JPH09166192A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
- Publication number
- JPH09166192A JPH09166192A JP34717095A JP34717095A JPH09166192A JP H09166192 A JPH09166192 A JP H09166192A JP 34717095 A JP34717095 A JP 34717095A JP 34717095 A JP34717095 A JP 34717095A JP H09166192 A JPH09166192 A JP H09166192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- continuously variable
- variable transmission
- type continuously
- trunnion
- spool
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、トルク変動によりトラニオンが傾
転軸方向の力を受けてもその変動量を抑制でき、所定の
変速比を保持することができるトロイダル型無段変速機
を提供する。 【解決手段】 このトロイダル型無段変速機は、急激に
アクセルペダルを踏み込んだ場合、一方のトラニオン7
は更に大きな上向きの力Ft を受ける。このため、トラ
ニオン7は上向きに変位しようとして、増速側シリンダ
室13a内の油圧をスプール弁14を通じてPLポート
へ押し出し、ライン圧回路へ押し出そうとするが、油圧
源からスプール弁14へ油圧を供給する管路21の途中
に逆止弁22が設けられているので、シリンダ室13a
内の油圧がライン圧回路へ逆流することがなく、トラニ
オン7は上向きに変位できず、所定の変速比を維持す
る。
転軸方向の力を受けてもその変動量を抑制でき、所定の
変速比を保持することができるトロイダル型無段変速機
を提供する。 【解決手段】 このトロイダル型無段変速機は、急激に
アクセルペダルを踏み込んだ場合、一方のトラニオン7
は更に大きな上向きの力Ft を受ける。このため、トラ
ニオン7は上向きに変位しようとして、増速側シリンダ
室13a内の油圧をスプール弁14を通じてPLポート
へ押し出し、ライン圧回路へ押し出そうとするが、油圧
源からスプール弁14へ油圧を供給する管路21の途中
に逆止弁22が設けられているので、シリンダ室13a
内の油圧がライン圧回路へ逆流することがなく、トラニ
オン7は上向きに変位できず、所定の変速比を維持す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、対向して配置さ
れた入力ディスクと出力ディスク、及び前記両ディスク
に対する傾転角度に応じて入力ディスクの回転を無段階
に変速して出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ
から成る変速ユニットを備えたトロイダル型無段変速機
に関する。
れた入力ディスクと出力ディスク、及び前記両ディスク
に対する傾転角度に応じて入力ディスクの回転を無段階
に変速して出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ
から成る変速ユニット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】自動車に搭載されるトロイダル型無段変
速機としては、上記変速ユニットが同一軸上に2つ配置
されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機が
一般的である。このトロイダル型無段変速機は、概ね、
エンジン出力が入力される入力軸、該入力軸に対して回
転可能に支持された一対の入力ディスク、該入力ディス
クのそれぞれに対向して配置され且つ入力軸に対して回
転可能に支持された一対の出力ディスク、対向する一組
の入力ディスクと出力ディスクの間に配置され且つ入力
ディスクから出力ディスクへトルクを伝達する傾転可能
なパワーローラ、対向する一対の出力ディスク同士を一
体的に連結する連結部材、入力軸に設けた一対のフラン
ジ部と入力ディスク間に配置され且つ入力ディスクのそ
れぞれに作用して入力トルクの大きさに応じてパワーロ
ーラの圧接力を変化させる押圧手段を有しており、パワ
ーローラを傾転させることにより、その傾転角度に応じ
て入力ディスクの回転を出力ディスクに無段階に変速し
て伝達するように構成されている。
速機としては、上記変速ユニットが同一軸上に2つ配置
されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機が
一般的である。このトロイダル型無段変速機は、概ね、
エンジン出力が入力される入力軸、該入力軸に対して回
転可能に支持された一対の入力ディスク、該入力ディス
クのそれぞれに対向して配置され且つ入力軸に対して回
転可能に支持された一対の出力ディスク、対向する一組
の入力ディスクと出力ディスクの間に配置され且つ入力
ディスクから出力ディスクへトルクを伝達する傾転可能
なパワーローラ、対向する一対の出力ディスク同士を一
体的に連結する連結部材、入力軸に設けた一対のフラン
ジ部と入力ディスク間に配置され且つ入力ディスクのそ
れぞれに作用して入力トルクの大きさに応じてパワーロ
ーラの圧接力を変化させる押圧手段を有しており、パワ
ーローラを傾転させることにより、その傾転角度に応じ
て入力ディスクの回転を出力ディスクに無段階に変速し
て伝達するように構成されている。
【0003】上記のようなトロイダル型無段変速機とし
ては従来から種々のもの(たとえば、特開平7−151
219号公報参照)が知られているが、例えば、図3に
示すようなトロイダル型無段変速機がある。
ては従来から種々のもの(たとえば、特開平7−151
