JPH0634028A - 無段変速機の変速比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速比制御弁を迅速かつ確実に動作させるこ
とができ、シフトダウン時の変速応答性を高めることが
できる無段変速機の変速比制御装置を提供する。 【構成】 トロイダル型無段変速機Ｃの変速比制御弁Ｖ
のバルブボディ８２内にスリーブ８３が嵌入され、該ス
リーブ８３内にスプール８４が嵌入されている。そし
て、ステッピングモータ８８によってスリーブ８３が所
定の位置まで移動させられ、これによって変速比制御弁
Ｖから所定の油圧室７９a〜７９d,８０a〜８０dに油圧
が供給され、ローラ傾転角が変えられ、変速が行われ
る。そして、ローラ傾転角が目標傾転角に達したときに
は、フィードバック手段９０によって上記油圧の供給が
停止され、ローラ傾転角が目標傾転角に保持される。そ
して、シフトダウン時においては、スプリング８５によ
ってスリーブ８３の移動が付勢され、変速応答性が高め
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無段変速機の変速比制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車には、走行状態に応じて
エンジンの出力トルクを変速する変速機が設けられる
が、近年、変速比を無段で変えることができる無段変速
機が注目されている。けだし、無段変速機は、変速比を
所定の範囲内では任意に設定することができるので走行
状態に最も適した変速比を得ることができるといった利
点をもつからであり、また変速時にトルクショックが生
じないといった利点をもつからである。

【０００３】自動車用の無段変速機として、具体的に
は、例えばトロイダル型無段変速機が従来より知られて
いる。かかるトロイダル型無段変速機においては、普
通、エンジントルクが入力される入力ディスクと、駆動
輪側にトルクを出力する出力ディスクと、両ディスクと
回転接触して一方のディスクのトルクを他方のディスク
に伝達するローラとが設けられる。さらに、ローラを回
転自在に支持するローラ支持部材が設けられ、該ローラ
支持部材をその軸線方向に変位させることによって、ロ
ーラの傾転角(ローラと両ディスクとの接触位置)を変
え、該傾転角に応じた変速比が得られるようになってい
る。

【０００４】そして、ローラ支持部材をその軸線方向に
変位させるために、油圧ピストン等の油圧機構が設けら
れ、該油圧機構に制御油圧を供給するために変速比制御
弁が設けられる。かかる変速比制御弁として、例えば、
バルブボディ内にバルブ軸線方向に往復移動できるよう
になったスリーブが配置され、さらに該スリーブ内にバ
ルブ軸線方向に往復移動できるようになったスプールが
配置された三層構造の変速比制御弁、いわゆる三層弁が
多用されている(例えば、特開昭６２−２８３２４８号
公報、特開昭６３−２２５７５４号公報等参照)。

【０００５】かかる三層弁においては、普通、コントロ
ールユニットから印加される傾転角設定値(変速比設定
値)に対応してスリーブをバルブ軸線方向に往復移動さ
せるステッピングモータと、該変速動作によるローラ傾
転角(変速比)の変化量に対応してスプールをバルブ軸線
方向に移動させるフィードバック手段とが設けられる。
また、スリーブとスプールとの間に両者を互いに弾性結
合させるスプリングが設けられる。

【０００６】かかる構成において、例えば、傾転角(変
速比)を設定値(目標傾転角)まで変化させる際には、ま
ず目標傾転角に対応するパルス信号をステッピングモー
タに印加してこれ回転させ、この回転によってスリーブ
をバルブ軸線方向に移動させ、この移動によって、元圧
が供給されている元圧受入ポートと、油圧ピストンに接
続された制御ポートとを連通させ、油圧ピストンに油圧
を供給してローラを傾転させることになる。そして、か
かる傾転角の実際の変化量に応じて、フィードバック手
段によってスプールが上記連通を閉じる方向に移動させ
られ、傾転角が目標傾転角に達したところでちょうど上
記連通が遮断され、ローラの傾転が停止されて傾転角が
目標傾転角に保持されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、ス
テッピングモータにおいては、駆動周波数を高めてゆく
と、ある駆動周波数のところで、俗に脱調と呼ばれてい
る制御不良現象が生じることがある。そしてかかる脱調
は、ステッピングモータの負荷トルクが大きいときほど
低い駆動周波数で発生する。

【０００８】他方、トロイダル型無段変速機に用いられ
る変速比制御弁においては、変速時の応答性が高いこと
が要求され、とくにシフトダウン時(とくにキックダウ
ン時)には高い応答性が要求され、したがってスリーブ
を迅速に目標位置まで移動させる必要がある。そして、
このようにスリーブを迅速に移動させるには、ステッピ
ングモータの駆動周波数をかなり高く設定することが必
要となる。しかしながら、この場合、ステッピングモー
タにかかる負荷トルクが大きいときには脱調が生じてし
まい、変速動作が乱れて迅速な変速が行えなくなり、変
速応答性が低下するといった問題がある。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、変速のための油圧を供給す
る変速比制御弁を迅速かつ確実に動作させることがで
き、変速応答性を高めることができる無段変速機の変速
比制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、油圧供給源から元圧を受け入れる元
圧受入ポートと、シフトアップ用の制御油圧を出力する
シフトアップ用制御ポートと、シフトダウン用の制御油
圧を出力するシフトダウン用制御ポートと、往復移動に
より元圧受入ポートと両制御ポートとの連通状態を切り
替える移動部材と、該移動部材をその往復移動方向のい
ずれか一方側に付勢する付勢手段とを備えた変速比制御
弁が設けられている無段変速機の変速比制御装置であっ
て、変速比制御弁が、変速比をシフトダウン方向に制御
するときに、移動部材を付勢手段の付勢方向に移動させ
ることによって、元圧受入ポートとシフトダウン制御ポ
ートとを連通させるように構成されていることを特徴と
する無段変速機の変速比制御装置を提供する。

