JPH01250657A - トロイダル形無段変速機 - 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） 本発明は、入力側と出力側のディスク間にパワーローラ
が圧接状態で介装され、このパワーローラの傾きを油圧
によって変えることによって無段階に変速を行うトロイ
ダル形無段変速機に関する。

（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ｆ３１
−１１９８６４号公報に記載されているものがあった。

この従来のトロイダル形無段変速機は、第４図に示すよ
うに、主要な構成要素としてトロイダル変速部ｌ、コン
トロールバルブ２．レギュレータバルブ３およびポンプ
５を備えているものであった。

この従来のトロイダル形無段変速機は、エンジンを始動
させるとオイルポンプ５が駆動され、オイルポンプ５で
発生した油圧はレギュレータバルブ３の中央のポート３
５に送られる。そして、この油圧は油路６２を介してス
プール３２の右端のポート３７に作用し、スプール３２
をスプリング３４に抗して左方へ移動させる。これによ
ってポート３５と３８とが連通し、オイルポンプ５の吸
込側ヘドレーンサれる。したがって、中央のポート３５
と接続された油路６１の油圧は、この油圧とスプリング
３４のばね力とが釣り合った状態（ライン圧）に保たれ
るようになっていた。

そして、トロイダル変速部１の変速比を変える場合には
、アクチュエータ２４によりコントロールバルブ２のス
リーブ２２を例えば図中右側へ作動させる。これにより
ポート２７と２８とが連通し、ライン圧は油路６１およ
び６４を介して駆動側油圧作動室１７ａに作用するとと
もに、非駆動側油圧作動室１７ｂと油路６５を介して連
通したポート２９は、スプール２３に設けた孔２３ａを
介してドレーンされる。したがって、駆動側油圧作動室
１７ａの油圧が高くなり、左側の支持体１４は上方へ、
右側の支持体１４は下方へそれぞれ移動する。これに伴
ってパワーローラ１２に加わる接線方向の力の向きが変
わるので、左側のパワーローラ１２と支持体１４とは入
力ディスク１１の軸回りにおいて左回り方向に回動し、
右側のパワーローラ１２と支持体１４とは右回り方向に
回動する。すなわち、トロイダル変速部ｌは減速側へ移
行する。そして、上記左側の支持体１４と一体に回動す
るプリシスカム２５は左回り方向に回動し、スプール２
３をポート２８が閉じられるまで右方へ押す。上記のよ
うにしてトロイダル変速部１は所望の変速比まで制御さ
れ、かっこの変速比で維持されるようになっていた。

なお、６３は駆動側油圧作動室１７ａ内の油圧をレギュ
レータバルブ３の背圧室３３に伝えてライン圧を調圧す
るための油路である。

ここで２以上のようなトロイダル形無段変速機において
は１入力ディスク部材とこれに対向する出力ディスク間
においてパワーローラ１２がすべりを生じないよう入力
ディスク１１と出力ディスクとが互いに接近する方向に
付勢される必要がある。

このような入力ディスクと出力ディスク間におけるパワ
ーローラのすべりを防＋ｈするものとしては、従来、特
公昭４７−１２４２号公報に記載のものがある。このト
ロイダル形無段変速機は、第５図に示すように、入力デ
ィスク１１１の後方にレース１１４が配されており、こ
のレース１１４は内側にシリンダ１１４ａ’を形成され
たディスク部材１１４ａとこのシリンダ１１４ａ’内に
スライド自在に嵌合されたピストン１１４ｂとから成り
、ピストン１１４ｂと入力ディスクＩＩＩとの間にはベ
アリング目５が介装されていた。そしてシリンダ１１４
ａ’内には、入力軸１１８の回転に伴いカムｌ１７ａに
よって駆動されるポンプ１１７で発生される油圧が油路
１１８を介して導入され、ピストン１Ｉ４ｂがベアリン
グ１１５を介して入力ディスクＩＩＩを押圧し、パワー
ローラ１１２のすべりを防止するようになっていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記従来のトロイダル形無段変速機においては９
入力ディスク１１１からの入力トルクが最大のときにも
ディスク１１１．１１３とパワーローラ１１２間にすべ
りが発生しないようにするためには、ポンプ１１７によ
って発生されるライン圧を入力トルクが最大のときに合
わせて設定しておく必要があった。