219号公報参照)が知られているが、例えば、図3に
示すようなトロイダル型無段変速機がある。
【0004】図3に示すように、トロイダル型無段変速
機において、変速ユニットにおける一対のパワーローラ
5,5は、対向して配置された入力ディスク3と出力デ
ィスク(図示せず)の間に挟まれるようにして対向して
配置され、それぞれトラニオン7,7と称する支持部材
に回転自在に支持されている。即ち、パワーローラ5,
5はトラニオン7,7に偏心軸10,10によって支持
されている。また、それぞれのトラニオン7,7は変速
機ケーシング(図示せず)に回動可能で且つ軸方向に移
動可能に支持されている。即ち、各トラニオン7,7
は、傾転軸6,6を有し、傾転軸6,6の軸方向に移動
し且つ傾転軸6,6を中心として回動できる。トラニオ
ン7,7の傾転軸6,6には、ピストン12,12が固
定され、ピストン12,12は変速機ケーシングに形成
された油圧シリンダ11内を摺動可能に設けられてい
る。油圧シリンダ11内にはピストン12,12によっ
て区画された2つのシリンダ室13a,13bが形成さ
れている。
機において、変速ユニットにおける一対のパワーローラ
5,5は、対向して配置された入力ディスク3と出力デ
ィスク(図示せず)の間に挟まれるようにして対向して
配置され、それぞれトラニオン7,7と称する支持部材
に回転自在に支持されている。即ち、パワーローラ5,
5はトラニオン7,7に偏心軸10,10によって支持
されている。また、それぞれのトラニオン7,7は変速
機ケーシング(図示せず)に回動可能で且つ軸方向に移
動可能に支持されている。即ち、各トラニオン7,7
は、傾転軸6,6を有し、傾転軸6,6の軸方向に移動
し且つ傾転軸6,6を中心として回動できる。トラニオ
ン7,7の傾転軸6,6には、ピストン12,12が固
定され、ピストン12,12は変速機ケーシングに形成
された油圧シリンダ11内を摺動可能に設けられてい
る。油圧シリンダ11内にはピストン12,12によっ
て区画された2つのシリンダ室13a,13bが形成さ
れている。
【0005】油圧シリンダ11の各シリンダ室13a,
13bはそれぞれ管路15a,15bによってスプール
弁14に連通している。スプール弁14内に摺動自在に
配設されたスプール19は、軸方向両端に配置されたス
プリング20,20によって中立位置に保持されてい
る。スプール弁14は、その一端にSaポートが形成さ
れ、他端にSbポートが形成されている。Saポートに
はソレノイド弁16aを介して油圧が供給され、Sbポ
ートにはソレノイド弁16bを介して油圧が供給され
る。また、スプール弁14は、ライン圧(油圧源)へ連
結されるPLポート、管路15aを介して増速側シリン
ダ室13aへ連結されるAポート、管路15bを介して
減速側シリンダ室13bへ連結されるBポート、タンク
へ連結される2つのTポートを備えている。ソレノイド
弁16a,16bはコントローラ17から出力された制
御信号に応じて作動するように構成されている。
13bはそれぞれ管路15a,15bによってスプール
弁14に連通している。スプール弁14内に摺動自在に
配設されたスプール19は、軸方向両端に配置されたス
プリング20,20によって中立位置に保持されてい
る。スプール弁14は、その一端にSaポートが形成さ
れ、他端にSbポートが形成されている。Saポートに
はソレノイド弁16aを介して油圧が供給され、Sbポ
ートにはソレノイド弁16bを介して油圧が供給され
る。また、スプール弁14は、ライン圧(油圧源)へ連
結されるPLポート、管路15aを介して増速側シリン
ダ室13aへ連結されるAポート、管路15bを介して
減速側シリンダ室13bへ連結されるBポート、タンク
へ連結される2つのTポートを備えている。ソレノイド
弁16a,16bはコントローラ17から出力された制
御信号に応じて作動するように構成されている。
【0006】一方の傾転軸6の先端にはプリセスカム2
7が連結されており、中央部を枢着されたレバー28の
一端がこのプリセスカム27に当接し、レバー28の他
端がポテンショメータ23に接続している。ポテンショ
メータ23は、トラニオン7の傾転軸6の軸方向変位及
び傾転角度を合成変位量として検出し、検出信号をコン
トローラ17に入力するものである。また、このトロイ
ダル型無段変速機は、その他にも出力軸回転センサー2
4、エンジン回転センサー25、アクセルペダルセンサ
ー26等の各種センサーを備えており、これらのセンサ
ーで検出された変速情報信号がコントローラ17に入力
されるように構成されている。
7が連結されており、中央部を枢着されたレバー28の
一端がこのプリセスカム27に当接し、レバー28の他
端がポテンショメータ23に接続している。ポテンショ
メータ23は、トラニオン7の傾転軸6の軸方向変位及
び傾転角度を合成変位量として検出し、検出信号をコン
トローラ17に入力するものである。また、このトロイ
ダル型無段変速機は、その他にも出力軸回転センサー2
4、エンジン回転センサー25、アクセルペダルセンサ
ー26等の各種センサーを備えており、これらのセンサ
ーで検出された変速情報信号がコントローラ17に入力
されるように構成されている。
【0007】トロイダル型無段変速機では、トラニオン
7,7を中立位置(パワーローラ5の回転中心軸が入力
ディスク3及び出力ディスクの回転中心軸と交叉する位
置)からいずれか一方へ傾転軸方向(即ち傾転軸6の軸
方向)に変位させると、その方向と変位量に応じた向き
と速さでトラニオン7,7が傾転軸回り(即ち傾転軸6
の回り)に傾転し、この傾転により変速が行われるとい
う性質を利用して、変速制御が行われる。
7,7を中立位置(パワーローラ5の回転中心軸が入力
ディスク3及び出力ディスクの回転中心軸と交叉する位
置)からいずれか一方へ傾転軸方向(即ち傾転軸6の軸
方向)に変位させると、その方向と変位量に応じた向き
と速さでトラニオン7,7が傾転軸回り(即ち傾転軸6
の回り)に傾転し、この傾転により変速が行われるとい
