２油路３２を互いに連通する第２連通路５１１が、第１油路３１及び第２油路３２に接続されている。第２連通路５１１はシャトル弁５１２（第２の方向制御弁）が配設されており、第１油路３１及び第２油路３２に供給される作動油が、第２連通路５１１からシャトル弁５１２に入力される。シャトル弁５１２は、潤滑油路５１３を介してバリエータ１１が出力側に接続されている。潤滑油路５１３は減圧弁５１４が配設されているので、第１油路３１及び第２油路３２の内の高圧側の圧油を減圧弁５１４で減圧してバリエータ１１に出力する。シャトル弁５１２は、第１油路３１及び第２油路３２の内の低圧側への油室１５からの作動油の流通を阻止する。

　潤滑油路５１３からバリエータ１１に供給された作動油（潤滑油）は、入力ディスク１２及び出力ディスク１３とローラ１６との間に供給され、油膜の形成に使われる。その油膜のせん断力を利用してバリエータ１１は駆動力を伝達する。無段変速機５１０は、第１油路３１及び第２油路３２の圧油を利用してバリエータ１１へ作動油（潤滑油）を供給できるので、バリエータ１１へ作動油を供給する油圧ポンプを別途設ける場合と比較して、油圧回路を簡素化できる。減圧弁５１４によって潤滑油路５１３が減圧されるので、油膜の形成に必要な油量（油圧）を第１油路３１及び第２油路３２からバリエータ１１へ供給できる。また、バリエータ１１からの作動油のリーク分を、シャトル弁５１２により第１油路３１及び第２油路３２から補填できる。

　次に図７を参照して第７実施の形態について説明する。第６実施の形態では第２連通路５１１、シャトル弁５１２及び潤滑油路５１３を設け、第１油路３１及び第２油路３２の圧力を利用してバリエータ１１に作動油（潤滑油）を供給する場合について説明した。これに対し第７実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２とは別に潤滑油路６１１を設ける場合について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図７は第７実施の形態における無段変速機６１０の系統線図である。

　無段変速機６１０はバリエータ１１に作動油（潤滑油）を供給する潤滑油路６１１が配設されている。潤滑油路６１１は第１の端部がバリエータ１１に接続され、第２の端部が油タンク４０に接続されている。潤滑油路６１１は油圧ポンプ６１２（第２の油圧ポンプ）が配設されている。油圧ポンプ６１２はエンジン６１３（ポンプ駆動装置）によって回転駆動される。油タンク４０から潤滑油路６１１を通ってバリエータ１１へ供給された作動油は、回収路４１を通って油タンク４０へ回収される。

　潤滑油路６１１は第１油路３１及び第２油路３２と比較して低圧に設定される。第１油路３１及び第２油路３２へ作動油を供給する油圧ポンプ３３と別に、潤滑油路６１１へ作動油を供給する油圧ポンプ６１２を設けることにより、油圧ポンプ６１２を設けない場合と比較して、油圧ポンプ３３及びモータ３４のサイズや容量を小さくできる。油圧ポンプ３３及びモータ３４のサイズや容量を小さくできる分、油圧ポンプ６１２を設けない場合と比較して、油圧ポンプ３３及びモータ３４のエネルギー損失を抑制できる。

　次に図８を参照して第８実施の形態について説明する。第１実施の形態から第７実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２にそれぞれ連通する第１補填路４２及び第２補填路４４に逆止弁４３，４５をそれぞれ設け、第１油路３１や第２油路３２、油室２３，２４からの作動油のリーク分を第１補填路４２及び第２補填路４４から補填する場合について説明した。これに対し第８実施の形態では、油圧シリンダ７１１の油室２３，２４と油流路７１３との間に逆止弁７２１，７２２をそれぞれ設け、第１油路３１や第２油路３２、油室２３，２４からの作動油のリーク分を油流路７１３から補填する場合について説明する。なお、第１実施の形態から第７実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図８は第８実施の形態における無段変速機７１０の系統線図である。

　無段変速機７１０は油圧シリンダ７１１を備えている。油圧シリンダ７１１は、キャリッジ１７が固定されたピストンロッド７１２が、油室２３，２４に貫設されている。ピストンロッド７１２は、長手方向に亘って貫通する油流路７１３が形成されている。ピストン７１４は、厚さ方向に貫通する貫通孔が中心に形成されており、貫通孔にピストンロッド７１２が挿通されることで、ピストンロッド７１２の長手方向の中央の外周面に固定されている。ピストン７１４によって油室２３，２４が区画される。油室２３，２４の油圧に応じて、ピストン７１４と共にピストンロッド７１２が移動することで、ローラ１６がバリエータ１１に対して進退する。

