JPH0819997B2 - 摩擦車式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、摩擦車式無段変速機の油圧制御装置に関す
るものである。

（ロ）従来の技術 従来の摩擦車式無段変速機の油圧制御装置としては、
例えば特開昭61−11984号公報に示されるものがある。
これには、入力ディスク、出力ディスク及びパワーロー
ラを備えた摩擦車式無段変速機が示されており、パワー
ローラを支持する支持体を油圧作動室に作用させる油圧
に応じて移動させることにより、パワーローラと両ディ
スクとの接触状態を変えて入力ディスクと出力ディスク
との間の変速比を連続的に可変としてある。油圧作動室
へ供給する油圧の油圧源となるライン圧は、入力ディス
ク側のトルクにほぼ比例して増大するように設定されて
いる。すなわち、入力ディスク側の油圧作動室の油圧が
レギュレータ弁の増圧側ポートにフィードバックされて
いる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の摩擦車式無段変速
機の油圧制御装置では、出力ディスク側からトルクが入
力されるエンジンブレーキ状態の場合には油圧が低くな
り変速制御が行われなくなる可能性があるため、ライン
圧は余裕を持たせて高めに設定しておく必要がある。こ
のため、オイルポンプの負荷が大きくなり動力損失が増
大する。本発明は、このような問題点を解決することを
目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、変速比に応じてライン圧を調節することに
より上記問題点を解決する。

すなわち、本発明は入力ディスクと、出力ディスク
と、両ディスクに摩擦接触する一対の摩擦ローラと、各
摩擦ローラを回転自在に支持すると共にトラニオンを中
心として回動可能でかつトラニオン軸方向に移動可能な
ローラ支持部材と、各ローラ支持部材をトラニオン軸方
向に移動可能な油圧シリンダと、エンジン負荷に応じた
ライン圧を発生させるライン圧調圧弁と、運転状態に応
じた変速比となるように前記油圧シリンダに供給する油
圧をライン圧を基にして制御する変速制御弁とを有する
摩擦車式無段変速機の油圧制御装置において、一方のト
ラニオンの回転変位が変速制御弁にフィードバック入力
され、他方のトラニオンの回転変位が前記エンジン負荷
と共にライン圧調圧弁に入力され、ライン圧を変速比に
応じて調圧するようにした。

（ホ）作用 一方のトラニオンが変速制御弁と連結され、他方のト
ラニオンがライン圧調圧弁と連結される。ライン圧調圧
弁にはエンジン負荷に対応したスロットル圧も入力され
る。ライン圧調圧弁は変速比及びスロットル圧に応じて
ライン圧を調圧するため、通常の運転時はもちろんのこ
と、トルクの伝達方向が逆になるエンジンブレーキ状態
においても油圧装置で必要とするライン圧を得ることが
できる。また、２つのトラニオンをそれぞれ別の弁に連
結してあるため、レイアウトが簡単となり、バルブケー
スを小型化することができる。