う性質を利用して、変速制御が行われる。
【0008】次に、上記トロイダル型無段変速機の作動
について説明すると、まず、コントローラ17はポテン
ショメータ23で検出したトラニオン7,7の合成変位
量から実際の変速比を算出し、その変速比と目標変速比
との偏差に応じてトラニオン7,7の目標変位量を設定
し、ソレノイド弁16a,16bへ制御信号を出力す
る。これに伴って、ソレノイド弁16a,16bからス
プール弁14の両端にそれぞれ油圧Sa,Sbが供給さ
れる。その際、油圧SaとSbの関係がSa<Sbであ
る場合、スプール19は図3において左側へシフトし、
管路15aはPLポートを介して圧力源へ連通し、管路
15bはTポートを介してタンクへ連通して、管路15
aの圧力Paが管路15bの圧力Pbよりも大きくなる
(Pa>Pb)。その結果、両シリンダ室13a,13
bの圧力差により、図3において左側のトラニオン7は
上方へ変位し、右側のトラニオン7は下方へ変位する。
この変位に伴って、トラニオン7,7はそれぞれ傾転軸
6,6回りに傾転し、変速動作が開始される。そして、
実際の変速比が目標変速比に近づくように、コントロー
ラ17によってフィードバック制御が行われる。実際の
変速比が目標変速比に近づくにつれ、トラニオン7,7
の目標変位は徐々に小さくなって遂にゼロとなり、変速
動作は終了する。
について説明すると、まず、コントローラ17はポテン
ショメータ23で検出したトラニオン7,7の合成変位
量から実際の変速比を算出し、その変速比と目標変速比
との偏差に応じてトラニオン7,7の目標変位量を設定
し、ソレノイド弁16a,16bへ制御信号を出力す
る。これに伴って、ソレノイド弁16a,16bからス
プール弁14の両端にそれぞれ油圧Sa,Sbが供給さ
れる。その際、油圧SaとSbの関係がSa<Sbであ
る場合、スプール19は図3において左側へシフトし、
管路15aはPLポートを介して圧力源へ連通し、管路
15bはTポートを介してタンクへ連通して、管路15
aの圧力Paが管路15bの圧力Pbよりも大きくなる
(Pa>Pb)。その結果、両シリンダ室13a,13
bの圧力差により、図3において左側のトラニオン7は
上方へ変位し、右側のトラニオン7は下方へ変位する。
この変位に伴って、トラニオン7,7はそれぞれ傾転軸
6,6回りに傾転し、変速動作が開始される。そして、
実際の変速比が目標変速比に近づくように、コントロー
ラ17によってフィードバック制御が行われる。実際の
変速比が目標変速比に近づくにつれ、トラニオン7,7
の目標変位は徐々に小さくなって遂にゼロとなり、変速
動作は終了する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記トロイ
ダル型無段変速機を図3における右側のトラニオン7に
着目して説明すると、トラニオン7は車両の走行抵抗分
の駆動力に応じた上向きの力Ft 0 を受けるので、この
力Ft 0 と釣り合うよう上側の増速側シリンダ室13a
の圧力Paが下側の減速側シリンダ室13bの圧力Pb
よりもわずかに高い圧力に制御されている。この状態で
はスプール弁14のスプール19はわずかに中立位置よ
りも左側に変位し、管路15aはPLポート(ライン圧
回路)に連通し、管路15bはTポート(ドレン回路)
に連通している。
ダル型無段変速機を図3における右側のトラニオン7に
着目して説明すると、トラニオン7は車両の走行抵抗分
の駆動力に応じた上向きの力Ft 0 を受けるので、この
力Ft 0 と釣り合うよう上側の増速側シリンダ室13a
の圧力Paが下側の減速側シリンダ室13bの圧力Pb
よりもわずかに高い圧力に制御されている。この状態で
はスプール弁14のスプール19はわずかに中立位置よ
りも左側に変位し、管路15aはPLポート(ライン圧
回路)に連通し、管路15bはTポート(ドレン回路)
に連通している。
【0010】トロイダル型無段変速機が上記状態にある
時、急激にアクセルペダルを踏み込んだ場合、トラニオ
ン7は更に大きな上向きの力Ft を受ける。このため、
トラニオン7は上向きに変位しようとして管路15aの
油圧をスプール弁14を通じてPLポートへ押し出そう
とする。そして、ライン圧回路へ油圧が逆流し、トラニ
オン7は傾転軸方向に微小変位してしまう。微小変位
は、通常はあまり問題にはならないが、特に変速機全体
の伝達効率を向上させる目的でトラニオン7の傾転軸回
りの摩擦を小さくした場合、微小変位で生じる傾転力が
トラニオン7の傾転軸回りの摩擦を上回って変速を開始
してしまい、最悪の場合、変速比が振動的に変動するこ
とになる。その結果、運転者に違和感を与え、無段変速
機が特徴とする滑らかな加速・減速を損なってしまうこ
とになる。
時、急激にアクセルペダルを踏み込んだ場合、トラニオ
ン7は更に大きな上向きの力Ft を受ける。このため、
トラニオン7は上向きに変位しようとして管路15aの
油圧をスプール弁14を通じてPLポートへ押し出そう
とする。そして、ライン圧回路へ油圧が逆流し、トラニ
オン7は傾転軸方向に微小変位してしまう。微小変位
は、通常はあまり問題にはならないが、特に変速機全体
の伝達効率を向上させる目的でトラニオン7の傾転軸回
りの摩擦を小さくした場合、微小変位で生じる傾転力が
トラニオン7の傾転軸回りの摩擦を上回って変速を開始
してしまい、最悪の場合、変速比が振動的に変動するこ
とになる。その結果、運転者に違和感を与え、無段変速
機が特徴とする滑らかな加速・減速を損なってしまうこ
とになる。
【0011】
【課題を解決するため手段】この発明の目的は、上記課
題を解決することであり、トルク変動によりトラニオン
が傾転軸方向の力を受けてもその変動量を抑制でき、所
定の変速比を保持することができるトロイダル型無段変
速機を提供することである。
題を解決することであり、トルク変動によりトラニオン
が傾転軸方向の力を受けてもその変動量を抑制でき、所
定の変速比を保持することができるトロイダル型無段変