この場合１入力ディスク１１１がらの入力トルクが低い
場合にもシリンダ１１４ａ°内には常に高いライン圧が
導入されることとなるため、ポンプ１１７の吐出損失が
大きくなり、またディスク１１．１．１１３とパワーロ
ーラ１１２との圧接力も常に最大となっているためにデ
ィスクとパワーローラ間の駆動力の伝達効率も低下して
しまうという問題が生じていた。

この発明は」二記のような従来のトロイダル形無段変速
機の有する問題点を解消するために為されたものである
。すなわちディスクとパワーローラ間の圧接力が油圧に
よって常に最適に制御され。

オイルポンプの吐出損失およびディスクとパワーローラ
間の伝達効率の低下を防止することの出来るトロイダル
形無段変速機を提供することを目的とする。

（課題を達成するための手段） この発明は］二記目的を達成するために、互いに対向す
る入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラが
圧接状態で介装され、このパワーローラが入力ディスク
および出力ディスクの軸方向と直角な方向に移動自在な
支持体に回転自在に支持され、この支持体の移動方向両
側に該支持体を油圧によって各々他側に付勢するための
駆動側および非駆動側油圧作動室が形成され、これらの
油圧作動室内の油圧を制御するためのコントロールバル
ブと、このコントロールバルブと油圧供給源との間に接
続されてライン圧を調圧し該ライン圧がスプールの一端
側にまた前記駆動側作動油圧室内の油圧がスプールの他
端側に各々対向する方向に作用するレギュレータバルブ
とを備えているトロイダル形無段変速機において、前記
入力ディスクまたは出力ディスクの少なくとも一方のデ
ィスクに油圧が導入されて該ディスクをパワーローラに
圧接する方向に付勢するディスク付勢用油圧作動室が付
設され、このディスク付勢用油圧作動室に前記コントロ
ールバルブが接続されて調圧されたライン圧が導入され
ることを特徴としている。

また本発明の第２の態様は、」二記発明の構成に加えて
、エンジンと入力ディスク間にトルクコンバータを接続
し、ディスク付勢用油圧作動室とレギュレータバルブと
の間に前進シフト位置および後進シフト位置のときのみ
レギュレータバルブがらディスク付勢用油圧作動室へラ
イン圧を供給するシフトバルブが接続されていることを
特徴としている。

（作　用） 上記構成によるトロイダル形無段変速機は、コントロー
ルバルブが駆動側および非駆動側作動油圧室内の油圧を
制御して支持体を移動させ、パワーローラと入力ディス
クおよび出力ディスクとの接触位置を変位させることに
よって入力ディスクと出力ディスク間において無段階に
変速を行う。

そして入力ディスクからのトルク入力が増大すると、支
持体が駆動側作動油圧室を圧縮する方向に付勢されこの
駆動側作動油圧室内の圧力が増大するが、この圧力の増
大はレギュレータバルブの他端側に作用され、レギュレ
ータバルブのスプールに対しその一端に作用するライン
圧と対向することによってスプールを変位させてライン
圧を調圧する。このレギュレータバルブによって調圧さ
れるライン圧は駆動側作動油圧室の油圧に連動して増減
され、従ってライン圧は入力ディスクにおける入力トル
クの変動に対応して調圧される。

この入力トルクの変動に対応して調圧されたライン圧は
１入力ディスクまたは出力ディスクの少なくとも一方の
ディスクに付設されたディスク付勢用油圧作動室に導入
される。このディスク付勢用油圧作動室は、トロイダル
変速部における入力ディスク、パワーローラおよび出力
ディスク間においてすべりが発生しないようにするため
、ディスクとパワーローラとを油圧によって圧接するよ
うにするためのものである。