（ヘ）実施例 第５図に無段変速機全体の構造を示す。エンジンの出
力軸と一体のドライブプレート10にトルクコンバータ12
が連結されている。トルクコンバータ12はロックアップ
クラッチ12a付きのものであり、アプライ側油室12f及び
レリーズ側油室12bの油圧を制御することにより、入力
側のポンプインペラー12cと出力側のタービンランナー1
2dとを機械的に連結し又は切離し可能である。トルクコ
ンバータ12のカバー12eにオイルポンプ駆動軸87が連結
されている。オイルポンプ駆動軸87はオイルポンプ15と
連結され、これを駆動可能である。オイルポンプ15は後
述の摩擦車式無段変速機構16をはさんでトルクコンバー
タ12とは反対側に配置されている。また、トルクコンバ
ータ12のタービンランナー12dは中空の入力軸14と連結
されている。入力軸14には摩擦車式無段変速機構16が連
結されている。摩擦車式無段変速機構16は、入力ディス
ク18と、出力ディスク20と、両者間の回転力を伝達する
摩擦ローラ22と、を有している。入力ディスク18及び出
力ディスク20の摩擦ローラ22との接触面はトロイド面と
してある。摩擦ローラ22の軸24の傾斜は第６及び７図に
示す後述の機構により調節可能である。入力軸14に対し
て入力ディスク18が連結され、一方出力ディスク20には
歯車26が一体に回転するように設けられている。歯車26
はアイドラ軸28と一体の歯車30とかみ合っている。アイ
ドラ軸28には常時これと一体に回転する歯車32及びアイ
ドラ軸28に対して回転可能に支持される歯車34が設けら
れている。歯車34は後退用クラッチ36によって歯車30と
一体に回転するように連結可能である。アイドラ軸28は
ケーシングに取り付けられたワンウェイクラッチ31によ
って前進方向にのみ回転し、逆方向には回転しないよう
にしてある。これは、車輪側からの逆駆動力によって摩
擦車式無段変速機構16がエンジン回転方向と逆方向に回
転することを防止するためである。アイドラ軸28と平行
に配置されたもう１つのアイドラ軸38には、歯車40が回
転可能に支持され、また歯車42が常時一体に回転するよ
うに連結されている。歯車40は前進用クラッチ44によっ
てアイドラ軸38と一体に回転するように連結可能であ
る。歯車40は歯車32とかみ合っている。歯車34はファイ
ナル歯車48と直接かみ合っている。歯車42はファイナル
歯車48と常にかみ合っている。ファイナル歯車48には差
動装置50を構成する一対のピニオンギア52及び54が取付
けられており、このピニオンギア52及び54と一対のサイ
ドギア56及び58がかみ合っており、サイドギア56及び58
はそれぞれ出力軸が連結される。このような構成によ
り、前進用クラッチ44を締結させると出力軸が前進方向
に回転し、また後退用クラッチ36が締結させると出力軸
が後退方向に回転するこになる。また、摩擦車式無段変
速機構16の摩擦ローラ22の入力ディスク18及び出力ディ
スク20との接触状態を制御することにより、変速比を連
続的に変えることができる。

第６図に摩擦車式無段変速機構16を詳細に示す。入力
軸14はボールベアリング65及びニードルベアリング66を
介してケーシング67に回転可能に支持されている。な
お、入力軸14とボールベアリング65との間にはスペーサ
68が設けられている。スペーサ68と、入力軸14に対して
ねじ込まれるローディングナット69との間には皿ばね70
が設けられている。これにより皿ばね70の反力が入力軸
14を図中右方向に押すように作用する。ローディングナ
ット69は先端が入力軸14のみぞ14aに入り込むピン71に
よって緩み止めされる。なお、ピン71を入れる穴69aは
複数個設けてあり、また入力軸14のみぞ14aも複数設け
てあり、両者の組合わせにより、ローディングナット69
の固定位置の細かい調整が可能となっている。ピン71は
ビス72によって抜け止めされている。入力軸14には出力
ディスク２がベアリング73を介して回転可能に支持され
ている。出力ディスク20には、対称位置２箇所に配置し
たキー74を介して出力用の歯車26が一体に回転するよう
に設けられている。歯車26はボールベアリング75を介し
てケーシング67に支持されている。また、入力軸14には
入力ディスク18がベアリング76を介して回転可能かつ軸
方向に移動可能に設けられている。入力ディスク18の背
面側、すなわち出力ディスク20と対面する側とは反対側
にカムフランジ77が設けられている。カムフランジ77は
入力軸14とスプライン結合されると共に入力軸14の肩部
78によって第６図中左方向への移動が阻止されている。
入力ディスク18及びカムフランジ77の互いに対面するカ
ム面18a及び77a間にカムローラ79が設けられている。カ
ム面18a及び77aとカムローラ79とは、カムフランジ77と
入力ディスク18とが相対回転したときに入力ディスク18
を第１図中で右方向に押圧する力が発生するような形状
としてある。入力ディスク18及び出力ディスク20の互い
に対向する側の面によって形成されるトロイド状のみぞ
内に配置される摩擦ローラ22は軸80にベアリング81を介
して回転可能に支持されている。また、摩擦ローラ22の
スラスト方向への支持はボールベアリング82によって行
われている。ボールベアリング82はローラ支持部材83に
よって支持されている。摩擦ローラ22、ボールベアリン
グ82、ローラ支持部材83は軸80の両端に設けられるスナ
ップリング84及び85によって抜け止めされている。入力
軸14の内径部にはスリーブ86が挿入され、スナップリン
グ97によって抜け止めされている。スリーブ86のそれぞ
れＯリング96及び95が設けられた両端部以外は入力軸14
の内径よりも小径とされており、両者間の断面環状のす
きまによって油路88が構成されている。入力軸14には、
この油路88に連通する半径方向の穴94、93、92及び91が
設けられている。また、入力軸14には、ケーシング67の
穴90から油を受け入れるみぞ101及び穴102が設けられて
いる。みぞ101はシールリング103によってシールされて
いる。スリーブ86の内径部をオイルポンプ駆動軸87が貫
通している。スリーブ86の内径部とオイルポンプ駆動軸
87の外径部との間の断面環状のすきまによってトルクコ
ンバータ12のロックアップ制御用油圧のための油路89が
形成される。

