JPH0828645A

JPH0828645A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH0828645A
Application number: JP6160891A
Authority: JP
Inventors: Seiji Terauchi; 政治寺内; Hidenao Taketomi; 秀直武富; Seiji Ezaki; 誠司江崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の簡略化やコストダウン等を図る。【構成】無段変速機構（７，８）の変速比を前進走行
用の第１の変速比制御弁（Ｖｆ）と後進走行用の第２の
変速比制御弁（Ｖｒ）により制御するトロイダル型無段
変速機において、上記第１及び第２の変速比制御弁にそ
れぞれのＬ字型リンク（１０２ｆ，１０２ｒ）を介して
上記無段変速機構の変速位置をフィードバックするプリ
セスカム（１００）を一体的に形成すると共にこのプリ
セスカムを上記無段変速機構（７）の所定の軸部材（６
１ａ）に設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トロイダル型無段変速
機に係わり、特に前進用の第１の変速比制御弁と後進用
の第２の変速比制御弁とを備えたトロイダル型無段変速
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】トロイダル型無段変速機は、入力ディス
クと出力ディスクと該両ディスク間に介在されたパワー
ローラとを備え、パワーローラの傾転角度を変更するこ
とにより、入力ディスクに対する出力ディスクの回転比
つまり変速比が変更される。このパワーローラの傾転角
度を変更するため、油圧式の変速比調整手段が設けられ
る。そして、この変速比調整手段に対する油圧の給排制
御は、変速比制御弁によって行われている。ところで、
このようなトロイダル型無段変速機を車両に搭載する場
合には、特開平２−１６３５６２号公報に記載されてい
るように、前進用及び後進用の２つの変速比制御弁（コ
ントロールバルブ）を設ける必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載のト
ロイダル型無段変速機においては、前進用及び後進用の
２つの変速比制御弁として、第１コントールバルブ及び
第コントールバルブが設けられている。これらの第１及
び第２のコントロールバルブは、全く同一構成のものが
左右方向に逆に配置されたものである。しかしながら、
２つの全く同一構成の変速比制御弁（コントロールバル
ブ）を設けることは、装置の大型化、信頼性の低下、部
品点数の増大及びコスト増等を招き問題である。そこ
で、本発明は上記従来技術の問題点を解決するためにな
されたものであり、装置の簡略化やコストダウン等を図
ったトロイダル型無段変速機を提供することを目的とし
ている。

【０００４】

【課題を達成するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために本発明は、無段変速機構の変速比を前進走
行用の第１の変速比制御弁と後進走行用の第２の変速比
制御弁により制御するトロイダル型無段変速機におい
て、上記第１及び第２の変速比制御弁にそれぞれのＬ字
型リンクを介して上記無段変速機構の変速位置をフィー
ドバックするプリセスカムを一体的に形成すると共にこ
のプリセスカムを上記無段変速機構の所定の軸部材に設
けたことを特徴としている。このように構成された本発
明においては、プリセスカムにより各Ｌ字型リンクを介
して機械的な変速位置を前進走行用の第１の変速比制御
弁と後進走行用の第２の変速比制御弁にそれぞれフィー
ドバックしている。このプリセスカムを一体的に形成す
ると共にこのプリセスカムを上記無段変速機構の所定の
軸部材に設けるようにしたため、装置の簡素化やコスト
ダウン等を図ることができる。また、本発明において
は、上記Ｌ字型リンクを一体的に形成することが好まし
い。これにより、部品点数やコスト増を防止することが
できる。さらに、本発明においては、上記プリセスカム
は、第１及び第２の変速比制御弁のそれぞれのＬ字型リ
ンクに係合する面が円筒体を斜めに切り出した形状によ
り構成されていることが好ましい。

【０００５】これにより、プリセスカムの加工が極めて
簡単になりコストダウンを図ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照して説明する。図１は、本発明に係わるトロイダル
型無段変速機を備えた車両の動力伝達系を示す全体図で
ある。この図１により、先ず、トロイダル型無段変速機
を備えた車両の動力伝達系を示す全体概要を説明する。
図１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。