　油圧シリンダ７１１は、ピストン７１４に対してピストンロッド７１２の長手方向の両側に逆止弁７２１，７２２が設けられている。逆止弁７２１，７２２は、油室２３，２４と油流路７１３とを連通する弁であり、油流路７１３から油室２３，２４への作動油の流通は許容し、油室２３，２４から油流路７１３への作動油の流通を阻止する。

　潤滑油路７１５は、ピストンロッド７１２に形成された油流路７１３に接続されており、油圧モータ６１２によって油タンク４０の作動油を吸引し加圧して油流路７１３に供給する。油流路７１３に供給された作動油（潤滑油）は、キャリッジ１７を伝ってローラ１６の回転軸１８に到達する。回転軸１８（ローラ１６の中心）に到達した作動油は、ローラ１６の側面を冷却しながらローラ１６の外周面へ流れ、入力ディスク１２及び出力ディスク１３とローラ１６との間（トラクションが生じる部分）に油膜を形成しながら、トラクションが生じる部分を冷却する。作動油（潤滑油）は、入力ディスク１２及び出力ディスク１３とローラ１６とのトラクションによって生じる熱を奪うので、油膜の粘性が低下することを防ぎ、油膜切れを防止できる。作動油によるローラ１６の冷却効率を高めて油膜切れを防ぐことで、大きな温度上昇を伴うトラクションが発生するような高い伝達トルクを得ることができる。

　無段変速機７１０が以上のように構成されているので、油圧シリンダ７１１の組立時に、油室２３，２４の空気を抜きながら逆止弁７２１，７２２を通して油流路７１３から油室２３，２４へ作動油を供給することで、油室２３，２４へ作動油を充填できる。よって、油圧シリンダ７１１の組立作業を容易にできる。また、使用中に油室２３，２４の作動油がリークしたときに、油室２３，２４より油流路７１３を高圧にすることで、逆止弁７２１，７２２から油室２３，２４へ作動油を補填できる。これにより作動油のリーク（エアの噛み込み）による応答性の低下を抑制できる。

　以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

　上記各実施の形態では、バリエータ１１の出力ディスク１３側に油室１５を設け、ピストン１４で出力ディスク１３を入力ディスク１２側へ押圧してローラ１６を挟圧する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。これとは逆に、入力ディスク１２側に油室１５を設け、入力ディスク１２を出力ディスク１３側へ押圧することは当然可能である。

　上記各実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２の高圧側の圧力と油室１５の圧力とを連結油路３７によって同一にする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。連結油路３７に代えて、油室１５に連通する油圧回路を設け、その油圧回路に配設した油圧ポンプで油室１５を加圧することは当然可能である。

　上記各実施の形態では、シャトル弁３６，５１２を方向制御弁とする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、シャトル弁に代えて、電磁切換弁等の他の方向制御弁を用いることは当然可能である。その場合、ＥＣＵ５０はモータ３４の制御に連動して電磁切換弁を制御し、第１油路３１又は第２油路３２の圧油を油室１５へ供給する。

　第７実施の形態および第８実施の形態では、潤滑油路６１１，７１５に配設した油圧ポンプ６１２をエンジン６１３で駆動する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、別途設けたモータによって油圧ポンプ６１２を駆動することは当然可能である。

　上記第３実施の形態では、非通電時に流路を開放し、通電時に流路を閉止する切換弁２１１を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、非通電時に流路を閉止し通電時に流路を開放する切換弁２１１にすることは当然可能である。第４実施の形態も同様に、非通電時に流路を開放し、通電時に第１油路３１及び第２油路３２を同時に加圧する切換弁３１１を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、非通電時に第１油路３１及び第２油路３２を同時に加圧し、通電時に流路を開放する切換弁３１１にすることは当然可能である。

　上記第１実施の形態から第７実施の形態では、第１油路３１及び第２油路３２にそれぞれ連通する第１補填路４２及び第２補填路４４を設け、第１補填路４２及び第２補填路４４を用いて油タンク４０から油圧回路３０に作動油を補填する場合について説明した。しかし、第１補填路４２及び第２補填路４４を省略することは当然可能である。

　１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０　無段変速機
　１１　　バリエータ
　１２　　入力ディスク
　１３　　出力ディスク
　１５　　油室（第３の油室）
　１６　　ローラ
　１７　　キャリッジ
　１８　　回転軸
　２０，７１１　油圧シリンダ
　２３　　油室（第１の油室）
　２４　　油室（第２の油室）
　３１　　第１油路
　３２　　第２油路
　３３　　油圧ポンプ（第１の油圧ポンプ）
　３４　　モータ（ポンプ駆動装置）
　３５　　第１連通路
　３６　　シャトル弁（第１の方向制御弁）
　３７　　連結油路
　５０　　ＥＣＵ（圧力取得手段、駆動手段）
　５１　　圧力センサ（第１の圧力センサ）
　５２　　圧力センサ（第２の圧力センサ）
　１１１　圧力センサ
　２１１，３１１，４１１　切換弁
　２１２，３１２，４１２，４１３　ソレノイド（弁駆動装置）
　５１１　第２連通路
　５１２　シャトル弁（第２の方向制御弁）
　５１３，６１１，７１５　潤滑油路
　６１２　油圧ポンプ（第２の油圧ポンプ）
　７１２　ピストンロッド
　７１３　油流路
　７２１，７２２　逆止弁