速機を提供することである。
【0012】この発明は、上記目的を達成するため、対
向して配置された入力ディスクと出力ディスク、前記両
ディスクに対する傾転角度の変化に応じて前記入力ディ
スクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達
する一対のパワーローラ、前記パワーローラをそれぞれ
回転自在に支持し且つ中立位置から傾転軸方向へ変位す
ることによって該傾転軸回りに傾転する一対のトラニオ
ン、二つのシリンダ室を有し且つ前記トラニオンを前記
傾転軸方向に変位させる油圧シリンダ、スプールが中立
位置にある状態で前記シリンダ室を遮断し且つ前記スプ
ールが前記中立位置から変位した状態で前記各シリンダ
室を油圧源とタンクとにそれぞれ選択的に連通させるス
プール弁、及び前記油圧源から前記スプール弁へ油圧を
供給する管路に設けられた逆止弁、から成るトロイダル
型無段変速機に関する。
向して配置された入力ディスクと出力ディスク、前記両
ディスクに対する傾転角度の変化に応じて前記入力ディ
スクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達
する一対のパワーローラ、前記パワーローラをそれぞれ
回転自在に支持し且つ中立位置から傾転軸方向へ変位す
ることによって該傾転軸回りに傾転する一対のトラニオ
ン、二つのシリンダ室を有し且つ前記トラニオンを前記
傾転軸方向に変位させる油圧シリンダ、スプールが中立
位置にある状態で前記シリンダ室を遮断し且つ前記スプ
ールが前記中立位置から変位した状態で前記各シリンダ
室を油圧源とタンクとにそれぞれ選択的に連通させるス
プール弁、及び前記油圧源から前記スプール弁へ油圧を
供給する管路に設けられた逆止弁、から成るトロイダル
型無段変速機に関する。
【0013】このトロイダル型無段変速機は、前記スプ
ールの両端に作用する油圧を制御するソレノイド弁、及
び実際の変速比と目標変速比との偏差に応じて目標変速
速度を設定し且つ前記スプールの両端に作用する油圧の
圧力差が変速速度と目標変速速度との偏差に比例するよ
うに前記ソレノイド弁への出力信号を制御するコントロ
ーラを備えている。
ールの両端に作用する油圧を制御するソレノイド弁、及
び実際の変速比と目標変速比との偏差に応じて目標変速
速度を設定し且つ前記スプールの両端に作用する油圧の
圧力差が変速速度と目標変速速度との偏差に比例するよ
うに前記ソレノイド弁への出力信号を制御するコントロ
ーラを備えている。
【0014】この発明によるトロイダル型無段変速機
は、上記のように構成され、スプールが軸方向に変位す
ると、油圧シリンダの一方のシリンダ室に油圧Pが供給
され、他方のシリンダ室はドレーンに連通する。これに
よってトラニオンは中立位置から傾転軸の軸方向即ち傾
転軸方向に変位する。トラニオンが中立位置から変位す
ると、これに伴って、パワーローラは傾転し、変速動作
が開始される。そして、実際の変速比が目標変速比に近
づくようにフィードバック制御が行われ、実際の変速比
が目標変速比に一致した時には、スプール弁は閉じられ
て油圧シリンダへの油圧の供給が停止され、変速動作が
終了する。
は、上記のように構成され、スプールが軸方向に変位す
ると、油圧シリンダの一方のシリンダ室に油圧Pが供給
され、他方のシリンダ室はドレーンに連通する。これに
よってトラニオンは中立位置から傾転軸の軸方向即ち傾
転軸方向に変位する。トラニオンが中立位置から変位す
ると、これに伴って、パワーローラは傾転し、変速動作
が開始される。そして、実際の変速比が目標変速比に近
づくようにフィードバック制御が行われ、実際の変速比
が目標変速比に一致した時には、スプール弁は閉じられ
て油圧シリンダへの油圧の供給が停止され、変速動作が
終了する。
【0015】また、トルク伝達中に急激にアクセルペダ
ルを踏み込んだ場合、トラニオンが傾転軸方向に微小変
位しようとして、増速側シリンダ室内の油圧がスプール
弁を通じてライン圧回路へ逆流しようとする。しかし、
油圧源からスプール弁へ油圧を供給する管路の途中に逆
止弁が設けられているので、シリンダ室内の油圧がライ
ン圧回路へ逆流することはない。従って、このトロイダ
ル型無段変速機は、急激なアクセルペダルの踏み込み等
によってトルク変動が入力されたとしても、所定の変速
比を維持することができる。
ルを踏み込んだ場合、トラニオンが傾転軸方向に微小変
位しようとして、増速側シリンダ室内の油圧がスプール
弁を通じてライン圧回路へ逆流しようとする。しかし、
油圧源からスプール弁へ油圧を供給する管路の途中に逆
止弁が設けられているので、シリンダ室内の油圧がライ
ン圧回路へ逆流することはない。従って、このトロイダ
ル型無段変速機は、急激なアクセルペダルの踏み込み等
によってトルク変動が入力されたとしても、所定の変速
比を維持することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明によるトロイダル型無段変速機の一実施例について
説明する。図1はこの発明によるトロイダル型無段変速
機の一実施例を示す概略説明図、及び図2はこの発明に
よるトロイダル型無段変速機に制御系を組み込んだ一実
施例を示す概略断面図である。この実施例では、変速ユ
ニットが1つだけのトロイダル型無段変速機に関して説
明するが、このトロイダル型無段変速機は、変速ユニッ
トを2つ備えたダブルキャビティ式のトロイダル型無段
変速機にも適用できることは言うまでもないことであ
り、もう一つ変速ユニットを増設すれば簡単に実施でき
るから、その説明は省略する。また、図2に示したトロ
イダル型無段変速機は、図3に示した従来の変速制御装
置と比較して、スプール弁14と油圧源とを連結する管
路21に逆止弁22を設けた点を除いて同一の構造を備
えているので、同一部材には同一符号を付している。
発明によるトロイダル型無段変速機の一実施例について
説明する。図1はこの発明によるトロイダル型無段変速
機の一実施例を示す概略説明図、及び図2はこの発明に