【０００７】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われる場合に用いられる。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１１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１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。歯車減
速機構３は、実質的に、サンギヤ２５と第１ピニオン２
６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。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。

【０００８】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。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。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（フォワードクラッチ３３は切断）、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（リバースクラッチ３１は切断）、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。

【０００９】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・断する切替スイッチ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。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１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つづつ配置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。

【００１０】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が取りつけられたインプットカム４
８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。第１，第２ローラ４５ａ，４５
ｂ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４４ｆの湾曲面に当接させている。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４５ａ，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Ｒ２と、第１入力ディスク４
３ｆの半径Ｒ１の比Ｒ２／Ｒ１によって決定される。

【００１１】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ローラー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と同様であり、その説明を
省略する。以下、図２及び図３を参照して、トロイダル
型無段変速機Ｃの具体的な構造を説明する。主に図２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４４ｆが変速機出力軸５にスプライン
に嵌合されている。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。

【００１２】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，
４３ｒ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，４
３ｒを、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。第１，第２入力ディスク４３
ｆ，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
に当接された状態で、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４
３ｒ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４３ｆ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。

【００１３】次に、主に図３を参照して、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と第２ト
ロイダル型変速機構８の油圧機構は、ほぼ同一であるた
め、ここでは、第１トロイダル変速機構７のみについて
説明する。図３に示すように、第１トロイダル型変速機
構７には、第１，第２ローラ４５ａ，４５ｂを夫々回転
自在に支持する第１，第２トラニオン５９ａ，５９ｂが
設けられている。そして、第１，第２トラニオン５９
ａ，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
５９ａ，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が一体的に取り付けられ
ている。さらに、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，４５ｂ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６４ａ，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，６７ｂ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
側球面プッシュ６６ａ，６６ｂを介して回動自在に支持
されている。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５４
ａ、５４ｂを介して回転自在に支持されている。

【００１４】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，７
６ｂ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７９ａ，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。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，５９ｂが上向きに変位させられ、他
方第１，第２下側油圧室８０ａ，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５９ａ，５９ｂが下向
きに変位さ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，５９ｂ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
りに回転するようになっている。

【００１５】なお、第１〜第４上側油圧室７９ａ〜７９
ｄ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
御装置は、後で詳しく説明する。また、油圧機構故障時
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５９
ａ，５９ｂ（５９ｃ，５９ｄ）には、連動ワイヤ５７，
５８が巻きかけられている。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６
５ｄ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７０ｆが、第１取付部材７１ｆを用いて取り付けられ
ている。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
されている。そして、第１下側位置決め穴７２ｆには、
夫々、仕切壁部５３の上面に第１取付ボルト７４ｆを用
いて固定された第１下側球面軸受７３ｆが挿通されてい
る。このように、下側連結部材６３は、第１下側球面軸
受７３ｆによって、仕切壁部５３（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。

【００１６】次に、第１〜第４上側油圧室７９ａ〜７９
ｄ及び第１〜第４下側油圧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。図３に示すように、この変速比
制御装置において、第１〜第４上側油圧室７９ａ〜７９
ｄ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、後で説明する油状回
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８
６、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，８０ａ〜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。

【００１７】更に、図４に具体的に示すように、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８４が嵌入されている。ここで、スリーブ８
３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プ８４ｉと、該グループ８４ｉ
の左右に夫々隣接する第１，第２ランド部８４ｊ，８４
ｋが形成されている。図５には、各ポートＰ１〜Ｐ３付
近の詳細を示してある。この図５において、スプール８
４は中立位置にあるときを示しており、このとき、入力
ポートＰ１は、各出力ポートＰ２、Ｐ３に対して、アン
ダラップδ１，δ２によってわずかに連通されている。
また、上記中立位置においては、各出力ポートＰ２，Ｐ
３は、ドレン通路９９に対して、アンダラップδ３，δ
４によってわずかに連通されている。このような中立位
置においては、各出力ポートＰ２，Ｐ３の圧力差は生じ
ないものとなっている。そして、アンダラップδ１ある
いはδ２の範囲でスプール８４がわずかに移動すること
によって、両出力ポートＰ２とＰ３との間に所定の圧力
差が生じ、この圧力差は、入力ディスク４３ｆ，４３ｒ
に対する入力トルクに応じた大きさとなる。