【００１１】第２の発明は、第１の発明にかかる無段変
速機の変速比制御装置において、移動部材が、変速比制
御弁のバルブボディ内で所定の方向に往復移動できるよ
うになったスリーブと、該スリーブ内で上記所定の方向
に往復移動できるようになったスプールとからなること
を特徴とする無段変速機の変速比制御装置を提供する。

【００１２】第３の発明は、第１または第２の発明にか
かる無段変速機の変速比制御装置において、目標変速比
に対応してスリーブを変位させる駆動部材と、スリーブ
の変位に伴って実際に生じた変速比の変化に対応してス
リーブの上記変位を打ち消す方向にスプールを変位させ
るフィードバック手段とが設けられていることを特徴と
する無段変速機の変速比制御装置を提供する。

【００１３】第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれ
か１つにかかる無段変速機の変速比制御装置において、
無段変速機がトロイダル型無段変速機であることを特徴
とする無段変速機の変速比制御装置を提供する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図２に示すように、自動車の変速装置ＴＭには、第１〜
第４気筒＃１〜＃４を備えたエンジン１の出力トルク
を、トルコン２(トルクコンバータ２)と、プラネタリギ
ヤシステムからなる歯車減速機構３及び前後進切替機構
４とを介して変速機出力軸５に出力する第１の変速部が
設けられている。さらに、エンジン１の出力トルクを、
切替クラッチ６と、第１トロイダル型変速機構７及び第
２トロイダル型変速機構８を備えたトロイダル型無段変
速機Ｃとを介して変速機出力軸５に出力する第２の変速
部が設けられている。そして、切替クラッチ６がオフ状
態にあるときには上記第１の変速部を介してトルクが伝
達され、オン状態にあるときには第２の変速部を介して
トルクが伝達されるようになっている。

【００１５】第１の変速部は、トルコン２が強力なトル
ク増大機能を有するので、主として発進時、加速時等の
比較的大きな変速比(トルク比)を必要とする場合に用い
られ、第２の変速部は、主として高速走行時等の比較的
小さな変速比で運転が行なわれる場合に用いられる。

【００１６】以下、変速装置ＴＭの具体的な構造を説明
する。まず、第１の変速部について説明する。トルコン
２は、実質的に、ポンプインペラ１２とタービンライナ
１３とステータ１４とで構成されている。ポンプインペ
ラ１２は、ポンプカバー１５を介してエンジン出力軸１
１と連結され、エンジン出力軸１１と一体回転するよう
になっている。さらに、ポンプインペラ１２には、第１
中空シャフト１６が同軸に連結され、この第１中空シャ
フト１６の後端部(図２では右端部)にオイルポンプ１７
が連結されている。タービンライナ１３はトルコン出力
軸１８(タービンシャフト)に同軸に連結されている。ま
た、ステータ１４はワンウェイクラッチ１９を介して第
２中空シャフト２１に連結されている。なお、第２中空
シャフト２１は変速機ケース２２に固定されている。

【００１７】トルコン２は、ポンプインペラ１２から吐
出されるオイルでタービンライナ１３を回転駆動し、タ
ービンライナ１３ではね返るオイルをステータ１４で整
流し、この整流されたオイルでポンプインペラ１２の回
転を高めるといったプロセスを繰り返し、トルコン出力
軸１８に、エンジン出力軸１１のトルクより大きなトル
クを出力するようになっている。

【００１８】歯車減速機構３は、実質的に、サンギヤ２
５と第１ピニオン２６と後進用リングギヤ２７と第２ピ
ニオン２８と前進用リングギヤ２９とキャリア３０とで
構成されている。ここで、サンギヤ２５にはトルコン出
力軸１８のトルクが入力されるようになっている。ま
た、第１,第２ピニオン２６,２８はキャリア３０によっ
て回転自在に支持されている。なお、キャリア３０は、
変速機ケース２２に固定された第２中空シャフト２１に
固定されている。

【００１９】そして、サンギヤ２５と第１ピニオン２６
の前部とが噛み合い、さらに第１ピニオン２６と後進用
リングギヤ２７とが噛み合い、これらは逆転減速機能を
有するプラネタリギヤシステムをなしている。このプラ
ネタリギヤシステムでは、サンギヤ２５に入力されるト
ルクより大きい逆回転方向のトルクが後進用リングギヤ
２７から出力されるようになっている。

【００２０】また、サンギヤ２５と噛み合っている第１
ピニオン２６の後部と第２ピニオン２８とが噛み合い、
さらに第２ピニオン２８と前進用リングギヤ２９とが噛
み合い、これらは正転減速機能を有するプラネタリギヤ
システムをなしている。このプラネタリギヤシステムで
は、サンギヤ２５に入力されるトルクより大きい順回転
方向のトルクが前進用リングギヤ２９から出力されるよ
うになっている。