そしてこのディスク付勢用油圧作動室には、レギュレー
タバルブから入力ディスクの入力トルクの増減に対応し
て調圧されたライン圧が導入される。従って入力ディス
クからの入力トルクが増大した際には、ライン圧の増大
によってディスク付勢用油圧作動室内の油圧が上野し、
入力ディスク、パワーローラおよび出力ディスク間の圧
接力が増加されるのですべりが発生する虞れは無い。

また入力ディスクからの入力トルクが減少した際には、
ライン圧が減少されトロイダル変速部における圧接力も
減少される。

また第２の態様におけるトロイダル形無段変速機は０発
進クラッチとしてトルクコンバータを用いた場合、この
トルクコンバータでは駆動力の完全な断絶が出来ないた
め、シフトバルブが前進または後進シフト位置において
のみディスク付勢用油圧作動室に油圧を導入し、これに
よってトロイダル変速部をクラッチ兼用にする。

（実施例） 以下この発明を２図面に示す実施例に基づいてさらに詳
細に説明を行う。なお従来と同様の構成については、同
じ符号を付して説明を行うこととする。

第１および２図において、トロイダル変速部１は、互い
に対向する入力ディスクｉｔと出力ディスク１３との間
に２個のパワーローラ１２が圧接状態で配置されており
、それぞれのパワーローラ１２は軸を介して支持体１４
によって回転自在に支持されている。その支持体１４の
両端部には、シリンダ内を摺動自在なピストン１５ａ　
、　１５ｂが連設され支持体１４がピストン１５ａ、　
１５ｂとともに軸方向（図中。

上下方向）に移動可能であり、かつパワーローラの軸の
回りに回動可能となっている。また、シリンダの内部に
は油圧作動室１７ａ、　１７ｂが形成されており、これ
ら油圧作動室１７ａ、　１７ｂのうち１入力ディスク１
１の図示回転方向Ａと対向する側が駆動側油圧作動室１
７ａ、これと反対側が非駆動側油圧作動室１７ｂとなっ
ている。

コントロールバルブ２は、バルブボデー内に摺動自在に
挿入されたスリーブ２２と、スリーブ２２内に摺動自在
に挿入されたスプール２３とを備えている。スリーブ２
２は変速比制御装置のアクチュエータ２４によって軸方
向に作動され、スプール２３の左端部はプリシスカム２
５とスプリング２Ｂの付勢力により常時当接している。

このブリシスカム２５は一方の支持体９例えば左側の支
持体１４の上端部に連結されており、支持体１４と一体
に回転してスプール２３を進退させる。

レギュレータバルブ３はバルブボデー内に進退自在に挿
入されたスプール３２を有しており、このスプール３２
は第１背圧室３３に設けたスプリング３４により右方へ
付勢されている。レギュレータバルブ３の中央のポート
３５はオイルポンプ５の吐出側と接続されており、この
ポート３５と隣接するポート３Ｂはオイルポンプ５の吸
込側に接続されている。ポート３５は油路６１および油
路６１Ａを介してコントロールバルブ２の中央のポート
２７に接続されており、また油路６！から分岐した油路
６２はレギュレータバルブ３の右端のポート３７に接続
されている。レギュレータバルブ３の第１背圧室３３は
油路６３を介してトロイダル変速部１の駆動側油圧作動
室１７ａに接続され、さらに油路６３から分岐した油路
６４を介してコントロールバルブ２の左側のポート２８
に接続されている。一方、非駆動側油圧作動室１７ｂは
油路６５によってコントロールバルブ２の右側のポート
２９に接続されている。

なお以上の構成については、前記従来のトロイダル形無
段変速機と同様であり９例えばこの変速機が自動車に搭
載されこの自動車が平地走行を行う場合にはトロイダル
変速部１の入力ディスク１１からトルクが入力され、こ
の入力トルクが増加すると、駆動側油圧作動室１７ａ内
の油圧上昇が油路６３を介してレギュレータバルブ３の
第１背圧室３３に、伝達され、これによってスプール３
２を図面右方向に変位させて油路６１におけるライン圧
を上昇させる。

本発明によるトロイダル形無段変速機は、さらに油路６
１から分岐した油路６Ｂが、第２図で示すように、トロ
イダル変速部１の入力ディスクＵの後部に形成されん油
圧作動室７１　（ディスク付勢用油圧作動室）に接続さ
れている。