【００１８】そして、変速の際には、スプール８４が、
大きく移動して、アンダラップδ１あるいはδ２を零に
することによって、出力ポートＰ２とＰ３との間に大き
な圧力差を発生させる。なお、δ１〜δ４はそれぞれ等
しい大きさとされていて、δ１（δ２）が零になったと
きは、δ４（δ３）が零になるように設定されている。
また、後述するように、フィードバック手段９０による
フィードバック時には、スプール８４が、ほぼ中立位置
へと復帰されるが、このときの復帰位置は、上述下、入
力ディスク４３ｆ，４３ｒに対する入力トルクの大きさ
に応じた位置とされる。なお、以下の説明では、簡単化
のため、スプール８４がほぼ中立位置にあるとき、つま
り、δ１およびδ２の両方共に零でないときに、ポート
Ｐ１がＰ２，Ｐ３と遮断された状態、あるいはポートＰ
２，Ｐ３がドレン通路９９と遮断された状態という。ま
た、δ１が零であるときに、ポートＰ１がＰ３と連通さ
れかつポートＰ２がドレンされた状態という。更に、δ
２が零のときに、ポートＰ１がＰ２に連通され、ポート
Ｐ３がドレンされた状態という。図４に示されたよう
に、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８８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。

【００１９】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４では左向き）に付勢されることにな
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。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９
２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、グループ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。

【００２０】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がグループ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。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８３ｉがグループ８４ｉを介し
て第２ポート８３ｋと連通し、元圧受入ポート１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。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１００が設けら
れ、このプリセスカム１００には傾斜面１００ｉが形成
されている。また、アップハウジング５５の所定の位置
に設けられた軸１０１に、Ｌ字型リンク１０２が固定さ
れている。このＬ字型リンク１０２の一端部はプリセス
カム１００の傾斜面１００ｉと係合し、他端部は、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。

【００２１】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４５ａ〜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６
１ａ〜６１ｄとが回動し、これに伴ってプリセスカム１
００が回動する。このとき、プリセスカム１００によっ
てＬ字型リンク１０２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８３ｉ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、傾転角が目
標傾転角に保持される。

【００２２】ただし、かかるフィードバック動作が行わ
れるときに、Ｌ字型リンク１０２の他端部がスプール８
４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
Ｌ字型リンク１０２の変位に追従させられる。ここで、
変速比制御弁Ｖは、正転用つまり前進走行用となる第１
の変速比制御弁Ｖｆと、逆転用つまり後進走行用となる
第２の変速比制御弁Ｖｒの２個の制御弁から構成されて
いる。第１の変速比制御弁Ｖｆは、入力ディスク４３ｆ
が図９及び図１０中反時計方向に回転している前進走行
時に用いられるもので、通常の変速制御を行うときに用
いられる。これに対して、第２の変速比制御弁Ｖｒは、
入力ディスク４３ｆが図９及び図１０中時計方向に回転
している後進走行時に用いられるものである。この後進
走行時には、トロイダル型無段変速機構７，８は動力伝
達に関与していないので、所定の変速比に固定するため
のものである。つまり、パワーローラ４５ａ〜４５ｆ
が、各ディスク４３ａ〜４３ｆから外れない範囲で、か
つその傾転方向ストローク端に配置されたストッパに無
理な力で当接しないような変速比とされる。

【００２３】図６は、図２を下方から見た底面図であ
る。また、図７は、プリセスカムのカムリフトと回転角
の関係を示す線図である。図６に示すように、第１の変
速比制御弁Ｖｆ及び第２の変速比制御弁Ｖｒがそれぞれ
隣接して設けられている。ここで、第１の変速比制御弁
Ｖｆ及び第２の変速比制御弁Ｖｒの各スプール８４ｆ，
８４ｒの右端部は、Ｌ字型リンク１０２ｆ，１０２ｒの
他端部と係合している。これらのＬ字型リンク１０２
ｆ，１０２ｒの一端部は、第１軸部材６０ａに固定され
たプリセスカム１００の傾斜面１００ｉにそれぞれ係合
している。このプリセスカム１００の傾斜面１００ｉ
は、従来のものとは異なり、円筒体を斜めに切り出した
形状により構成されている。ここで、図７に示すよう
に、従来のプリセスカムにおいては、変速制御特性を向
上させるため、プリセスカムのカムリフトと回転角（変
速比に比例）の関係は線形とされていた。しかしなが
ら、このような線形特性を与えるカム形状を製作する
と、加工が複雑となり、そのためコストアップになって
いた。しかしながら、本実施例においては、プリセスカ
ム１００の傾斜面１００ｉは、円筒体を斜めに切り出し
た形状により構成されている。このため、図７に示され
たように、プリセスカムのカムリフトと回転角（変速比
に比例）の関係は線形を多少損なう。しかしながら、ス
テップッピングモータ８８により十分制御上対応可能な
レベルであり、問題はない。一方、加工は極めて簡単と
なりコストダウンを図ることができる。

【００２４】また、図６に示すように、前進走行用の第
１の変速比制御弁Ｖｆには、ステッピイングモータ８８
が設けられているが、後進走行用の第２の変速比制御弁
Ｖｒには、このステッピイングモータは設けられていな
い。これは、上述したように、第２の変速比制御弁Ｖｒ
は、単に、トロイダル型無段変速機構７，８を所定の変
速比に固定するためのものであるからである。一方、こ
の実施例とは異なり、後進走行時に変速比を制御する必
要がある場合には、この第２の変速比制御弁Ｖｒにも、
同様に、ステッピイングモータを設ける必要がある。次
に、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〜７９
ｄ，８０ａ〜８０ｄに作動油を供給する油圧回路につい
て説明する。図８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。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
〜１３０ｄ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。

【００２５】かかる変速制御装置において、シフトダウ
ン時には、スリーブ８３が図８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７
９ａと、第２下側油圧室８０ｂと、第３上側油圧室７９
ｃと、第４下側油圧室８０ｄとに供給される。なお、図
８中の変速比制御Ｖは、図３，図４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。このとき、
図１０に示すように、第１，第３トラニオン５９ａ，５
９ｃつまりローラ４５ａ，４５ｃが上向きに変位し、第
２，第４トラニオン５９ｂ，５９ｄつまりローラ４５
ｂ，４５ｄ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〜４
５ｄ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６１ａの回動に伴って、プリセスカム１
００が、傾斜面１００ｉとその一端部が当接しているＬ
字型リンク１０２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。

【００２６】他方、シフトアップ時には、スリーブ８３
が図８中では左向きに移動し、元圧受入ポートＰ１の作
動軸がシフトアップ用制御ポートＰ２から出力され、こ
の作動軸が、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７
９ｄとに供給される。このとき、図９に示すように、第
１，第３トラニオン５９ａ，５９ｃつまりローラ４５
ａ，４５ｃが下向きに変位し、第２，第４トラニオン５
９ｂ，５９ｄつまりローラ４５ｂ，４５ｄが上向きに変
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５９
ａ〜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１００
が、傾斜面１００ｉとその一端部が当接しているＬ字型
リンク１０２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、Ｌ字型リンク１０２の他
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８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Ｐ
２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。