【００２１】前後進切替機構４は、実質的に、リバース
クラッチ３１とクラッチケース３２とフォワードクラッ
チ３３とワンウェイクラッチ３４とで構成されている。
そして、クラッチケース３２は、後で説明する第１トロ
イダル型変速機構７の出力ディスク４４fを介して、変
速機出力軸５に連結されている。ここで、リバースクラ
ッチ３１が締結されたときには、後進用リングギヤ２７
とクラッチケース３２とが接続され、後進用リングギヤ
２７のトルクが変速機出力軸５に伝達される。他方、フ
ォワードクラッチ３３が締結されたときには、前進用リ
ングギヤ２９のトルクが変速機出力軸５に伝達される。
なお、ワンウェイクラッチ３４は、変速機出力軸５の回
転数が前進用リングギヤ２９の回転数より大きいときに
は空転して、前進用リングギヤ２９が変速機出力軸５に
よって逆駆動されるのを防止するために設けられてい
る。

【００２２】次に、第２の変速部について説明する。第
２の変速部は、実質的に、該第２の変速部へのトルクの
入力を継・断する切替クラッチ６と、第１,第２トロイ
ダル型変速機構７,８を備えたトロイダル型無段変速機
Ｃと、切替クラッチ６からトロイダル型無段変速機Ｃへ
トルク伝達する歯車機構３５とで構成されている。ここ
で、歯車機構３５は、切替クラッチ６が締結されている
ときには、第１中空シャフト１６のトルクすなわちエン
ジン出力軸１１のトルクを、順次噛み合っている、ドラ
イブギヤ３７とアイドルギヤ３８とドリブンギヤ３９と
を介してバイパスシャフト４０に伝達し、さらにバイパ
スシャフト４０のトルクを、互いに噛み合っている駆動
ギヤ４１と被駆動ギヤ４２とを介してトロイダル型無段
変速機Ｃに伝達するようになっている。

【００２３】トロイダル型無段変速機Ｃは、変速機出力
軸５を取り囲むようにして前側(図２では左側)に配置さ
れた第１トロイダル型変速機構７と、後側に配置された
第２トロイダル型変速機構８とで構成されている。ここ
で、第１,第２トロイダル型変速機構７,８は、前後に対
称となるように配置されているが、両者の構成と機能は
基本的には同一であるので、対応する部材には同一番号
を付し、原則として第１トロイダル型変速機構７の各部
材には添字fを付し、第２トロイダル型変速機構８の各
部材には添字rを付している。ただし、ローラ等、各ト
ロイダル型変速機構７,８に２つづつ配設されている部
材については、添字f,rのみでは区別できないので、第
１トロイダル型変速機構７の左右に配置された各部材に
夫々添字a,bを付し、第２トロイダル型変速機構８の左
右に配置された各部材に夫々添字c,dを付している。し
たがって、以下では、ある部材についてなされた説明
は、原則として、番号が同一で添字のみ異なる他の部材
にも当てはまることになる。

【００２４】第１トロイダル型変速機構７には、変速機
出力軸５まわりに遊嵌された第１入力ディスク４３f
と、変速機出力軸５に固定された第１出力ディスク４４
fと、第１入力ディスク４３fのトルクを第１出力ディス
ク４４fに伝達する第１,第２ローラ４５a,４５bとが設
けられている。そして、第１入力ディスク４３fは、被
駆動ギヤ４２が取り付けられたインプットカム４８と、
第１カムローラ４９fを介して係合し、第１入力ディス
ク４３fへの入力トルクが大きいときほど、インプット
カム４８が第１入力ディスク４３fに強く押し付けられ
るようになっている。

【００２５】第１,第２ローラ４５a,４５bは、夫々、軸
線Ｙまわりに回転できるようになっていて、その周面を
第１入力ディスク４３fの湾曲面と第１出力ディスク４
４fの湾曲面とに当接させている。このため、第１入力
ディスク４３fのトルク(回転)が、第１,第２ローラ４５
a,４５bを介して第１出力ディスク４４fに伝達されるよ
うになっている。ここで、第１入力ディスク４３fから
第１出力ディスク４４fへのトルク伝達における変速比
(トルク比)は、第１,第２ローラ４５a,４５bと当接して
いる位置における、第１出力ディスク４４fの半径Ｒ
₂と、第１入力ディスク４３fの半径Ｒ₁の比Ｒ₂／Ｒ₁に
よって決定される。

【００２６】そして、第１,第２ローラ４５a,４５bと両
ディスク４３f,４４fとの当接位置は、後で説明するよ
うに、第１,第２ローラ４５a,４５bの傾転角によって決
まるようになっており、後で説明する油圧機構によっ
て、この傾転角を変えることによって、変速比を所定の
範囲内で任意に設定できるようになっている。なお、第
２トロイダル型変速機構８も、基本的には第１トロイダ
ル型変速機構７と同様であるのはもちろんである。

【００２７】以下、トロイダル型無段変速機Ｃの具体的
な構造を説明する。図３〜図６に示すように、第１トロ
イダル型変速機構７においては、第１出力ディスク４４
fが変速機出力軸５にスプライン嵌合されている。さら
に、第１出力ディスク４４fは、変速機出力軸５に嵌合
されたリング状の位置決め部材４６によって位置決めさ
れた状態で、第１ベアリング４７fを介して変速機ケー
ス２２によって回転自在に支持されている。なお、第２
トロイダル型変速機構８の第２出力ディスク４４rは、
変速機出力軸５に一体的に形成された拡径部５gと変速
機ケース２２との間に設けられ該変速機出力軸５を回転
自在に支持する第２ベアリング４７rによって位置決め
されている。

