JPH0754981A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

ベルト式無段変速機

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JPH0754981A
JPH0754981A JP20427393A JP20427393A JPH0754981A JP H0754981 A JPH0754981 A JP H0754981A JP 20427393 A JP20427393 A JP 20427393A JP 20427393 A JP20427393 A JP 20427393A JP H0754981 A JPH0754981 A JP H0754981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
control
valve
pressure
oil
Prior art date
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Pending
Application number
JP20427393A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Fushiki
正明 伏木
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GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速制御系と潤滑系との油圧を適正にしてポ
ンプ駆動力の損失を低減し、正確な変速制御が行えるベ
ルト式無段変速機の提供を目的とする。 【構成】 この発明のベルト式無段変速機は、ベルトを
介して連結された変速プーリと、ベルトに張力を与える
ばねと、オイルポンプ9に制御油圧を与えられベルト張
力に抗して変速比を変える油圧アクチュエータ23と、
制御油圧を調節する制御バルブ13と、リリーフバルブ
15で安定化した潤滑用オイルポンプ11の油圧からパ
イロット油圧を作り制御バルブ13に与えるバルブ19
と、バルブ19を介してパイロット油圧を制御するコン
トローラ21とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ベルト式無段変速機
に関する。
【0002】
【従来の技術】Motor Fan 1992年6月号86頁に車
両の変速装置が記載されている。これはベルト式無段変
速機を用いたもので1台のオイルポンプにより変速制御
用の油圧を作り出している。図6はこれと同様に油圧で
制御されるベルト式無段変速機の制御油圧回路を示して
いる。この回路ではオイルポンプ201の吐出オイルは
オリフィス203で流量を絞られて変速制御用の油圧ア
クチュエータ205に供給され、その制御油圧はデュー
ティ弁207によって制御される。又、オイルはリリー
フバルブ209を介して潤滑系のオイルライン211に
送られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】変速制御用の油圧は約
30kg/cm 2 の高圧が必要であるが、潤滑系は高圧より
も大きな流量が必要である。しかし、1台のオイルポン
プ201で制御系と潤滑系とにオイルを供給する図6の
構成では潤滑系も無用に高圧にされるからオイルポンプ
201の駆動力損失が大きい。又、オイルポンプ201
はエンジンにより駆動されておりデューティ弁207が
エンジン回転数の影響を受けるから正確な変速制御が難
しい。そのためにオリフィス203を設け流量を増して
油圧を安定化させており、それだけポンプ駆動力を大き
くする必要があり、駆動力損失を更に大きくしている。
【0004】そこで、この発明は、変速制御系と潤滑系
との油圧を適正にしてポンプ駆動力の損失を低減すると
共に、正確な変速制御が行えるベルト式無段変速機の提
供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のベルト式無段
変速機は、固定フランジと可動フランジ間に装着したベ
ルトを介して連結されフランジ間隔変化に伴って変速比
を変える一対の変速プーリと、可動フランジを固定フラ
ンジ側に押圧してベルトに張力を与えるばねと、ベルト
張力に抗して可動フランジを移動操作し変速比を調節す
る油圧アクチュエータと、潤滑用オイルポンプ及びその
油圧を安定化するリリーフバルブと、制御バルブを介し
て制御油圧を油圧アクチュエータに供給する変速制御用
オイルポンプと、コントローラにより開度調整され潤滑
用オイルの油圧を受けて前記制御バルブにパイロット油
圧を与えるバルブとを備えたことを特徴とする。
【0006】