【００２７】次に、図１１を参照して、油圧回路の全体
を説明する。先ず、ポンプ１７から吐出された圧力がラ
イン圧制御弁１２２によって制御されて、ライン１２３
の圧力がライン圧とされる。また、変速比制御弁Ｖは、
上述したように、前進走行用となる第１の前変速比制御
弁Ｖｆと後進走行用の第２の変速比制御弁Ｖｒの２個設
けられている。第１及び第２の変速比制御弁Ｖｆ，Ｖｒ
のいずれを用いるかの選択が、切換弁ＶＦＲによって行
われる。この切換弁ＶＦＲによって、第１の変速比制御
弁Ｖｆが選択されたときは、この第１の変速比制御弁Ｖ
ｆの入力ポートＰ１にライン圧が供給されるとともに、
出力ポートＰ２、Ｐ３が、図８に示す態様で無段変速機
構７，８に接続される。このとき、後進走行用の第２の
変速比制御弁Ｖｒの各ポートＰ１〜Ｐ３は、それぞれ閉
じられている。切換弁ＶＦＲによって、第２の変速比制
御弁Ｖｒが選択されたときは、この第２の変速比制御弁
Ｖｒの入力ポートＰ１にライン圧が供給されるととも
に、出力ポートＰ２，Ｐ３が、図８に示す態様で無段変
速機構７，８に接続される。このとき、前進用の変速比
制御弁Ｖｒの各ポートＰ１〜Ｐ３は、それぞれ閉じられ
ている。なお、切換弁ＶＦＲの切換えは、ＯＮ、ＯＦＦ
ソレノイドＳＬ１によって行われる。

【００２８】ポンプ１７から吐出された油の一部は、ラ
イン１５０に吐出され、このライン１５０の圧力は、減
圧弁１５１によって減圧された一定圧力とされる。この
一定圧力とされたライン１５０の圧力は、電磁制御弁１
２２ａによるライン圧制御用の制御圧力として用いられ
る他、後述するクラッチ制御用の圧力としても用いられ
る。前記ライン圧制御弁１２２によって生じた余剰の油
は、ライン１５２を経て、トロイダル型無段変速機７、
８の潤滑用として用いられ、このライン１５２の圧力
が、減圧弁１５３によって、所定圧力となるように制御
される。前記第１及び第２の変速比制御弁Ｖｆ、Ｖｒの
ドレン通路９９は、リリーフライン１７１ｆあるいは１
７１ｒから、チェックボール式の切換弁１７２を介して
共通リリーフライン１７１に接続されている。そして、
共通リリーフライン１７１には、リリーフ弁１６１が接
続されている。このリリーフ弁１６１に対して、前記一
定圧力とされたライン１５０から分岐されたライン１５
２が接続されている。このライン１５４は、リリーフ弁
１６１からのリリーフ圧を制御するためのものであり、
このためライン１５４の圧力が、電磁式の制御弁１６２
（リニアソレノイド）によって制御される。ライン圧通
路１２３から分岐された分岐ライン１２３ｉは、前後進
切換用のクラッチ３１，３３に接続されている。図１１
において、２０１は、前進用クラッチ３３あるいは後進
用クラッチ３１のいずれかにライン圧を供給して、前進
状態と後進状態との切換を行うための切換弁である。ま
た、この切換弁２０１は、前後進用クラッチ３１と３２
とに対する潤滑油供給の切換えも合わせて行う。このよ
うな切換弁２０１の切換えは、ＯＮ、ＯＦＦソレノイド
ＳＬ２によって行われる。また、図１１において、２０
３は、比例ソレノイド２０５によって制御されて、ライ
ン圧を徐々に変化させて半クラッチ状態を形成するため
のクラッチ圧制御弁であり、この半クラッチ状態を形成
するかいなかの切換えが、ＯＦＦソレノイドＳＬ３によ
っておこなわれる。

【００２９】このように構成された本発明の実施例にお
いては、第１トロイダル変速機構７の第１ローラ４５ａ
の回転を支持する第１トラニオン５９ａに一体的に取り
付けられた第１軸部材６１ａに、フィードバック手段９
０のプリセスカム１００が取り付けられている。一方、
第１及び第２トロイダル変速機構７，８の変速比を制御
するために変速比制御弁Ｖが設けられているが、この変
速比制御弁Ｖは、前進走行用を第１の変速比制御弁Ｖｆ
と後進走行用の第２の変速比制御弁Ｖｒの２個の制御弁
から構成されている。これらの第１及び第２の変速比制
御弁Ｖｆ，Ｖｒは、それぞれ隣接して設けられており、
これらの第１及び第２の変速比制御弁Ｖｆ，Ｖｒの各ス
プール８４ｆ，８４ｒの端部は、それぞれのＬ字型リン
ク１００ｆ，１００ｒの他端部に係合している。さら
に、Ｌ字型リンク１００ｆ，１００ｒの一端部は、上記
プリセスカム１００に係合している。ここで、このプリ
セスカム１００は、従来は、各前進走行用変速比制御弁
及び後進走行用変速比制御弁に対応するように２個設け
られていたが、本実施例においては、第１及び第２の変
速比制御弁Ｖｆ，Ｖｒに対応する１個のプリセスカム１
００が一体的に形成されている。このプリセスカム１０
０により、第１トロイダル変速機構７の変速位置がＬ字
型リンク１００ｆ，１００ｒを介して、各第１及び第２
の変速比制御弁Ｖｆ，Ｖｒにフィードバックされる。こ
のように、第１及び第２の変速比制御弁Ｖｆ，Ｖｒに対
応する１個のプリセスカム１００が一体的に形成されて
いるため、装置の簡素化やコストダウン等を図ることが
できる。また、部品点数が軽減したため、油圧機器の信
頼性も向上する。

【００３０】また、Ｌ字型リンク１００ｆ，１００ｒも
それぞれ一体的に形成されているため、これにより、部
品点数やコスト増を防止することができる。さらに、プ
リセスカム１００は、第１及び第２の変速比制御弁Ｖ
ｆ，ＶｒのそれぞれのＬ字型リンク１００ｆ，１００ｒ
に係合する傾斜面１００ｉが円筒体を斜めに切り出した
形状により構成されている。これにより、プリセスカム
１００の加工が極めて簡単になりコストダウンを図るこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のトロイダル
型無段変速機によれば、装置の簡略化やコストダウン等
を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるトロイダル型無段変速機を備
えた車両の動力伝達系を示す全体図

【図２】トロイダル型無段変速機部分の平面断面図

【図３】図２に示すトロイダル型無段変速機部分のＡ
−Ａ線に沿う断面図

【図４】変速比制御弁の断面図

【図５】変速比制御弁の入出力ポート部分を示す断面
図

【図６】図２に示すトロイダル型無段変速機部分を下
方から見て底面図

【図７】プリセスカムのカムリフトと回転角との関係
を示す線図

【図８】変速比制御弁と変速比変更用の油圧シリンダ
との接続関係を示す油圧回路図

【図９】シフトアップ時を示す説明図

【図１０】シフトダウン時を示す説明図

【図１１】トロイダル型無段変速機の全体油圧回路
図。

【符合の説明】

７第１トロイダル型無段変速機構８第２トロイダル型無段変速機構４３入力ディスク４４出力ディスク４５パワーローラ５９トラニオン６１軸部材６１ａ第１軸部材９０フィードバック手段１００プリセスカム１００ｉ傾斜面１０２Ｌ字型リンク１０２ｆＬ字型リンク（前進走行用）１０２ｒＬ字型リンク（後進走行用）Ｖ変速比制御弁Ｖｆ第１の変速比制御弁（前進走行用）Ｖｒ第２の変速比制御弁（後進走行用）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無段変速機構の変速比を前進走行用の第
１の変速比制御弁と後進走行用の第２の変速比制御弁に
より制御するトロイダル型無段変速機において、上記第１及び第２の変速比制御弁にそれぞれのＬ字型リ
ンクを介して上記無段変速機構の変速位置をフィードバ
ックするプリセスカムを一体的に形成すると共にこのプ
リセスカムを上記無段変速機構の所定の軸部材に設けた
ことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】上記Ｌ字型リンクを一体的に形成したこ
とを特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速
機。
【請求項３】上記プリセスカムは、第１及び第２の変
速比制御弁のそれぞれのＬ字型リンクに係合する面が円
筒体を斜めに切り出した形状により構成されていること
を特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速機。