【００２８】第１出力ディスク４４fと第２出力ディス
ク４４rとの間には、第１,第２入力ディスク４３f,４３
rが互いに背面が対向するようにして近接配置されてお
り、両入力ディスク４３f,４３r間にはこれらに対して
相対回転可能とされたインプットカム４８が配置されて
いる。そして、インプットカム４８と第１,第２入力デ
ィスク４３f,４３rとの間に、夫々第１,第２カムローラ
４９f,４９rが介設されている。ここで、第１,第２カム
ローラ４９f,４９rは、インプットカム４８と第１,第２
入力ディスク４３f,４３rとが相対回転したときに、第
１,第２入力ディスク４３f,４３rを、夫々第１,第２出
力ディスク４４f,４４r側に押し付ける押圧力を発生さ
せる機能を有していて、第１,第２入力ディスク４３f,
４３rへの入力トルクが大きいときほど、第１,第２カム
ローラ４９f,４９rによる第１,第２入力ディスク４３f,
４３rに対する押圧力が増加するようになっている。

【００２９】第１,第２入力ディスク４３f,４３r間に
は、変速機出力軸５に遊嵌され、かつ両端を夫々第１,
第２入力ディスク４３f,４３rの背面に当接させた状態
で、第１,第２入力ディスク４３f,４３rとスプライン嵌
合された係合部材５０が配置されている。そして、この
係合部材５０と第２入力ディスク４３rとの間に皿ばね
５１が介設され、この皿ばね５１によって第１入力ディ
スク４３fと第２入力ディスク４３rとが互いに離間する
方向に予圧されるようになっている。この皿ばね５１
は、第２入力ディスク４３rの背面に当接してこれを第
２出力ディスク４４r側に付勢する一方、その付勢反力
によって、係合部材５０を介して、第１入力ディスク４
３fを第１出力ディスク４４f側に付勢し、第１入力ディ
スク４３fと第１出力ディスク４４fとの間、及び第２入
力ディスク４３rと第２出力ディスク４４rとの間に所定
の予圧を付与するようになっている。

【００３０】次に、第１〜第４ローラ４５a〜４５dを夫
々傾動させるための油圧機構について説明する。第１ト
ロイダル型変速機構７には、第１,第２ローラ４５a,４
５bを夫々回転自在に支持する第１,第２トラニオン５９
a,５９bが設けられている。そして、第１,第２トラニオ
ン５９a,５９bによって、夫々、第１,第２偏心軸６０a,
６０bを介して、第１,第２ローラ４５a,４５bが回転自
在に支持されている。また、第１,第２トラニオン５９
a,５９bには、夫々、これらを下方(変速機出力軸５と直
交する方向)に延長するようにして伸長する第１,第２軸
部材６１a,６１bが取り付けられている。

【００３１】第１,第２ローラ４５a,４５bよりはやや上
方において、変速機ケース２２には上側連結部材６２が
取り付けられている。他方、第１,第２ローラ４５a,４
５bより下方において、変速機ケース２２に固定された
仕切壁部５３には下側連結部材６３が取り付けられてい
る。そして、上側連結部材６２に形成された第１,第２
軸穴６５a,６５bによって、夫々、第１,第２トラニオン
５９a,５９bの上端部が、第１,第２上側球面ブッシュ６
４a,６４bを介して回動自在に支持されている。他方、
下側連結部材６３に形成された第１,第２軸穴６７a,６
７bによって、夫々、第１,第２トラニオン５９a,５９b
の下端部が、第１,第２下側球面ブッシュ６６a,６６bを
介して回動自在に支持されている。

【００３２】また、第１,第２軸部材６１a,６１bの下部
は、仕切壁部５３の下面に取り付けられたアッパハウジ
ング５５の開口部５５gを貫通して、該アッパハウジン
グ５５の下面に取り付けられたロアハウジング５６の凹
部５６gによって、第１,第２支持ベアリング５４a,５４
bを介して回転自在に支持されている。

【００３３】仕切壁部５３内には、夫々第１,第２トラ
ニオン５９a,５９bを作動させるために、第１,第２油圧
シリンダ７６a,７６bが設けられ、これらの第１,第２油
圧シリンダ７６a,７６bは、夫々、仕切壁部５３の一部
をなす隔壁部５３gによって上下に仕切られている。そ
して、第１,第２油圧シリンダ７６a,７６bの上半部には
夫々第１,第２上側ピストン７７a,７７bが嵌入され、下
半部には第１,第２下側ピストン７８a,７８bが嵌入され
ている。このため、第１,第２上側ピストン７７a,７７b
と隔壁部５３gとによって夫々第１,第２上側油圧室７９
a,７９bが画成され、他方第１,第２下側ピストン７８a,
７８bと隔壁部５３gとによって夫々第１,第２下側油圧
室８０a,８０bが画成されている。

【００３４】ここで、第１,第２上側油圧室７９a,７９b
に油圧がかけられたときには、第１,第２上側ピストン
７７a,７７bによって、第１,第２トラニオン５９a,５９
bが上向きに変位させられ、他方第１,第２下側油圧室８
０a,８０bに油圧がかけられたときには、第１,第２下側
ピストン７８a,７８bによって、第１,第２トラニオン５
９a,５９bが下向きに変位させられるようになってい
る。そして、このように第１,第２トラニオン５９a,５
９bが上下方向に変位すると、これに伴って変位量に応
じて第１,第２ローラ４５a,４５bが傾転し、第１トロイ
ダル型変速機構７の変速比が変わるようになっている。
また、これに伴って第１,第２トラニオン５９a,５９bが
その軸線まわりに回動するようになっている。なお、第
１〜第４上側油圧室７９a〜７９d及び第１〜第４下側油
圧室８０a〜８０dへの油圧の供給を制御することによっ
て変速比を制御する変速比制御装置、及び該変速比制御
装置による具体的な変速動作は、後で詳しく説明する。