Claims

　駆動力が入力される入力ディスク、前記駆動力を出力する出力ディスク、及び、その出力ディスクと前記入力ディスクとの間に設けられる複数のローラを備えるバリエータと、
　前記複数のローラの回転軸をそれぞれ支持する複数のキャリッジと、
　前記バリエータに対する進退方向の駆動力を前記複数のキャリッジにそれぞれ付与する第１及び第２の油室を有する複数の油圧シリンダと、
　前記第１及び第２の油室にそれぞれ接続される第１油路および第２油路と、
　その第１油路および第２油路に接続する第１の油圧ポンプと、
　その第１の油圧ポンプを第１の方向およびそれと反対の第２の方向へ駆動し、前記第１油路及び前記第２油路へ作動油を供給するポンプ駆動装置とを備えていることを特徴とする無段変速機。
　前記第１油路および前記第２油路にそれぞれ配設される第１及び第２の圧力センサと、
　その第１及び第２の圧力センサが検出する圧力を取得する圧力取得手段と、
　その圧力取得手段が取得する圧力に基づいて前記ポンプ駆動装置を駆動する駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
　前記ローラを挟圧する付勢力を前記入力ディスク又は前記出力ディスクに付与する第３の油室と、
　その第３の油室に接続される連結油路と、
　前記第１油路および前記第２油路にそれぞれ連通する第１連通路と、
　その第１連通路および前記連結油路に接続し、前記第１の油路および前記第２の油路の高い方の圧力を前記連結油路へ導く第１の方向制御弁とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
　前記ローラを挟圧する付勢力を前記入力ディスク又は前記出力ディスクに付与する第３の油室と、
　その第３の油室に接続される連結油路と、
　前記第１油路および前記第２油路にそれぞれ連通する第１連通路と、
　その第１連通路および前記連結油路に接続し、前記第１の油路および前記第２の油路の高い方の圧力を前記連結油路へ導く第１の方向制御弁と、
　前記連結油路に配設される圧力センサと、
　その圧力センサが検出する圧力を取得する圧力取得手段と、
　その圧力取得手段が取得する圧力に基づいて前記ポンプ駆動装置を駆動する駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
　前記第１油路および前記第２油路に配設されると共に、前記第１の油圧ポンプから前記第１及び前記第２の油室への作動油の流通の許容または阻止の切り換えを行う切換弁を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無段変速機。
　前記第１油路および前記第２油路に配設されると共に、前記第１の油圧ポンプの前記第１又は前記第２の方向への駆動による前記第１又は前記第２の油室への圧力の導入と、前記第１の油圧ポンプの前記第１又は前記第２の方向への駆動による前記第１及び前記第２の油室への圧力の同時導入との切り換えを行う切換弁を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無段変速機。
　前記第１油路および前記第２油路に配設されると共に、前記第１の油圧ポンプから前記第１及び前記第２の油室への作動油の流通の許容または阻止の切り換え、及び、前記第１の油圧ポンプの前記第１又は前記第２の方向への駆動による前記第１又は前記第２の油室への圧力の導入と、前記第１の油圧ポンプの前記第１又は前記第２の方向への駆動による前記第１及び前記第２の油室への圧力の同時導入との切り換えを行う切換弁を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無段変速機。
　前記切換弁は、前記第１油路および前記第２油路に連通する流路を切り換える弁駆動装置を備えていることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の無段変速機。
　前記バリエータへ作動油を供給する潤滑油路と、
　前記第１油路および前記第２油路にそれぞれ連通する第２連通路と、
　その第２連通路および前記潤滑油路に接続し、前記第１の油路および前記第２の油路の高い方の圧力を前記潤滑油路へ導く第２の方向制御弁とを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の無段変速機。
　前記バリエータへ作動油を供給する潤滑油路と、
　前記第１油路および前記第２油路よりも低圧の前記潤滑油路へ作動油を供給する第２の油圧ポンプを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の無段変速機。
　前記バリエータへ作動油を供給する潤滑油路と、
　前記第１及び前記第２の油室に配設されると共に前記キャリッジが結合されるピストンロッドと、
　そのピストンロッドの内部に形成されると共に前記潤滑油路の一部を構成する油流路と、
　その油流路と前記第１及び第２の油室とをそれぞれ連通し、前記第１及び第２の油室から前記油流路への作動油の流通を阻止する複数の逆止弁とを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の無段変速機。