【作用】この発明のベルト式無段変速機では、変速制御
系と潤滑系とにそれぞれ専用のオイルポンプでオイルを
供給するから、図6の従来例と異って、潤滑系の油圧を
無用に高めることがない。又、制御バルブのパイロット
油圧はリリーフバルブで安定化された潤滑系の油圧から
作り出されるからエンジン回転数の影響を受けずに正確
な変速制御が行える。又、制御系の油圧を安定させるた
めに流量を増す必要がないから、潤滑系を低圧にできる
ことと相俟ってオイルポンプの駆動力に無駄がなく、効
率が高い。
【0007】
【実施例】図1ないし図5により一実施例の説明をす
る。図1はこの実施例の機構部を示し、図2は油圧回路
を示す。左右の方向は図1での左右の方向であり、符号
を附していない部材等は図示されていない。
【0008】図1と図2のように、実施例のベルト式無
段変速機1はベルト3で連結された入力側と出力側の変
速プーリ5,7と、変速制御用と潤滑用の各オイルポン
プ9,11と、変速制御系と潤滑系の各リリーフ弁1
3,15と、オリフィス17で調圧された潤滑系の油圧
を受けてリリーフ弁13(制御バルブ)にパイロット油
圧を与えるデューティ弁19と、デューティ弁19の開
度調整をするコントローラ21と、制御油圧を与えられ
て変速操作を行う油圧アクチュエータ23とを備えてい
る。各オイルポンプ9,11はエンジンの駆動力により
回転駆動される。
【0009】入力側の変速プーリ5は駆動軸25と一体
の固定フランジ27と、可動フランジ29とを備えてい
る。駆動軸25の外周にはハブ31がスプライン連結さ
れており、可動フランジ29はハブ31との間に形成さ
れたトルクカム33により駆動軸25に対して相対回転
しながら軸方向移動可能に連結されている。フランジ2
7,29間に形成されたV溝35にはベルト3が装着さ
れている。駆動軸25はベアリング37,39によりケ
ーシング41に支承されている。
【0010】増速歯車組43は互いに噛合った大小の歯
車45,47からなり、大歯車45はケーシング41に
両端を支持された軸49にベアリング51,51を介し
て支承され、小歯車47は駆動軸25に固定されてい
る。小歯車47とケーシング41との間にはシール53
が配置されている。増速歯車車43はエンジンからの駆
動力を増速して変速プーリ5に伝達する。
【0011】ハブ31には可動フランジ29との間にO
リング55を配置した隔壁57が一体に形成され、この
隔壁57と可動フランジ29との間には油圧室58が形
成され油圧アクチュエータ23を構成している。この油
圧アクチュエータ23にはケーシング41と駆動軸25
とを通じて形成され制御系オイルライン59の一部をな
す油路61を介してオイルポンプ9からの制御油圧が供
給され、可動フランジ29を固定フランジ27側へ移動
操作する。オイルポンプ9は吐出圧が30kg/cm 2 以上
の高圧になるように駆動されている。
【0012】出力側の変速プーリ7は従動軸63と一体
の固定フランジ65と、可動フランジ67とを備えてい
る。従動軸63の外周にはハブ69がスプライン連結さ
れており、可動フランジ67はハブ69との間に形成さ
れたトルクカム71により従動軸63に対して相対回転
しながら軸方向移動可能に連結されている。各フランジ
65,67間に形成されたV溝73にはベルト3が装着
されている。可動フランジ67とハブ69との間には皿
ばね75(ばね)が配置され、可動フランジ67を固定
フランジ65側に押圧して、ベルト3に張力を与えてい
る。
【0013】従動軸63はベアリング77,79を介し
てケーシング41に支承され、ケーシング41を貫通し
た左端部にはプーリ81が固定されている。このプーリ
81は各溝83,85に装着されたベルトを介してエア
コンプレッサのような補機側のプーリに連結されてい
る。プーリ81とケーシング41との間にはシール87
が配置されている。
【0014】油圧アクチュエータ23への制御油圧がカ
ットされると、変速プーリ7のプーリピッチ系R2 は皿
ばね75の付勢力によって最大になると共に、変速プー
リ5のプーリピッチ径R1 はベルト張力を受けて最小に
なり、プーリ5,7間の変速比は最大(最減速状態)に
なる。又、油圧アクチュエータ23に制御油圧から与え
られと可動フランジ29がベルト張力に抗し固定フラン
ジ27側へ移動操作されてプーリピッチ径R1 が大きく
なると共に、ベルト張力により皿ばね75に抗し可動フ
ランジ67が固定フランジ65から後退してプーリピッ
チ径R2 が小さくなり、変速比が小さくなって、増速に
向かう。
【0015】トルクカム33,71はトルク変動により
ベルト張力が急増したとき各可動フランジ29,67を
固定フランジ27,65側に押圧してベルト3の滑りを
防止する。
【0016】潤滑用のオイルポンプ11は変速プーリ5