【００３５】また、油圧機構故障時等において、第１,
第２トラニオン５９a,５９bの回動の同期をバックアッ
プするために、両トラニオン５９a,５９b(５９c,５９d)
には、連動ワイヤ５７,５８が巻きかけられている。

【００３６】上側連結部材６２には、第１軸穴６５aと
第２軸穴６５bの中間部に第１上側位置決め穴６８fが形
成され、第３軸穴６５cと第４軸穴６５dの中間部に第２
上側位置決め穴６８rが形成されている。そして、第１
上側位置決め穴６８fに、変速機ケース２２と一体形成
された第１支持部６９fが挿通されている。なお、第１
支持部６９fには第１ローラ潤滑部材６９fが、第１取付
部材７１を用いて取り付けられている。また、第２上側
位置決め穴６９rには、第２支持部６９rに取り付けられ
た上側球面軸受７５rが挿通されている。なお、第２支
持部６９rには第２ローラ潤滑部材７０rが、第２取付部
材７１rを用いて取り付けられている。このように、上
側連結部材６２は、第１支持部６９fと上側球面軸受７
５rとによって、変速機ケース２２に対して固定ないし
は位置決めされている。

【００３７】下側連結部材６３には、第１軸穴６７aと
第２軸穴６７bの中間部に第１下側位置決め穴７２fが形
成され、第３軸穴６７cと第４軸穴６７dの中間部に第２
下側位置決め穴７２rが形成されている。そして、第１,
第２下側位置決め穴７２f,７２rには、夫々、仕切壁部
５３の上面に第１,第２取付ボルト７４f,７４rを用いて
固定された第１,第２下側球面軸受７３f,７３rが挿通さ
れている。このように、下側連結部材６３は、第１,第
２下側球面軸受７３f,７３rによって、仕切壁部５３(変
速機ケース側)に対して固定ないしは位置決めされてい
る。

【００３８】以下、第１〜第４上側油圧室７９a〜７９d
及び第１〜第４下側油圧室８０a〜８０dへの油圧の供給
を制御することによって変速比を制御する変速比制御装
置について説明する。該変速比制御装置において、第１
〜第４上側油圧室７９a〜７９d及び第１〜第４下側油圧
室８０a〜８０dへは、運転状態に応じて変速比制御弁Ｖ
から、後で説明する油圧回路を介して油圧が供給される
ようになっている。この変速比制御弁Ｖは、後で詳しく
説明するように、バルブボディ８２内にスリーブ８３が
嵌入され、さらに該スリーブ８３内にスプール８４が嵌
入されたいわゆる三層弁であって、作動機構としてスプ
リング８５、回転部材８６、ピン部材８７等を備えてい
て、コントロールユニット(図示せず)からの信号に従っ
て動作するステッピングモータ８８によって駆動ないし
制御され、運転状態に応じて、元圧受入ポートＰ₁に受
け入れられた油圧(ライン圧)をシフトアップ用制御ポー
トＰ₂またはシフトダウン用制御ポートＰ₃を介して、所
定の油圧室７９a〜７９d,８１a〜８０dに油圧を供給す
るようになっている。なお、変速比制御弁Ｖにはフィー
ドバック手段９０が設けられている。

【００３９】図５〜図７に示すように、変速比制御弁Ｖ
においては、ロアハウジング５６の一部がバルブボディ
８２とされていて、このバルブボディ８２内に、バルブ
ボディ軸線方向に往復移動できるようになったスリーブ
８３が嵌入され、さらに該スリーブ８３内に、バルブボ
ディ軸線方向に往復移動できるようになったスプール８
４が嵌入されている。ここで、スリーブ８３には、常時
元圧受入ポートＰ₁と連通するメインポート８３iと、常
時シフトアップ用制御ポートＰ₂と連通する第１ポート
８３jと、常時シフトダウン用制御ポートＰ₃と連通する
第２ポート８３kとが形成されている。また、スプール
８４には、常時メインポート８３iと連通する環状のグ
ルーブ８４iと、該グルーブ８４iの左右に夫々隣接する
第１,第２ランド部８４j,８４kが形成されている。ここ
で、変速動作(シフトアップまたはシフトダウン)が行わ
れていないときには、第１,第２ランド部８４j,８４k
は、夫々第１,第２ポート８３j,８３kの内側開口部を閉
じるようになっている(図７はこの状態を示している)。

【００４０】変速機ケース２２の下端部に取り付けられ
たオイルパン３６の側壁部には、ステッピングモータ８
８が取り付けられ、このステッピングモータ８８の回転
軸８８iには回転部材８６が固定・連結されている。そ
して、回転部材８６の先端部付近には雄ねじ部８６iが
形成され、この雄ねじ部８６iに雌ねじ付カラー９２が
螺合されている。この雌ねじ付カラー９２にはピン部材
８７が固定されていて、このピン部材８７の両端部は、
バルブボディ８２に形成された上下一対の溝部８２iに
よって係止され、雌ねじ付カラー９２はバルブボディ軸
線まわりには回転しないようになっている。したがっ
て、回転部材８６がバルブボディ軸線まわりに回転する
と、雌ねじ付カラー９２はバルブボディ軸線方向に移動
することになる。また、ピン部材８７によって、雌ねじ
付カラー９２とスリーブ８３とがバルブボディ軸線方向
に連動するようになっている。