この第２図は第１図のトロイダル形無段変速機のトロイ
ダル変速部１をディスクの径方向から見た構成を示すも
のであって、トロイダル変速部１において入力軸８１に
対して軸方向に対して移動不能に取付けられたシリンダ
７２内に入力ディスク１１が軸方向にスライド自在に嵌
合されている。そしてこのシリンダ７２と入力ディスク
１１との間に油圧作動室７１が形成され、この油圧作動
室７１に油路６１から分岐した油路６Ｂが接続されてい
る。

なお入力ディスク１１はエンジン８２に連結された入力
軸８１に対し軸方向にスライド自在にかつ一体回転する
よう取付けられており、この入力ディスク１１からパワ
ーローラ１２を介して出力ディスク１３に動力伝達が為
される。また出力ディスク１３の後部には発進用クラッ
チ８３が設けられていて、この発進用クラッチ８３の係
合により出力軸８４が駆動され前進用歯車８５および後
進用歯車８Ｂが回転される。

次に」−２トロイダル形無段変速機の作動を説明する。

エンジン８２を始動させるとオイルポンプ５が駆動され
、このオイルポンプ５で発生した油圧がレギュレータバ
ルブ３の中央のボート３５に導入される。そして、この
油圧が油路ｅｉ、　８２を介してスプール３２の右端に
作用し、スプール３２をスプリング３４に抗して左方へ
移動させる。これによってボート３５とボート３６とが
連通し、オイルポンプ５の吸込側ヘトレーンされる。従
って、中央のボート３５と接続された油路６１の油圧は
、この油圧とスプリング３４のばね力とが釣合った状態
（ライン圧ＰＬ）に保たれる。

このライン圧ＰＬは油路６Ｂを介して、トロイダル変速
部１の入力ディスク１１の油圧作動室７１へ作用し９入
力ディスク１１を図面右方へ付勢し、入力ディスク１１
．パワーローラ１２および出力ディスク１３の間に圧接
力を生じさせ、駆動力の伝達を可能にする。

ここで入力ディスク１１からの入力トルクが増大すると
、入力ディスクＩｔが第１図において右側の支持体１４
を上方へ、左側の支持体１４を下方へ付勢するため、駆
動側油圧作動室１７ａ内の油圧が増大する。この駆動側
油圧作動室１７ａ内の油圧の増大はレギュレータバルブ
３の背圧室３３へ油路６３を介して伝達され、スプール
３２を右方、すなわちボート３６を閉じる方向に付勢す
る。その結果、油路６Ｂにおけるライン圧ＰＬは上昇し
２入力ディスク１１、パワーローラ１２および出力ディ
スク１３の間の圧接力が増大される。

また上記とは逆に１入力ディスク１１からの入力トルク
が減少する場合には、出力ディスク１３側からの回転抵
抗によって右側の支持体１４が下方へ。

左側の支持体■４が上方へ付勢され駆動側油圧作動室１
７ａ内の油圧が減少される。そしてこの駆動側油圧作動
室１７ａ内の油圧の減少は油路６３を介してレギュレー
タバルブ３の背圧室３３へ伝達され、レギュレータバル
ブ３のスプール３２がボート３７のライン圧によって付
勢されて左方にスライドされることにより油路６Ｇにお
けるライン圧Ｐ　Ｌを下降させる。この結果、油圧作動
室７１内の油圧が減少しトロイダル変速部１における入
力ディスクＩｆ。

パワーローラ１２および出力ディスク１３の間の圧接力
が入力トルクの減少に伴って減少される。

第３図はこの発明の他の実施例を示すものであって、第
１および２図の実施例がトロイダル変速部１の後部に発
進クラッチ８３を備えているのに対し、この発進クラッ
チ８３の代りにトルクコンバータ１００を用いた例を示
したものである。そしてレギュレータバルブ３からトロ
イダル変速部１の油圧作動室７１への油路の途中にマニ
ュアル操作によって切換えられるシフトバルブ２００が
接続されており、このシフトバルブ２００は前進シフト
位置（図示位置）および後進シフト位置にあるとき油路
８６Ａと油路８１３Ｂを接続して、油圧作動室７１に圧
油を導入するようになっている。