の左側に配置されており、駆動軸25と連動回転し、ノ
ズル89で調圧された潤滑油をケーシング41と従動軸
63とを通して形成され潤滑系オイルライン91の一部
をなす油路93を介して可動フランジ67の摺動部やト
ルクカム71などに供給しこれらを潤滑する。
【0017】図6の従来例と異って、この潤滑系は専用
のオイルポンプ11を用いることにより変速制御系と別
系統に構成されているから無用な高圧にする必要がな
い。従って、オイルポンプ11は吐出圧が制御用オイル
ポンプ9よりはるかに低圧になるように駆動され、リリ
ーフ弁15の動作圧力も5kg/cm 2 に設定されている。
エンジン回転数が変動してもリリーフ弁15により潤滑
系の油圧は安定し、ノズル89を介して充分な流量の潤
滑油が各潤滑箇所に供給される。
【0018】オリフィス17は潤滑系の安定した油圧を
調圧してデューティ弁19に与え、デューティ弁19は
与えられた油圧をパイロット油圧にしてリリーフ弁13
に与える。コントローラ21はエンジン回転数の変動や
補機の負荷などに応じDuty%制御によりデューティ
弁19の開度調整をしパイロット油圧を調節する。リリ
ーフ弁13はパイロット油圧によりドレン95側の開度
が調整されて油圧アクチュエータ23の制御油圧を調節
し、変速を行う。
【0019】図3はベルト式無段変速機の変速制御系油
圧特性を示し、グラフ97はデューティ弁19のDut
y%とパイロット油圧の特性を示し、グラフ99はこの
パイロット油圧を受けてリリーフ弁13が作り出す制御
油圧の特性を示す。又、破線のグラフ101はリリーフ
弁15の動作圧力(5kg/cm 2 ) を示す。デューティ弁
19はDuty%が0のとき全開となり100%のとき
全閉となる。このDuty%制御によりパイロット油圧
は1kg/cm 2 から4kg/cm 2 の範囲で調節され、グラフ
97,99が示すようにこのパイロット油圧を受けてリ
リーフ弁13は15kg/cm 2 から30kg/cm 2 の間で大
きな制御油圧を発生し、油圧アクチュエータ23に充分
な変速操作力を与える。
【0020】このように、変速制御系の制御バルブとし
て働くリリーフ弁13は下記のように設計される。
【0021】図4のように、リリーフ弁13はスプール
103とスプリング105とを備えている。
【0022】ここで、Pc:制御系オイルライン59の
制御油圧 Pp:パイロット油圧 Fp:パイロット油圧の作用力 Fs:スプリング103の荷重 Fc:制御油圧の作用力 であり、Fs+FpとFcとのバランスによりスプール
103が移動してドレン95の開度が調整され、オイル
ライン59の制御油圧が変化する。
【0023】図5のように、スプール103は制御油圧
側が小径部になりパイロット油圧側が大径部になってい
る。
【0024】ここで、dp:パイロット油圧側スプール
径 dc:制御油圧側スプール径 Hp:パイロット油圧側スプール面積 Hc:制御油圧側スプール面積 である。
【0025】次に、Hp、Hc、dc、Fsなどの諸元
を図3の変速特性が得られるように決定する。
【0026】(i) 図3のグラフ97,99からPpが
0kg/cm 2 、4kg/cm 2 のときのPcをそれぞれ10kg
/cm 2 、30kg/cm 2 とする。
【0027】(ii) (i) からPcとPpとの比を求め
る。
【0028】(4−0)/(30−10)=0.2 (iii) dpを2.0cmとしたときのHpは3.14cm2
となる。
【0029】(iv) (ii)(iii) からHcを求める。
【0030】Hc=3.14×0.2=0.63cm2 (v) dcを求める。
【0031】 dc= (Hp−Hc)・4/π=1.79cm (vi) Fcを求める。(i) のようにPpが0kg/cm 2
ときPc=10kg/cm2 になるように設定するから、 Fc=Hc・Pc=0.63×10=6.3kgとなる。
【0032】こうして、ベルト式無段変速機1が構成さ
れている。
【0033】このベルト式無段変速機1では上記のよう
に、潤滑系に専用のオイルポンプ11を用いているか
ら、図6の従来例と異って潤滑油を無用に高圧にする必
要がないと共に、リリーフ弁15の動作圧力を低く設定
できるから流量を増しても高圧で制御する場合と較べて
ポンプ駆動力の増加が少ない。又、従来例では変速制御
系に設けられていたデューティ弁が不要になると共に、
従来例と異って高圧の変速制御系にオリフィスを入れて
流量を増し油圧を安定させる必要がないから、制御系の
流量を必要最小限に抑えることができる。これらの理由
でオイルポンプ9,11の駆動力が小さくてすみ、エン
ジン燃費が向上する。
【0034】又、デューティ弁19に作用する油圧はリ
リーフ弁15によって安定化されておりパイロット油圧
を正確に制御できるから、オイルポンプ9のエンジン回
転数変動による影響を受けにくく、正確な変速特性が得
られる。又、デューティ弁19は低圧の安定した潤滑系
で作動するから制御Duty比幅を広く設定できる。
【0035】又、デューティ弁19は内部にオリフィス
的な流れ抵抗を持つから変速制御に対するレスポンス特
性が良く、例えば補機(出力側変速プーリ7)の過回転
を防止できる。更に、デューティ弁19は前記のように
低圧仕様になるから、非通電時に全開となるノーマルオ
ープンタイプが使用可能になる。このタイプを用いると
非通電時に変速比最大(最減速状態)になり、過回転に
よる補機、ベルト3、変速プーリ5,7の破損を防止す
るフェイルセーフ性が得られる。
【0036】
【発明の効果】この発明のベルト式無段変速機は、変速
制御系と潤滑系とにそれぞれ専用のオイルポンプを用い
ると共に、リリーフバルブで安定させた潤滑系の油圧か
らバルブでパイロット油圧を作り変速制御系の制御バル
ブを介して変速操作用油圧アクチュエータの制御油圧を
調節するように構成した。従って、各オイルポンプの駆
動力が小さくてすみ、変速制御を正確に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の機構部を示す断面図である。
【図2】実施例の油圧回路図である。
【図3】実施例の変速制御系の油圧特性を示すグラフで
ある。
【図4】実施例の変速制御系に用いられたリリーフバル
ブの構成図である。
【図5】このリリーフバルブのスプールの側面図であ
る。
【図6】従来例の油圧回路図である。
【符号の説明】
1 ベルト式無段変速機 3 ベルト 5,7 変速プーリ 9,11 オイルポンプ 13 リリーフ弁(制御バルブ) 15 リリーフ弁 19 デューティ弁(バルブ) 21 コントローラ 23 油圧アクチュエータ 75 皿ばね(ばね)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定フランジと可動フランジ間に装着し
    たベルトを介して連結されフランジ間隔変化に伴って変
    速比を変える一対の変速プーリと、可動フランジを固定
    フランジ側に押圧してベルトに張力を与えるばねと、ベ
    ルト張力に抗して可動フランジを移動操作し変速比を調
    節する油圧アクチュエータと、潤滑用オイルポンプ及び
    その油圧を安定化するリリーフバルブと、制御バルブを
    介して制御油圧を油圧アクチュエータに供給する変速制
    御用オイルポンプと、コントローラにより開度調整され
    潤滑用オイルの油圧を受けて前記制御バルブにパイロッ
    ト油圧を与えるバルブとを備えたことを特徴とするベル
    ト式無段変速機。
JP20427393A 1993-08-18 1993-08-18 ベルト式無段変速機 Pending JPH0754981A (ja)

Priority Applications (1)

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JP20427393A JPH0754981A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 ベルト式無段変速機

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JP20427393A JPH0754981A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 ベルト式無段変速機

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JP (1) JPH0754981A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006233867A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Aisin Seiki Co Ltd 電動ポンプ及び流体供給装置
US8512008B2 (en) 2010-10-12 2013-08-20 Hyundai Motor Company Oil supply system of automatic transmission

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JP2006233867A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Aisin Seiki Co Ltd 電動ポンプ及び流体供給装置
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