【００４１】スリーブ８３内において、雌ねじ付カラー
９２とスプール８４との間には、両者に、互いにバルブ
ボディ軸線方向に離間させる方向の付勢力を付与するス
プリング８５が配設されている。すなわち、該スプリン
グ８５によって、雌ねじ付カラー９２は常時ステッピン
グモータ方向(図７では左向き)に付勢されることにな
る。なお、以下では、とくにことわらない限り、便宜
上、この方向(図７中の左方向)を単に「左」といい、これ
と逆方向(図７中の右方向)を単に「右」ということにす
る。したがって、雌ねじ付カラー９２と連動するスリー
ブ８３も常時左向きに付勢されることになる。なお、ス
プリング８５によって、スプール８４が常時右向きに付
勢されるのはもちろんである。

【００４２】ここで、ステッピングモータ８８の回転に
伴って回転部材８６が回転すると、ピン部材８７によっ
て回転を規制された雌ねじ付カラー９２がバルブボディ
軸線方向に移動させられ、これに伴ってスリーブ８３が
バルブボディ軸線方向に移動して、メインポート８３i
を、グルーブ８４iを介して、第１ポート８３jまたは第
２ポート８３kと連通させ、元圧受入ポートＰ₁内の作動
油(油圧)をシフトアップ用制御ポートＰ₂またはシフト
ダウン用制御ポートＰ₃に出力するようになっている。
なお、ここで作動油とは所定の油圧を伴った作動油のこ
とであり、以下でも同様である。

【００４３】具体的には、例えば、シフトアップ時に
は、ステッピングモータ８８がパルスに応じた回転角で
順回転し、これに伴ってスリーブ８３が右向きに移動
し、このときメインポート８３iがグルーブ８４iを介し
て第１ポート８３jと連通し、元圧受入ポートＰ₁の作動
油がシフトアップ用制御ポートＰ₂から出力される。こ
の場合、シフトダウン用制御ポートＰ₃の作動油はドレ
ン通路９９にリリースされる。

【００４４】他方、シフトダウン時には、ステッピング
モータ８８がパルスに応じた回転角で逆回転し、これに
伴ってスリーブ８３が左向きに移動し、メインポート８
３iがグルーブ８４iを介して第２ポート８３kと連通
し、元圧受入ポートＰ₁の作動油(油圧)がシフトダウン
用制御ポートＰ₃から出力される。この場合、シフトア
ップ用制御ポートＰ₂の作動油はドレン通路９９にリリ
ースされる。かかるシフトダウン時においては、、スリ
ーブ８３がスプリング８５によって常時左向きに付勢さ
れている関係上、この付勢力によってステッピングモー
タ８８のトルク負荷が軽減されて駆動限界速度が高くな
り(脱調が生じにくくなり)、スリーブ８３が迅速に左向
きに移動するので、変速応答性が高められる。なお、シ
フトアップ時には、スプリング８５の付勢力がステッピ
ングモータ８８のトルク負荷を増加させ、したがってス
テッピングモータ８８の駆動限界速度が低下して、若干
変速応答性が低下することになるが、シフトアップ時に
は、それほど応答性が必要とされないので、何ら不具合
は生じない。

【００４５】スプール８４の右端部と第１軸部材６１a
の下端部との間には、フィードバック手段９０が設けら
れている。このフィードバック手段９０には、第１軸部
材６１aに固定され該第１軸部材６１aと一体回転するプ
リセスカム８０が設けられ、このプリセスカム８０には
傾斜面８０iが形成されている。また、アッパハウジン
グ５５の所定の位置に設けられた回転軸１０１に、第１
アーム１０２iと第２アーム１０２jとが取り付けられて
いる。ここで、第１アーム１０２iの先端部はプリセス
カム１００の傾斜面１００iと係合し、第２アーム１０
２jの先端部は、スプール８４の右端部に形成されたス
リット８４mと係合している。

【００４６】このフィードバック手段９０の基本的な機
能は、一般に用いられている普通のフィードバック手段
と同様であるので、詳しい説明は省略するが、概ね次の
ようなプロセスで、各ローラ４５a〜４５dの傾転角(変
速比)を目標傾転角(目標変速比)に保持するようになっ
ている。すなわち、変速時において、ステッピングモー
タ８８が目標傾転角(目標変速比)に対応する角度だけ回
転すると、スリーブ８３がこの回転角に対応する分だけ
バルブボディ軸線方向に移動して、所定の油圧室７９a
〜７９d,８０a〜８０dに油圧が供給され、各ローラ４５
a〜４５dが目標傾転角まで傾転する。他方、このように
ローラ４５a〜４５dが傾転すると、これに対応して各ト
ラニオン５９a〜５９dと各軸部材６１a〜６１dとが回動
し、これに伴ってプリセスカム１００が回動する。この
とき、プリセスカム１００によって第１アーム１０２i
を介して回転軸１０１が回転させられ、さらにこの回転
軸１０１によって、第２アーム１０２jを介してスプー
ル８４が、スリーブ８３の上記移動方向と同一方向に移
動させられ、ローラ４５a〜４５dの傾転角が目標傾転角
に達した時点で、スプール８４の移動量がちょうどスリ
ーブ８３の移動量と等しくなり、ここでメインポート８
３iと、第１ポート８３jまたは第２ポート８３kとの連
通が遮断され、油圧室７９a〜７９d,８０a〜８０dへの
油圧の供給が停止され、傾転角の変化が停止して、傾転
角がが目標値傾転角に保持される。ただし、かかるフィ
ードバック動作が行われるときに、第２アーム１０２j
の先端部がスプール８４から離間する方向(すなわち右
向き)に変位する場合には、前記のスプリング８５によ
って、スプール８４が第２アーム１０２jの変位に追従
させられる。

【００４７】以下、油圧供給源から変速比制御弁Ｖに作
動油(油圧)を供給し、かつ変速比制御弁Ｖから各油圧室
７９a〜７９d,８０a〜８０dに作動油を供給する油圧回
路について説明する。図１に示すように、かかる油圧回
路においては、オイルパン３６内の作動油が、オイルポ
ンプ１７から吐出された後、ライン圧制御部１２２で所
定の圧力(元圧)に調整された後、元圧供給通路１２３を
介して、変速比制御弁Ｖの元圧受入ポートＰ₁に供給さ
れるようになっている。

【００４８】シフトアップ用制御ポートＰ₂から出力さ
れた作動油は共通シフトアップ油路１３０に流入し、こ
の後、第１〜第４分岐シフトアップ油路１３０a〜１３
０dを介して、夫々、第１下側油圧室８０aと、第２上側
油圧室７９bと、第３下側油圧室８０cと、第４上側油圧
室７９dとに供給されるようになっている。他方、シフ
トダウン用制御ポートＰ₃から出力された作動油は共通
シフトダウン油路１３１に流入し、この後、第１〜第４
分岐シフトダウン油路１３１a〜１３１dを介して、夫
々、第１上側油圧室７９aと、第２下側油圧室８０bと、
第３上側油圧室７９cと、第４下側油圧室８０dとに供給
されるようになっている。

【００４９】かかる変速比制御装置において、シフトダ
ウン時には、スリーブ８３が図１中では右向きに移動
し、元圧受入ポートＰ₁の作動油がシフトダウン用制御
ポートＰ₃から出力され、この作動油が、第１上側油圧
室７９aと、第２下側油圧室８０bと、第３上側油圧室７
９cと、第４下側油圧室８０dとに供給される。なお、図
１中の変速比制御弁Ｖは、図５,図７中の変速比制御弁
Ｖとは、左右の位置関係が逆に示されている。

【００５０】このとき、第１,第３トラニオン５９a,５
９cが上向きに変位し、第２,第４トラニオン５９b,５９
dが下向きに変位し、かかるトラニオン５９a〜５９dの
変位によって、第１〜第４ローラ４５a〜４５dが減速側
に変化する。このとき各トラニオン５９a〜５９dしたが
って各軸部材６１a〜６１dが回動するが、第１軸部材６
１aの回動に伴って、プリセスカム１００が、傾斜面１
００iと当接している第１アーム１０２iと、回転軸１０
１と、第２アーム１０２jとを介して、スプール８４
を、元圧受入ポートＰ₁とシフトダウン用制御ポートＰ₃
の連通を遮断するまで右向きに移動させる。このように
して、傾転角が目標傾転角に保持される。ここにおい
て、スリーブ８３が右向きに移動する際には、スプリン
グ８５によってスリーブ８３が右向きに付勢されるの
で、ステッピングモータ８８のトルク負荷が軽減され、
変速応答性が高められるのは、前記したとおりである。

【００５１】他方、シフトアップ時には、スリーブ８３
が図１中では左向きに移動し、元圧受入ポートＰ₁の作
動油がシフトアップ用制御ポートＰ₂から出力され、こ
の作動油が、第１下側油圧室８０aと、第２上側油圧室
７９bと、第３下側油圧室８０cと、第４上側油圧室７９
dとに供給される。このとき、第１,第３トラニオン５９
a,５９cが下向きに変位し、第２,第４トラニオン５９b,
５９dが上向きに変位し、かかるトラニオン５９a〜５９
dの変位によって、第１〜第４ローラ４５a〜４５dが増
速側(オーバードライブ側)に変化する。このとき各トラ
ニオン５９a〜５９d(各軸部材６１a〜６１d)が回動し、
第１軸部部材６１aの回動に伴って、プリセスカム１０
０が、傾斜面１００iと当接している第１アーム１０２i
と、回転軸１０１と、第２アーム１０２jとが作動させ
られるが、この場合は上記のシフトダウンの場合とは違
って、第２アーム１０２jの先端部がスプール８４から
離間する方向(図１では左向き)に変位する。このためス
プリング８５の付勢力によって、スプール８４が図１中
では左向きに移動させられ、元圧受入ポートＰ₁とシフ
トアップ用制御ポートＰ₂の連通を遮断するまで左向き
に移動させられる。このようにして、傾転角が目標傾転
角に保持される。

【００５２】上記実施例では、変速比制御弁Ｖとして三
層弁を用いているが、変速比制御弁として、図８に示す
ような二層弁を用いてもよい。図８に示すように、二層
構造の変速比制御弁Ｖ'においては、スリーブが設けら
れず、バルブボディ８２内に直接スプール８４が嵌入さ
れている。そして、図７に示す変速比制御弁Ｖのメイン
ポート８３i及び第１,第２ポート８３j,８３kと同様の
機能もつメインポート８２i及び第１,第２ポート８２j,
８２kが、バルブボディ８２に形成されている。

【００５３】そして、ステッピングモータ８８の回転軸
８８iには、駆動部材１１０が固定・連結されている。
スプール８４の後端部(図８では左端部)にはピン部材１
１１が取り付けられ、このピン部材１１１は、駆動部材
１１０に形成されたスリット１１０iにはめられてい
る。ここで、ステッピングモータ８８が回転すると、駆
動部材１１０とピン部材１１１とが回転し、これに伴っ
てスプール８４が回転するようになっている。そして、
バルブボディ８２内において、スプール８４とステッピ
ングモータ８８との間に、両者に互いに離間させる方向
の付勢力を付与するスプリング８５'が配設されてい
る。また、スプール８４の先端部(図８では右端部)に
は、雌ねじ部８４mが形成されている。そして、この雌
ねじ部８４mと螺合する雄ねじ部１１３iを備えた伝動部
材１１３が設けられ、この伝動部材１１３の先端部(図
８では右端部)に第２アーム１０２jが当接している。

【００５４】図８に示す変速比制御弁Ｖ'では、ステッ
ピングモータ８８が回転すると、回転部材１１０とピン
部材１１１とスプール８４とが一体回転するが、雌ねじ
部８４mと雄ねじ部１１３iとが螺合しているので、伝動
部材１１２によって、スプール８４がバルブボディ軸線
方向に移動させられ、これによって元圧受入ポートＰ₁
と、シフトアップ用制御ポートＰ₂またはシフトダウン
用制御ポートＰ₃との連通状態が制御され、図７に示す
変速比制御弁Ｖの場合と同様の機能を発揮するようにな
っている。

【００５５】そして、シフトダウン時には、ステッピン
グモータ８８の回転に伴って、伝動部材１１３によっ
て、スプール８４が図８中では右向きに移動させられ、
メインポート８２iが、グルーブ８４iを介して第２ポー
ト８２kと連通させられ、元圧受入ポートＰ₁の作動油
が、シフトダウン用制御ポートＰ₃に出力されるように
なっているが、このときスプール８４の右方向への移動
がスプリング８５'によって付勢されるので、図７に示
す変速比制御弁Ｖの場合と同様に、ステッピングモータ
８８のトルク負荷が軽減され、変速応答性が高められ
る。

【００５６】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、シフトダウ
ン時には、移動部材の移動が付勢手段の付勢力によって
付勢されるので、移動部材の移動抵抗が低減され、移動
に要する時間が短縮され、変速応答性が高められる。

【００５７】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、変速比制御
弁が、バルブボディ内にスリーブが配置され、さらにス
リーブ内にスプールが配置された三層弁とされるので、
油圧制御の精度が高められる。

【００５８】第３の発明によれば、基本的には第１また
は第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
フィードバック手段に備えられるリターンスプリングを
付勢手段として利用し、シフトダウン時にスリーブをそ
の移動方向に付勢することができるので、格別に付勢手
段を設ける必要がない。

【００５９】第４の発明によれば、基本的には第１〜第
３の発明のいずれか１つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、無段変速機が、実用性の高いトロイダル型
無段変速機とされるので、変速応答性の向上効果がとく
に有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるトロイダル型無段変速機の油
圧機構の油圧回路を示す図である。

【図２】 本発明にかかるトロイダル型無段変速機を備
えた変速装置のシステム構成図である。

【図３】 本発明にかかるトロイダル型無段変速機の平
面断面説明図である。

【図４】 図３に示すトロイダル型無段変速機の側面立
面断面説明図である。

【図５】 図４に示すトロイダル型無段変速機のＡ−Ａ
線立面断面説明図である。

【図６】 図４に示すトロイダル型無段変速機のＢ−Ｂ
線立面断面説明図である。

【図７】 スリーブを備えた三層構造の変速比制御弁の
側面断面説明図である。

【図８】 スリーブを備えていない二層構造の変速比制
御弁の側面説明図である。

【符号の説明】

Ｃ…トロイダル型無段変速機 Ｖ,Ｖ'…変速比制御弁 Ｐ₁…元圧受入ポート Ｐ₂…シフトアップ用制御ポート Ｐ₃…シフトダウン用制御ポート １７…オイルポンプ ８２…バルブボディ ８３…スリーブ ８４…スプール ８５,８５'…スプリング ８８…ステッピングモータ ９０…フィードバック手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧供給源から元圧を受け入れる元圧受
   入ポートと、シフトアップ用の制御油圧を出力するシフ
   トアップ用制御ポートと、シフトダウン用の制御油圧を
   出力するシフトダウン用制御ポートと、往復移動により
   元圧受入ポートと両制御ポートとの連通状態を切り替え
   る移動部材と、該移動部材をその往復移動方向のいずれ
   か一方側に付勢する付勢手段とを備えた変速比制御弁が
   設けられている無段変速機の変速比制御装置であって、 変速比制御弁が、変速比をシフトダウン方向に制御する
   ときに、移動部材を付勢手段の付勢方向に移動させるこ
   とによって、元圧受入ポートとシフトダウン制御ポート
   とを連通させるように構成されていることを特徴とする
   無段変速機の変速比制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された無段変速機の変速
   比制御装置において、 移動部材が、変速比制御弁のバ
   ルブボディ内で所定の方向に往復移動できるようになっ
   たスリーブと、該スリーブ内で上記所定の方向に往復移
   動できるようになったスプールとからなることを特徴と
   する無段変速機の変速比制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された無
   段変速機の変速比制御装置において、 目標変速比に対応してスリーブを変位させる駆動部材
   と、スリーブの変位に伴って実際に生じた変速比の変化
   に対応してスリーブの上記変位を打ち消す方向にスプー
   ルを変位させるフィードバック手段とが設けられている
   ことを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記
   載された無段変速機の変速比制御装置において、 無段変速機がトロイダル型無段変速機であることを特徴
   とする無段変速機の変速比制御装置。