この実施例において、トロイダル変速部１゛における入
力トルクの変動に伴う作動は、第１および２図の実施例
と同様である。ここでトルクコンバータ１００はニュー
トラル時に駆動力を完全に断絶することが出来ないが、
シフトバルブ２００の作動によって前進シフトおよび後
進シフト時にのみ油圧作動室７１にレギュレータバルブ
３から圧油が導入されるので、トロイダル変速部１にお
いて駆動力伝達を完全に断絶することができる。従って
トルクコンバータ１００を使用した場合において。

駆動力伝達を完全に断絶するために別のクラッチを必要
とせず、また発進クラッチとしてトルクコンバータ１０
０を用いたことにより、電磁クラッチや湿式多板クラッ
チのような複雑な制御を必要としない。

なお以上の各実施例においては、ディスク付勢用の油圧
作動室を入力ディスク側に付設した場合のみを示したが
、この油圧作動室を出力ディスクに付設するようにして
も良く、また入力ディスクと出力ディスクの両方に付設
するようにしても良い。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、トロイダル変速部にお
ける入力ディスク、パワーローラおよび出力ディスク間
の圧接力が入力トルクの増減に対応して増減されるので
、オイルポンプの吐出損失が少なくなり、入力トルクが
増加してもトロイダル変速部にすべりが生じる虞れがな
く、入力トルクが減少しても駆動力の伝達効率が低下す
る虞れがない。また、トロイダル変速部における圧接力
を電子制御によって行うのに比べて安価である。

また前進および後進シフト位置においてのみトロイダル
変速部に圧接用油圧を供給するシフトバルブを付加した
場合、トロイダル変速部にクラッチ機能をもたせること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１および２図は本発明の一実施例を示す油圧回路図、
第３図は本発明の他の実施例を示す油圧回路図、第４図
は従来例を示す油圧回路図、第５図は他の従来例を示す
側断面図である。 １．１°・・・トロイダル変速部。 ２・・・コントロールバルブ。 ３・・・レギュレータバルブ。 ５・・・オイルポンプ。 １１・・・入力ディスク。 １２・・・パワーローラ。 １３・・・出力ディスク。 １４・・・支持体。 １７ａ・・・駆動側油圧作動室。 ６３・・・油路。 ６Ｂ・・・油路。 ７１・・・油圧作動室。 １００・・・トルクコンバータ。 ２００・・・シフトバルブ。 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに対向する入力ディスクと出力ディスクとの間
   にパワーローラが圧接状態で介装され、このパワーロー
   ラが入力ディスクおよび出力ディスクの軸方向と直角な
   方向に移動自在な支持体に回転自在に支持され、この支
   持体の移動方向両側に該支持体を油圧によって各々他側
   に付勢するための駆動側および非駆動側油圧作動室が形
   成され、これらの油圧作動室内の油圧を制御するための
   コントロールバルブと、このコントロールバルブと油圧
   供給源との間に接続されてライン圧を調圧し該ライン圧
   がスプールの一端側にまた前記駆動側作動油圧室内の油
   圧がスプールの他端側に各々対向する方向に作用するレ
   ギュレータバルブとを備えているトロイダル形無段変速
   機において、 前記入力ディスクまたは出力ディスクの少なくとも一方
   のディスクに油圧が導入されて該ディスクをパワーロー
   ラに圧接する方向に付勢するディスク付勢用油圧作動室
   が付設され、このディスク付勢用油圧作動室に前記コン
   トロールバルブが接続されて調圧されたライン圧が導入
   されることを特徴とするトロイダル形無段変速機。 ２、エンジンと入力ディスク間にトルクコンバータを接
   続し、ディスク付勢用油圧作動室とレギュレータバルブ
   との間に前進シフト位置および後進シフト位置のときの
   みレギュレータバルブからディスク付勢用油圧作動室へ
   ライン圧を供給するシフトバルブが接続されている請求
   項１記載のトロイダル形無段変速機。