第７図に第６図のVII−VII線に沿う断面を示す。前述
のローラ支持部材83は、上下のトラニオン83a及び83bに
おいて球面軸受110及び112によって回転可能かつ上下方
向に移動可能に支持されている。球面軸受110はベアリ
ング支持部材114によって保持され、ベアリング支持部
材114はケーシング67に固着されたリンクポスト116によ
って支持されている。また、球面軸受112もベアリング
支持部材118によって支持され、ベアリグ支持部材118は
アッパーコントロールバルブボディ200に固着されたリ
ンクポスト120によって支持されている。なお、アッパ
ーコントロールバルブボディ200はケーシング67に取り
付けられている。ローラ支持部材83はトラニオン83bと
同心に設けられた延長軸部83cを有している。なお、延
長軸部83cはトラニオン83bに別部材を一体に固着するこ
とより構成されている。延長軸部83cの外周にピストン1
24が設けられている。ピストン124はアッパーコントロ
ールバルブボディ200に設けたシリンダ126内にはめ合わ
せてある。ピストン124の上方に油室128が形成され、ピ
ストン124の下方に油室130が形成される。図中右側の油
室130は、ピストン124に設けた穴302、ピストン124と延
長軸部83cの小径部との間のすきま304、ローラ支持部材
83に設けた穴306及び308（なお、穴306の開口部はボー
ル310によって封鎖されている）によって、穴308の開口
部と連通している。また、ベアリング82のレース312に
は穴314が設けられている。図中左側のローラ支持部材8
3についてもほぼ同様の油路（穴302、すきま304、穴306
及び308）が設けられているが、穴302は上側の油室128
と連通している点が相違する。また、穴306と308とは環
状のみぞ316によって接続されている。なお、左右のピ
ストン124は穴302の位置が異なる以外は同一形状であ
る。ピストン124の上端はスペーサ132を介してローラ支
持部材83と接触しており、またピストン124の下端はス
ペーサ134を介してカム136と接触している。カム136は
延長軸部83cと一体に回転するようにボルト138によって
取り付けられている。なお、カム136が取り付けられて
いるのは第１図中右側の延長軸部83cであり、左側の延
長軸部83c′は後述のようにライン圧調圧弁502と連結さ
れている。なお、これ以外の点については左右の摩擦ロ
ーラ22、ローラ支持部材83などは基本的に対称としてあ
る。従って、左右の同一部材に同一符号を使用している
が、説明上左右の識別を必要とするものについては左側
のものの符号に′を付してある（トラニオン83b′、延
長軸部83c′、油室128′、油室130′など）。なお、軸8
0の摩擦ローラ22を支持する部分80aとローラ支持部材83
に支持される部分80bとは偏心させてある。カム136は斜
面140を有しており、これに揺動軸142aを中心に揺動す
るリンク142が接触しており、これによりカム136が回転
すると、リンク142が揺動し、後述する変速制御弁150に
ローラ支持部材83のトラニオンの回転変位を入力させ
る。なお、揺動軸142aは後述するバルブボディ144の一
部に支持されている。アッパーコントロールバルブボデ
ィ200の下面にセパレートプレート202を介してロワーコ
ントロールバルボディ144が取り付けられており、この
バルブボディ144、カム136などを収容するようにオイル
パン146がケーシング67に取り付けられている。ロワー
コントロールバルブボディ144に変速制御弁150が設けら
れている。変速制御弁150は、変速モータ152よって回転
駆動される駆動ロッド154と、スリーブ156と、スリーブ
156の内径部にはめ合わされるスプール158と、スプール
158を図中右方向に押圧するスプリング160と、を有して
いる。駆動ロッド154は先端に多条のおねじ部154aを有
しており、これがスリーブ156の多条のめねじ部156aと
かみ合っている（なお、多条のねじを用いることにより
変速モータ152を出力トルクの大きな回転数範囲で使用
することができ、これをより小型化することができ
る）。スリーブ156は互いに対向する周方向位置に軸方
のみぞ156b及び156cを有してり、このみぞ156b及び156c
内にロワーコントロールバルブボディ144に固着された
ピン162及びビス163が入り込んでいる。これによりスリ
ーブ156は回転することなく軸方向に移動するようにな
っている。スプール158のスプリング160と接触する側と
は反対側の端部158aは前述のリンク142にスプリング160
の力によって押圧されている。スプール158はランド158
b及び158cを有しており、これによりそれぞれ油路166及
び168と連通したポートの開度を調節可能である。な
お、図示はしないがスプール158のランドの各ポートに
対するオーバラップ代部分の端面は２面幅に切り落とし
た形状としてある。これにより、ランドの外周の一部は
常にスリーブ156の内径部とはまり合った状態となって
おり、バルブスティックが発生しにくくなっている。ス
プール158は変速比を所定に保つ安定状態では常にスリ
ーブ156に対して図示のような所定の軸方向位置にあ
り、油路166及び168に同じ圧力の油圧を供給し、また、
スプール158は変速途中の非安定状態ではその位置に応
じて油路164から供給されるライン圧を油路166及び油路
168に配分する。油路168は図中右側の油室128及び図中
左側の油室130に接続されている。また、油路166は図中
右側の油室130及び図中左側の油室128に接続されてい
る。