よるトロイダル型無段変速機に制御系を組み込んだ一実
施例を示す概略断面図である。この実施例では、変速ユ
ニットが1つだけのトロイダル型無段変速機に関して説
明するが、このトロイダル型無段変速機は、変速ユニッ
トを2つ備えたダブルキャビティ式のトロイダル型無段
変速機にも適用できることは言うまでもないことであ
り、もう一つ変速ユニットを増設すれば簡単に実施でき
るから、その説明は省略する。また、図2に示したトロ
イダル型無段変速機は、図3に示した従来の変速制御装
置と比較して、スプール弁14と油圧源とを連結する管
路21に逆止弁22を設けた点を除いて同一の構造を備
えているので、同一部材には同一符号を付している。
【0017】このトロイダル型無段変速機は、入力軸
1、入力軸1にローディングカム2を介して駆動連結さ
れた入力ディスク3、入力ディスク3に対向して配置さ
れた出力ディスク4、出力ディスク4に連結された出力
軸8、両ディスク3,4間に接触するように配置された
一対のパワーローラ5,5、パワーローラ5,5をそれ
ぞれ回転自在に支持すると共に傾転軸6の軸方向に変位
可能であり且つ傾転軸6の軸回りに回動可能な一対のト
ラニオン7,7を備えており、トロイダル型無段変速機
の入力軸1はエンジン9に連結にされ、出力軸8は逆転
用歯車機構(図示せず)などの伝達機構を介して車輪側
に駆動連結される。
1、入力軸1にローディングカム2を介して駆動連結さ
れた入力ディスク3、入力ディスク3に対向して配置さ
れた出力ディスク4、出力ディスク4に連結された出力
軸8、両ディスク3,4間に接触するように配置された
一対のパワーローラ5,5、パワーローラ5,5をそれ
ぞれ回転自在に支持すると共に傾転軸6の軸方向に変位
可能であり且つ傾転軸6の軸回りに回動可能な一対のト
ラニオン7,7を備えており、トロイダル型無段変速機
の入力軸1はエンジン9に連結にされ、出力軸8は逆転
用歯車機構(図示せず)などの伝達機構を介して車輪側
に駆動連結される。
【0018】通常、トラニオン7,7はある変速比にお
いて中立位置にある。即ち、トラニオン7,7は入力デ
ィスク3及び出力ディスク4の回転中心線A−Aとパワ
ーローラ5,5の回転中心線B−Bが交叉する位置即ち
同一平面上となる位置(=中立位置)にある。変速はト
ラニオン7,7を中立位置から傾転軸方向に変位させる
ことによって行われる。トラニオン7,7が傾転軸方向
に変位すると、それに伴ってトラニオン7,7はその変
位方向と変位量に応じた向きと速さで傾転軸回りに傾転
し、入力ディスク3の半径r1 と出力ディスク4の半径
r2 との比r1/r2 が変化することによって無段変速
が行われる。なお、入力ディスク3及び出力ディスク4
の回転中心線A−Aに垂直な面とパワーローラ5の回転
中心線B−Bとのなす角度φを傾転角という。
いて中立位置にある。即ち、トラニオン7,7は入力デ
ィスク3及び出力ディスク4の回転中心線A−Aとパワ
ーローラ5,5の回転中心線B−Bが交叉する位置即ち
同一平面上となる位置(=中立位置)にある。変速はト
ラニオン7,7を中立位置から傾転軸方向に変位させる
ことによって行われる。トラニオン7,7が傾転軸方向
に変位すると、それに伴ってトラニオン7,7はその変
位方向と変位量に応じた向きと速さで傾転軸回りに傾転
し、入力ディスク3の半径r1 と出力ディスク4の半径
r2 との比r1/r2 が変化することによって無段変速
が行われる。なお、入力ディスク3及び出力ディスク4
の回転中心線A−Aに垂直な面とパワーローラ5の回転
中心線B−Bとのなす角度φを傾転角という。
【0019】各パワーローラ5,5は偏心軸10,10
によってトラニオン7,7に回転自在に支持されてい
る。パワーローラ5,5の下部には油圧シリンダ11,
11が配置されている。油圧シリンダ11,11は、ト
ラニオン7,7に一体に設けられたピストン12,12
によって区画された二つのシリンダ室13a,13bを
有しており、いずれか一方のシリンダ室13a,13b
にスプール弁14を介して油圧が供給された時に、トラ
ニオン7,7は中立位置から傾転軸6,6の軸方向に変
位する。また、トラニオン7,7の傾転軸方向の変位に
伴ってトラニオン7,7は傾転軸6,6の回りに傾転す
るように構成されている。即ち、パワーローラ5,5は
偏心軸10,10によってトラニオン7,7に回転自在
に支持されているので、トラニオン7,7が中立位置か
ら傾転軸方向に変位すると、パワーローラ5,5は入力
ディスク3及び出力ディスク4から速度ベクトルの方向
に力を受け、トラニオン7,7と一緒に傾転軸回りに傾
転する。
によってトラニオン7,7に回転自在に支持されてい
る。パワーローラ5,5の下部には油圧シリンダ11,
11が配置されている。油圧シリンダ11,11は、ト
ラニオン7,7に一体に設けられたピストン12,12
によって区画された二つのシリンダ室13a,13bを
有しており、いずれか一方のシリンダ室13a,13b
にスプール弁14を介して油圧が供給された時に、トラ
ニオン7,7は中立位置から傾転軸6,6の軸方向に変
位する。また、トラニオン7,7の傾転軸方向の変位に
伴ってトラニオン7,7は傾転軸6,6の回りに傾転す
るように構成されている。即ち、パワーローラ5,5は
偏心軸10,10によってトラニオン7,7に回転自在
に支持されているので、トラニオン7,7が中立位置か
ら傾転軸方向に変位すると、パワーローラ5,5は入力
ディスク3及び出力ディスク4から速度ベクトルの方向
に力を受け、トラニオン7,7と一緒に傾転軸回りに傾
転する。
【0020】油圧シリンダ13,13の各シリンダ室1
3a,13bは管路15a,15bによってスプール弁
14に連通している。スプール弁14は一端にSaポー
トが形成され、他端にSbポートが形成されており、S
aポートにはソレノイド弁16aを介して油圧Saが供
給され、Sbポートにはソレノイド弁16bを介して油
圧Sbが供給される。また、スプール弁14は、油圧源