第４図に油圧制御回路を示す。この油圧制御回路は、
変速制御弁150、ライン圧調圧弁502、スロットル弁50
4、マニアル弁506、ロックアップコントロール弁508、
一定圧調圧弁510及び一定圧調圧弁512を有しており、こ
れらは図示のように接続されており、またオイルポンプ
15、ハイ（変速比小）側油室516（これは第７図の右側
の油室130及び左側の油室128′である）、ロー（変速比
大）側油室518（これは第７図における右側の油室128及
び左側の油室130′である）、前進用クラッチ520、後退
用クラッチ522、トルクコンバータ12のアプライ側油室1
2f、トルクコンバータ12のリレース側油室12b、ソレノ
イド528、オイルクーラ530、潤滑回路532などとも図示
のように接続されている。ライン圧調圧弁502はオイル
ポンプ15からの吐出圧が供給される油路534の油圧（ラ
イン圧）を後述のように調圧する。スロットル弁504は
バキュームダイヤフラム536の力に対応した油圧（スロ
ットル圧）を調圧して油路538に出力する。変速制御弁1
50は変速モータ152の作動に応じて前述のようにハイ側
油室516及びロー側油室518への油圧の配分を調整し、所
定の変速比を実現する。マニアル弁506は油路534から供
給されるライン圧をセレクトレバーの位置に応じて前進
用クラッチ520又は後退用クラッチ522に供給し、前後進
の切換えを行う。ロックアップコントロール弁508はデ
ューティ比制御されるソレノイド528によって得られる
油圧に応じてアプライ側油室12f及びリレース側油室12b
への油圧の供給方向及び油圧値を調整し、ロックアップ
クラッチ12aの締結・解放を制御する。一定圧調圧弁510
はソレノイド528によって利用される一定圧を調圧す
る。一定圧調圧弁512はトルクコンバータ12に供給され
る油圧が一定値を越えないように調圧する。

ライン圧調圧弁502は、スプール550、２本のスプリン
グ552及び554、スリーブ555、及びピン556付きのロッド
558を有している。ロッド558はストッパ560によって所
定以上移動しないようにしてある。ピン556はトラニオ
ン83b′の延長軸部83c′と一体のアーム562の先端の切
り割りにはまり合っている。またピン556は、第２及び
３図に示すように、ロワーバルブボディ144に固定され
たガイド564の長穴566によって案内されており、これに
沿って移動可能としてある。従って、延長軸部83c′の
回転によってピン556が長穴566に沿って移動することに
なる。ピン556は上述のようにロッド558に取り付けられ
ているため、トラニオン83b′の回転によってロッド558
が軸方向に移動することになる。ロッド558はスリーブ5
55と接触しており、ロッド558の移動に応じてスリーブ5
55が軸方向に移動する。スリーブ555とスプール550とは
２本のスプリング552及び554を介して連結されており、
これによりトラニオン83b′の回転に応じてスプリング5
52及び554がスプール550に作用する力が変化することに
なり、スプール550はトラニオン83b′の回転量、すなわ
ち変速比、に応じて変化するライン圧を調圧する。