即ちポンプ圧へ連結されるPLポート、管路15aを介
して増速側シリンダ室13aへ連結されるAポート、管
路15bを介して減速側シリンダ室13bへ連結される
Bポート、タンク即ちドレーンへ連結されるTポートを
備えている。ソレノイド弁16a,16bはコントロー
ラ17から出力される制御信号に基づいて作動するよう
に構成されている。
3a,13bは管路15a,15bによってスプール弁
14に連通している。スプール弁14は一端にSaポー
トが形成され、他端にSbポートが形成されており、S
aポートにはソレノイド弁16aを介して油圧Saが供
給され、Sbポートにはソレノイド弁16bを介して油
圧Sbが供給される。また、スプール弁14は、油圧源
即ちポンプ圧へ連結されるPLポート、管路15aを介
して増速側シリンダ室13aへ連結されるAポート、管
路15bを介して減速側シリンダ室13bへ連結される
Bポート、タンク即ちドレーンへ連結されるTポートを
備えている。ソレノイド弁16a,16bはコントロー
ラ17から出力される制御信号に基づいて作動するよう
に構成されている。
【0021】一方の傾転軸6の先端にはプリセスカム2
7が連結されており、中央部を枢着されたレバー28の
一端がこのプリセスカム27に当接し、レバー28の他
端がポテンショメータ23に接続している。ポテンショ
メータ23は、トラニオン7,7の傾転軸6,6の軸方
向変位及び傾転角度を合成変位量として検出し、検出信
号をコントローラ17に入力するものである。また、こ
のトロイダル型無段変速機は、その他にも出力軸回転セ
ンサー24、エンジン回転センサー25、エンジン負荷
を検出するためのアクセルペダルセンサー26等の各種
センサーを備えており、これらのセンサーで検出された
変速情報信号がコントローラ17に入力されるように構
成されている。
7が連結されており、中央部を枢着されたレバー28の
一端がこのプリセスカム27に当接し、レバー28の他
端がポテンショメータ23に接続している。ポテンショ
メータ23は、トラニオン7,7の傾転軸6,6の軸方
向変位及び傾転角度を合成変位量として検出し、検出信
号をコントローラ17に入力するものである。また、こ
のトロイダル型無段変速機は、その他にも出力軸回転セ
ンサー24、エンジン回転センサー25、エンジン負荷
を検出するためのアクセルペダルセンサー26等の各種
センサーを備えており、これらのセンサーで検出された
変速情報信号がコントローラ17に入力されるように構
成されている。
【0022】スプール弁14は、概ね、弁本体であるケ
ース18、ケース18内に摺動自在に収納されたスプー
ル19から構成されている。スプール19の両端部には
それぞれスプリング20,20が配設されており、スプ
リング20,20の付勢力によってスプール19は中立
位置に保持されている。
ース18、ケース18内に摺動自在に収納されたスプー
ル19から構成されている。スプール19の両端部には
それぞれスプリング20,20が配設されており、スプ
リング20,20の付勢力によってスプール19は中立
位置に保持されている。
【0023】スプール弁14のスプール19は軸方向に
移動することによって、増速側シリンダ室13aをPL
ポートに連通し且つ減速側シリンダ室13bをTポート
に連通する第1位置、増速側シリンダ室13aをTポー
トに連通し且つ減速側シリンダ室13bをPLポートに
連通する第2位置、両シリンダ室13a,13bを共に
PLポート及びTポートから遮断する中立位置のいずれ
か一つの位置に切り換えることができる。この切換は上
記Saポート及びSbポートからスプール弁14に供給
された油圧によって行われる。
移動することによって、増速側シリンダ室13aをPL
ポートに連通し且つ減速側シリンダ室13bをTポート
に連通する第1位置、増速側シリンダ室13aをTポー
トに連通し且つ減速側シリンダ室13bをPLポートに
連通する第2位置、両シリンダ室13a,13bを共に
PLポート及びTポートから遮断する中立位置のいずれ
か一つの位置に切り換えることができる。この切換は上
記Saポート及びSbポートからスプール弁14に供給
された油圧によって行われる。
【0024】また、スプール弁14のPLポートに連結
された管路21には逆止弁22が設けられている。ライ
ン圧が増速側シリンダ室13a内の油圧よりも高い時に
は、逆止弁22を設けるか否かによる差異はないが、逆
に増速側シリンダ室13a内の油圧がライン圧よりも高
くなった時には、逆止弁22を設けたことにより、増速
側シリンダ室13a内の油圧がスプール弁14を通じて
ライン圧回路へ逆流するのを防止することができる。
された管路21には逆止弁22が設けられている。ライ
ン圧が増速側シリンダ室13a内の油圧よりも高い時に
は、逆止弁22を設けるか否かによる差異はないが、逆
に増速側シリンダ室13a内の油圧がライン圧よりも高
くなった時には、逆止弁22を設けたことにより、増速
側シリンダ室13a内の油圧がスプール弁14を通じて
ライン圧回路へ逆流するのを防止することができる。
【0025】次に、このトロイダル型無段変速機の作動
について説明する。まず、コントローラ17はポテンシ
ョメータ23で検出したトラニオン7,7の傾転軸方向
変位及び傾転角度の合成変位量から実際の変速比を算出
する。一方、出力軸回転センサー24、エンジン回転セ
ンサー25、アクセルペダルセンサー26等の各種セン
サーで検出した検出値から目標変速比を算出する。コン
トローラ17は実際の変速比と目標変速比との偏差に応
じて目標変位を設定し、ソレノイド弁16a,16bに
制御信号を出力する。制御信号が入力されたソレノイド
弁16a,16bはスプール弁14の両端に油圧Sa,
Sbを供給し、それらの圧力の関係が、例えば、Sa<
Sbである場合、スプール19は図2において左側へシ
フトし、管路15aはPLポートを介して油圧源へ連通
し、管路15bはTポートを介してドレーンへ連通し
て、管路15aの圧力Paが管路15bの圧力Pbより
も大きくなる(Pa>Pb)。
について説明する。まず、コントローラ17はポテンシ
ョメータ23で検出したトラニオン7,7の傾転軸方向
変位及び傾転角度の合成変位量から実際の変速比を算出
する。一方、出力軸回転センサー24、エンジン回転セ
ンサー25、アクセルペダルセンサー26等の各種セン
サーで検出した検出値から目標変速比を算出する。コン
トローラ17は実際の変速比と目標変速比との偏差に応
じて目標変位を設定し、ソレノイド弁16a,16bに
制御信号を出力する。制御信号が入力されたソレノイド
弁16a,16bはスプール弁14の両端に油圧Sa,
Sbを供給し、それらの圧力の関係が、例えば、Sa<
Sbである場合、スプール19は図2において左側へシ
フトし、管路15aはPLポートを介して油圧源へ連通
し、管路15bはTポートを介してドレーンへ連通し
て、管路15aの圧力Paが管路15bの圧力Pbより
も大きくなる(Pa>Pb)。
【0026】上記のようにして、二つのシリンダ室13
a,13bに圧力差(Pa>Pb)が生じると、図2に
おいて右側のトラニオン7は中立位置から傾転軸方向下
方へ変位し、左側のトラニオン7は中立位置から傾転軸
方向上方へ変位する。前記傾転軸方向の変位に伴って、
各トラニオン7,7は同期して傾転軸6,6回りに傾転
し、増速方向に変速が開始される。そして、実際の変速
比が目標変速比に近づくにつれ、トラニオン7,7の変
位量がゼロに近づき、実際の変速比が目標変速比に一致
した時に、コントローラ17からの制御信号によってソ
レノイド弁16a及び16bはスプール19の位置を中
立位置よりもわずかに左側に変位した位置に制御する。
即ち、ピストン12の上面にかかる圧力Paは、ピスト
ン12の下面にかかる圧力Pbと車両の走行抵抗分の駆
動力に応じた力Ft 0 との和に等しくなる(Pa=Pb
+Ft 0 )ように制御される。このようにして、変速動
作は終了する。
a,13bに圧力差(Pa>Pb)が生じると、図2に
おいて右側のトラニオン7は中立位置から傾転軸方向下
方へ変位し、左側のトラニオン7は中立位置から傾転軸
方向上方へ変位する。前記傾転軸方向の変位に伴って、
各トラニオン7,7は同期して傾転軸6,6回りに傾転
し、増速方向に変速が開始される。そして、実際の変速
比が目標変速比に近づくにつれ、トラニオン7,7の変
位量がゼロに近づき、実際の変速比が目標変速比に一致
した時に、コントローラ17からの制御信号によってソ
レノイド弁16a及び16bはスプール19の位置を中
立位置よりもわずかに左側に変位した位置に制御する。
即ち、ピストン12の上面にかかる圧力Paは、ピスト
ン12の下面にかかる圧力Pbと車両の走行抵抗分の駆
動力に応じた力Ft 0 との和に等しくなる(Pa=Pb
+Ft 0 )ように制御される。このようにして、変速動
作は終了する。
【0027】一定速度で走行中の時には、右側のトラニ
オン7は、車両の走行抵抗の駆動力に応じた上向きの力
Ft 0 を受け、同様に左側のトラニオン7は下向きの力
Ft0 を受けるので、上向きの力Ft 0 と釣り合うよう
に増速側シリンダ室13aの圧力Paは減速側シリンダ
室13bの圧力Pbよりもわずかに高い圧力(Pa=P
b+Ft 0 )に制御されている。この状態では、スプー
ル弁14のスプール19は中立位置よりも左側に変位
し、管路15aはPLポートに連通し、管路15bはT
ポートに連通している。
オン7は、車両の走行抵抗の駆動力に応じた上向きの力
Ft 0 を受け、同様に左側のトラニオン7は下向きの力
Ft0 を受けるので、上向きの力Ft 0 と釣り合うよう
に増速側シリンダ室13aの圧力Paは減速側シリンダ
室13bの圧力Pbよりもわずかに高い圧力(Pa=P
b+Ft 0 )に制御されている。この状態では、スプー
ル弁14のスプール19は中立位置よりも左側に変位
し、管路15aはPLポートに連通し、管路15bはT
ポートに連通している。
【0028】この状態から急激にアクセルペダルを踏み
込んだ場合、図2において右側のトラニオン7に着目し
て説明すると、右側のトラニオン7は更に大きな上向き
の力Ft を受ける。このため、トラニオン7は上向きに
変位しようとして、増速側シリンダ室13a内の油圧を
スプール弁14を通じてPLポートへ押し出し、ライン
圧回路へ押し出そうとする。ところが、上記のとおり、
PLポートに連結された管路21に逆止弁22が設けら
れているので、逆止弁22によって管路15a中の油圧
はライン圧回路へ押し出されずに密封される。このた
め、トラニオン7は上向きに変位できず、所定の変速比
を維持することができる。また、これらの変化は、トル
ク変動が入力された直後の非常に短い時間においてのみ
起こるものであり、通常はライン圧回路からスプール弁
14へ油圧は流れるので、追加した逆止弁22による悪
影響は全くない。
込んだ場合、図2において右側のトラニオン7に着目し
て説明すると、右側のトラニオン7は更に大きな上向き
の力Ft を受ける。このため、トラニオン7は上向きに
変位しようとして、増速側シリンダ室13a内の油圧を
スプール弁14を通じてPLポートへ押し出し、ライン
圧回路へ押し出そうとする。ところが、上記のとおり、
PLポートに連結された管路21に逆止弁22が設けら
れているので、逆止弁22によって管路15a中の油圧
はライン圧回路へ押し出されずに密封される。このた
め、トラニオン7は上向きに変位できず、所定の変速比
を維持することができる。また、これらの変化は、トル
ク変動が入力された直後の非常に短い時間においてのみ
起こるものであり、通常はライン圧回路からスプール弁
14へ油圧は流れるので、追加した逆止弁22による悪
影響は全くない。
【0029】
【発明の効果】この発明によるトロイダル型無段変速機
は、上記のように構成されているので、次のような効果
を有する。このトロイダル型無段変速機は、急激なアク
セルペダルの操作等によるトルク変動が入力されても、
トラニオンは上方向又は下方向に微小変位することなく