一方、他方のトラニオン83bの延長軸部83cには、前述
のようにカム136が一体に回転するように設けられてお
り、このカム136の回転がレバー142を介して変速制御弁
150に伝達される。ライン圧調圧弁502は、第１図に示す
ように、２つのトラニオンの延長軸部83c及び83c′を結
ぶ線の一方側に設けられ、また他方側に変速制御弁150
が設けられており、両者は互いに平行に設けられてい
る。こうすることによりライン圧調圧弁502及び変速制
御弁150が効率良く配置され、必要スペースを減少させ
てバルブケース全体を小型化することができる。なお、
ライン圧調圧弁502及び変速制御弁150以外の弁も実際に
は第１図に示すように配置されている。

なお、第１図に示すように、ロッド558とライン圧調
圧弁502のスリーブ555との軸心はオフセットさせてあ
る。これにより、ライン圧調圧弁502の配置自由度が増
大し、スプール550の径をより大きくすることができ
る。

また、第１図に示すように、変速モータ152の駆動軸1
52aと、駆動ロッド154とは凸部152bと凹部154aとをかみ
合わせることにより、回転力を伝達するように連結され
ているが、凸部152bと凹部154aとの間には比較的大きい
すきまが与えてあり、これにより変速モータ152と変速
制御弁150との軸心の同心度の誤差を吸収するようにし
てある。

また、最大変速比状態となったときに初期信号を較正
するために最大変速比状態を検出する必要があるが、こ
のために最大変速比検出スイッチ800が第２及び８図に
示すように設けられている。この最大変速比検出スイッ
チ800はライン圧調圧弁502のロッド558によって作動す
るようにしてある。なお、最大変速比検出スイッチ800
の取付位置はねじりにより外部から調整可能である。

（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、一方のト
ラニオンをライン圧調圧弁と連結し、他方のトラニオン
を変速制御弁と連結するようにしたので、変速比に応じ
てライン圧を調整することができ、エンジンブレーキ状
態においても必要な油圧を効率良く得ることができるよ
うになる。また、ライン圧調圧弁及び変速制御弁を限ら
れたスペース内に効率良く収容することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による摩擦車式無段変速機の油圧制御装
置の各弁の配置を示す図、第２図はコントロールバルブ
を下方から見た図、第３図は第２図のIII−III線に沿う
断面図、第４図は油圧回路を示す図、第５図は無段変速
機全体の断面図、第６図は摩擦車式無段変速機構を拡大
して示す図、第７図は第６図のVII−VII線に沿う断面
図、第８図は第２図のVIII−VIII線に沿う断面図であ
る。 18……入力ディスク、20……出力ディスク、22……摩擦
ローラ、83……ローラ支持部材、83a,83b,83a′,83b′
……トラニオン、150……変速制御弁、502……ライン圧
調圧弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力ディスクと、出力ディスクと、両ディ
   スクに摩擦接触する一対の摩擦ローラと、各摩擦ローラ
   を回転自在に支持すると共にトラニオを中心として回動
   可能でかつトラニオン軸方向に移動可能なローラ支持部
   材と、各ローラ支持部材をトラニオン軸方向に移動可能
   な油圧シリンダと、エンジン負荷に応じたライン圧を発
   生させるライン圧調圧弁と、運転状態に応じた変速比と
   なるように前記油圧シリンダに供給する油圧をライン圧
   を基にして制御する変速制御弁とを有する摩擦車式無段
   変速機の油圧制御装置において、一方のトラニオンの回
   転変位が変速制御弁にフィードバック入力され、他方の
   トラニオンの回転変位が前記エンジン負荷と共にライン
   圧調圧弁に入力され、ライン圧を変速比に応じて調圧す
   るようにしたことを特徴とする摩擦車式無段変速機の油
   圧制御装置。
2. 【請求項２】変速制御弁及びライン圧調圧弁は、トラニ
   オンに直行する面内で２つのトラニオンを結ぶ線によっ
   て区画される一方の側及び他方の側にそれぞれ配置され
   る特許請求の範囲第１項記載の摩擦車式無段変速機の油
   圧制御装置。
3. 【請求項３】上記他方のトラニオンの回転変位は、この
   トラニオンと一体に回動するアームと、アームからの押
   し力を受けるピン付きのロッドと、上記ピンを軸方向に
   案内する長穴を有するガイドと、によってライン圧調圧
   弁に入力される特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   摩擦車式無段変速機の油圧制御装置。