中立位置に保持されることになるので、所定の変速比を
維持することができる。従って、このトロイダル型無段
変速機は、運転者にとって、違和感のない滑らかな加速
感や減速感を得ることができる。
は、上記のように構成されているので、次のような効果
を有する。このトロイダル型無段変速機は、急激なアク
セルペダルの操作等によるトルク変動が入力されても、
トラニオンは上方向又は下方向に微小変位することなく
中立位置に保持されることになるので、所定の変速比を
維持することができる。従って、このトロイダル型無段
変速機は、運転者にとって、違和感のない滑らかな加速
感や減速感を得ることができる。
【0030】また、このトロイダル型無段変速機は、急
激なアクセルペダルの操作等によるトルク変動が入力さ
れても、トラニオンは上方向又は下方向に微小変位する
ことなく中立位置に保持されることになるので、トラニ
オンの傾転軸回りの摩擦力が非常に小さくなるように構
成することが可能になる。従って、このトロイダル型無
段変速機は、変速機全体の伝達効率を従来のものに比べ
て一層向上させることができる。
激なアクセルペダルの操作等によるトルク変動が入力さ
れても、トラニオンは上方向又は下方向に微小変位する
ことなく中立位置に保持されることになるので、トラニ
オンの傾転軸回りの摩擦力が非常に小さくなるように構
成することが可能になる。従って、このトロイダル型無
段変速機は、変速機全体の伝達効率を従来のものに比べ
て一層向上させることができる。
【0031】また、このトロイダル型無段変速機におい
て、急激なアクセルペダルの操作等によるトルク変動が
入力された時に、トラニオンは中立位置に保持されるこ
とになるので、トルク伝達中においても安定した変速比
を維持することができると共に、従来のように不要な変
速が行われない分だけ、パワーローラのサイドスリップ
に伴う発熱量が少なくなり、高効率のトロイダル型無段
変速機を提供することが可能になる。
て、急激なアクセルペダルの操作等によるトルク変動が
入力された時に、トラニオンは中立位置に保持されるこ
とになるので、トルク伝達中においても安定した変速比
を維持することができると共に、従来のように不要な変
速が行われない分だけ、パワーローラのサイドスリップ
に伴う発熱量が少なくなり、高効率のトロイダル型無段
変速機を提供することが可能になる。
【図1】この発明によるトロイダル型無段変速機の一実
施例を示す概略説明図である。
施例を示す概略説明図である。
【図2】この発明によるトロイダル型無段変速機に制御
系を組み込んだ一実施例を示す概略説明図である。
系を組み込んだ一実施例を示す概略説明図である。
【図3】従来のトロイダル型無段変速機を示す概略説明
図である。
図である。
【符号の説明】 3 入力ディスク 4 出力ディスク 5 パワーローラ 6 傾転軸 7 トラニオン 11 油圧シリンダ 13 シリンダ室 14 スプール弁 16 ソレノイド弁 17 コントローラ 19 スプール 21 管路 22 逆止弁
Claims (2)
- 【請求項1】 対向して配置された入力ディスクと出力
ディスク、前記両ディスクに対する傾転角度の変化に応
じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出
力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記パワー
ローラをそれぞれ回転自在に支持し且つ中立位置から傾
転軸方向へ変位することによって該傾転軸回りに傾転す
る一対のトラニオン、二つのシリンダ室を有し且つ前記
トラニオンを前記傾転軸方向に変位させる油圧シリン
ダ、弁本体内でスプールが中立位置にある状態で前記シ
リンダ室を遮断し且つ前記スプールが前記中立位置から
変位した状態で前記各シリンダ室を油圧源とタンクとに
それぞれ選択的に連通させるスプール弁、及び前記油圧
源から前記スプール弁へ油圧を供給する管路に設けられ
た逆止弁、から成るトロイダル型無段変速機。 - 【請求項2】 前記スプールの両端に作用する油圧を制
御するソレノイド弁、及び実際の変速比と目標変速比と
の偏差に応じて目標変速速度を設定し且つ前記スプール
の両端に作用する油圧の圧力差が変速速度と目標変速速
度との偏差に比例するように前記ソレノイド弁への出力
信号を制御するコントローラを備えた請求項1に記載の
トロイダル型無段変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34717095A JPH09166192A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34717095A JPH09166192A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166192A true JPH09166192A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18388394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34717095A Pending JPH09166192A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166192A (ja) |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP34717095A patent/JPH09166192A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040202 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040420 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |