JPH09292001A - トロイダル型無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーローラに外乱が加わってもローラ支持
部材の振動を抑制する。 【解決手段】 入力ディスク及び出力ディスクとの対向
面に挟持されて傾転自在な複数のパワーローラ２、３
と、パワーローラをそれぞれ軸支する偏心軸６を設け
て、軸回りに回動可能かつ軸方向へ変位可能なトラニオ
ン４、５と、トラニオン４、５を駆動する油圧シリンダ
１Ａ、１Ｂと、油圧シリンダ１Ａ、１Ｂへの油圧を制御
する変速制御弁４１と、トラニオン４の回転量を変速制
御弁４１へ伝えて実変速比をフィードバックするプリセ
スカム３５とを備え、プリセスカム３５を備えたトラニ
オン４の油圧シリンダ１Ａと変速制御弁４１とを連通す
る油路７Ｈ、７Ｌと、トラニオン側の油圧シリンダ１Ｂ
と変速制御弁４１とを連通する８Ｈ、８Ｌ油路を介して
それぞれ作動油の給排を独立的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に用いられ
るトロイダル型無段変速機の油圧制御装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの車両に採用されるトロイダ
ル型無段変速機の油圧制御装置としては、特開平２−２
８３９４９号公報に開示されるものが知られている。

【０００３】これについて説明すると、図８〜図１０に
示すように、トロイダル型無段変速機は、トロイド状の
溝を対向面１２ａ、１３ａに形成した一対の入出力ディ
スク１２、１３で挟持される一対のパワーローラ２、３
を備えるシングルキャビティで構成され、これらパワー
ローラ２、３は、入出力ディスク１２、１３の回転軸を
挟んで所定の間隔に立設された一対のトラニオン４、５
（ローラ支持部材）に基端を支持された偏心軸６、６に
よって回転自在に軸支されるとともに、傾転（図９のＹ
軸回り＝φ［deg］）自在に支持される。

【０００４】これらパワーローラ２、３による動力の伝
達は、ローディングカム１５によって入出力ディスク間
でパワーローラ２、３を大きな力で挟持し、パワーロー
ラ２、３と入出力ディスク１２、１３の間の油膜のせん
断力によって、入力軸１１へ入力されたトルクが中空の
出力ギア１４へ伝達される。この動力伝達時に作用する
力は、接触点での入出力ディスク１２、１３とパワーロ
ーラ２、３の速度ベクトルの差のベクトルに比例したも
のとなる。そして、無段変速機の変速は、パワーローラ
２、３を傾転させることにより上記接触点での入出力デ
ィスク１２、１３の半径比を変化させることで行われ、
この変速比の制御は、図９に示すように、トラニオン
４、５をＹ軸方向及びＹ軸回りへ変位可能に支持すると
共に、トラニオン４、５をそれぞれＹ軸方向へ駆動する
油圧シリンダ１Ａ、１Ｂが配設される。

【０００５】トラニオン４を駆動する油圧シリンダ１Ａ
のピストン３１の図中上下には、油室３３Ｂ，３３Ａが
画成される一方、トラニオン５を駆動する油圧シリンダ
１Ｂのピストン３２の図中上下には、油室３４Ａ，３４
Ｂが画成され、油圧シリンダ１Ａの下方の油室３３Ａと
油圧シリンダ１Ｂの上方の油室３４Ａが油路９０Ｌを介
して連通する一方、油圧シリンダ１Ａの上方の油室３３
Ｂとトラニオン５の下方の油室３４Ｂが油路９０Ｈを介
して連通し、トラニオン４、５は相互に対向する方向へ
駆動される。

【０００６】そして、これら油路９０Ｈ、９０Ｌへの供
給油圧を制御する変速制御弁４１'は、軸方向へ相対変
位可能なスリーブ４２’とスプール４３を備え、一方が
アクチュエータ５０を介して図示しない変速コントロー
ラに制御され、他方がトラニオン４の下端から突出した
ロッド２４の変位（実変速比）をフィードバックする。
ここでは、スリーブ４２’がアクチュエータ５０に駆動
される場合を示す。なお、ロッド２４の下端には所定の
傾斜面を備えたプリセスカム３５が形成され、このプリ
セスカム３５と摺接するリンク３６を介してロッド２４
の変位、すなわち、実変速比がスプール４３へフィード
バックされる。

【０００７】変速制御弁４１'のハウジングには油圧供
給手段と連通したライン圧ポート９と、油路９０Ｈと連
通するポート４７及び油路９０Ｌと連通するポート４８
が開口しており、ライン圧ポート９からの圧油がポート
４７または４８へ選択的に供給される一方、他方の回路
の圧油が図示しないタンクへ配設される。

【０００８】スリーブ４２’は変速コントローラが決定
した目標変速比に応じて駆動される一方、スプール４３
はプリセスカム３５が有する所定の傾斜面の効果により
パワーローラ２の傾転角度（実変速比）とトラニオン４
の軸方向の変位量に応じて軸方向へ駆動され、スリーブ
４２’とスプール４３の相対位置関係がずれた場合に
は、ポート４７、４８と対向するスリーブ４２’に形成
された弁室４４Ａ、４４Ｂから圧油の給排が行われて、
実変速比を目標変速比に一致させるよう、ライン圧ポー
ト９及びタンクと油圧シリンダ１Ａ、１Ｂとの間で圧油
の給排が行われ、トラニオン４、５にはピストン３１、
３２の上下の油室の差圧に応じた力が加わって、パワー
ローラ２、３の傾転角度（図中Ｙ軸回りの角度φ）を調
整する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なトロイダル型無段変速機では、各部品間の寸法公差に
よるガタや、２組のパワーローラを備えたダブルキャビ
ティ型ではシャフトの捩れ等により、無段変速機の伝達
トルクが変化した際に、各パワーローラが伝達するトル
ク変化のタイミングがずれたり、個々のパワーローラが
変速する際に作用するフリクションが微妙に異なること
によって変速開始時期がずれて、各パワーローラの伝達
トルクが異なる場合があり、これらの伝達トルクの差異
や変速開始時期の差が、パワーローラやトラニオンに外
乱として加わる場合がある。

【００１０】しかしながら、上記従来例の変速制御弁４
１'では、例えば、一つの弁室４４Ａで蓄えられた圧油
を、油路９０Ｈを介して複数の油圧シリンダ１Ａ、１Ｂ
の油室３３Ｂ、３４Ｂへ供給するようになっているた
め、油圧シリンダ１Ａ、１Ｂは油路９０Ｈ、９０Ｌを介
して常時接続されており、一方のパワーローラに上記の
ような外乱が加わった場合、他方の油圧シリンダにも外
乱に応じた力が作用して、図１０に示すように、トラニ
オン及びパワーローラが軸方向へ振動し、この振動は外
乱が入力されたパワーローラと、他方のパワーローラは
互いに変速比が逆方向となる方向へ振動するため、トロ
イダル型無段変速機の伝達トルクの最大値を低下させた
り、伝達トルクの振動により運転性が低下するという問
題があり、さらに、加速終了後にアクセルペダルを離し
たときのアップシフトでは、無段変速機の伝達トルクが
正から負に転じるため、上記のような振動が特に発生し
やすいという問題があった。

【００１１】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、外乱が加わっても振動の抑制が可能なトロ
イダル型無段変速機の油圧制御装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、相互に対
向する面にトロイド状の溝を形成するとともに、同軸的
に配設された入力ディスク及び出力ディスクと、前記入
力ディスク及び出力ディスクとの対向面に挟持されて傾
転自在な複数の摩擦ローラと、前記入力及び出力ディス
クの軸にほぼ直交する回転軸を形成するとともに、前記
摩擦ローラをそれぞれ軸支する偏心軸を設けて、回転軸
の軸回りに回動可能かつ軸方向へ変位可能なローラ支持
部材と、これらローラ支持部材を前記回転軸の軸方向へ
それぞれ駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダへ
の油圧を制御する変速制御弁と、前記入力ディスクと出
力ディスクの変速比が所定の目標値となるように前記ロ
ーラ支持部材の回転量を前記変速制御弁へ伝えて実変速
比をフィードバックするフィードバック手段とを備えた
トロイダル型無段変速機の油圧制御装置において、前記
フィードバック手段は、前記ローラ支持部材のうちの一
つに配設されて、前記変速制御弁から各油圧シリンダへ
供給される油圧は、前記フィードバック手段を備えたロ
ーラ支持部材の油圧シリンダと変速制御弁とを連通する
第１の油路と、他のローラ支持部材の油圧シリンダと変
速制御弁とを連通する第２の油路を介してそれぞれ作動
油の給排を独立的に行う。

【００１３】また、第２の発明は、相互に対向する面に
トロイド状の溝を形成するとともに、同軸的に配設され
た入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク
及び出力ディスクとの対向面に挟持されて傾転自在な複
数の摩擦ローラと、前記入力及び出力ディスクの軸にほ
ぼ直交する回転軸を形成するとともに、前記摩擦ローラ
をそれぞれ軸支する偏心軸を設けて、回転軸の軸回りに
回動可能かつ軸方向へ変位可能なローラ支持部材と、こ
れらローラ支持部材を前記回転軸の軸方向へそれぞれ駆
動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダへの油圧を制
御する変速制御弁と、前記入力ディスクと出力ディスク
の変速比が所定の目標値となるように前記ローラ支持部
材の回転量を前記変速制御弁へ伝えて実変速比をフィー
ドバックするフィードバック手段とを備えたトロイダル
型無段変速機の油圧制御装置において、前記変速制御弁
は各油圧シリンダの油室とそれぞれ連通した複数の弁室
を備え、各弁室はそれぞれ独立的に形成される。

【００１４】また、第３の発明は、相互に対向する面に
トロイド状の溝を形成するとともに、同軸的に配設され
た入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク
及び出力ディスクとの対向面に挟持されて傾転自在な複
数の摩擦ローラと、前記入力及び出力ディスクの軸にほ
ぼ直交する回転軸を形成するとともに、前記摩擦ローラ
をそれぞれ軸支する偏心軸を設けて、回転軸の軸回りに
回動可能かつ軸方向へ変位可能なローラ支持部材と、こ
れらローラ支持部材を前記回転軸の軸方向へそれぞれ駆
動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダへの油圧を制
御する変速制御弁と、前記入力ディスクと出力ディスク
の変速比が目標値となるように前記ローラ支持部材の回
転量を前記変速制御弁へ伝えて実変速比をフィードバッ
クするフィードバック手段とを備えたトロイダル型無段
変速機の油圧制御装置において、前記フィードバック手
段は、前記ローラ支持部材のうちの一つに配設されて、
前記フィードバック手段を備えたローラ支持部材の油圧
シリンダに画成された第１油室及び第２油室と前記変速
制御弁とを連通する一対の油路と、この一対の油路の差
圧に応じて他のローラ支持部材の油圧シリンダを駆動す
る差圧応動手段とを備える。

【００１５】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記変速制御弁は相
対変位可能なスプールとスリーブとを備え、これらスプ
ールまたはスリーブの一方が前記フィードバック手段に
駆動され、他方がアクチュエータに駆動される。

【００１６】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記スプール又はスリーブの一方には、開弁初期
の流量特性を設定する流量特性調整手段と、この流量特
性調整手段を設けたスプール又はスリーブには軸回りの
回転を防ぐ回転防止手段とを設ける。

【００１７】また、第６の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記差圧応動手段は、前記一対の油路の差圧に応
じて軸方向へ変位可能な第２のスプールと、この第２ス
プールの変位に応じてフィードバック手段を持たないロ
ーラ支持部材の油圧シリンダへ作動油の給排を行う油室
とを備える。

【００１８】

【作用】したがって、第１の発明は、入力ディスク及び
出力ディスクに挟持された複数の摩擦ローラは、変速制
御弁からの油圧に応動する油圧シリンダがローラ支持部
材を軸方向へ駆動することで傾転（ローラ支持部材の回
転軸回りの変位）して変速を行い、これら複数のローラ
支持部材のうちの一つに配設されたフィードバック手段
によって、変速制御弁から油圧シリンダへ供給される油
圧を調整して、摩擦ローラの傾転量に応じた実変速比を
目標変速比に一致させる。この変速制御弁と油圧シリン
ダの作動油の給排は、フィードバック手段を備えたロー
ラ支持部材の油圧シリンダが第１油路を介して行う一
方、フィードバック手段を持たない他のローラ支持部材
の油圧シリンダが第２油路を介して独立して行うため、
例えば、フィードバック手段を持たないローラ支持部材
の摩擦ローラに外乱が加わった場合、外乱に応じた油圧
変動が油圧シリンダから変速制御弁へ伝わるが、第１油
路と第２油路が独立しているため、第２油路の油圧変動
は第１油路へ伝達されることが無いため、外乱に起因す
る油圧変動によってフィードバック手段が動作するのを
防ぐことができ、外乱によってローラ支持部材及び摩擦
ローラが振動するのを防止できる。

【００１９】また、第２の発明は、変速制御弁は各油圧
シリンダの油室とそれぞれ連通した複数の独立した弁室
を備えるため、例えば、フィードバック手段を持たない
ローラ支持部材の摩擦ローラに外乱が加わった場合、外
乱に応じた油圧変動が油圧シリンダの油室から変速制御
弁の弁室へ伝達されるが、各油室と連通する弁室はそれ
ぞれ独立しているため、外乱に起因するローラ支持部材
及び摩擦ローラの振動を防止できる。

【００２０】また、第３の発明は、フィードバック手段
を備えたローラ支持部材の油圧シリンダは、一対の油路
を介して変速制御弁から第１、第２油室へ作動油の給排
を行って変速比の変更を行うが、フィードバック手段を
持たない他のローラ支持部材の油圧シリンダは一対の油
路の差圧に応動する差圧応動手段によって作動油の給排
が行われるため、例えば、フィードバック手段を持たな
いローラ支持部材の摩擦ローラに外乱が加わった場合、
外乱に応じた油圧変動は差圧応動手段に伝達されるが、
差圧応動手段はフィードバック手段を備えた側の油圧シ
リンダへ伝達するのを防止でき、外乱に起因するローラ
支持部材及び摩擦ローラの振動を防止できる。

【００２１】また、第４の発明は、前記変速制御弁は相
対変位可能なスプールとスリーブとを備え、これらスプ
ールまたはスリーブの一方が前記フィードバック手段に
駆動され、他方がアクチュエータに駆動され、アクチュ
エータは目標変速比に応じてスリーブまたはスプールの
一方を駆動し、フィードバック手段は実変速比に応じて
他方を駆動して、変速制御弁が供給する油圧を調整して
摩擦ローラが設定する実変速比を目標変速比に一致させ
る。

【００２２】また、第５の発明は、変速制御弁のスプー
ルまたはスプールには、開弁初期の流量特性を設定する
流量特性調整手段と、回転防止手段が配設されるため、
変速制御弁の弁室とスプールまたはスリーブの相対関係
を保持して、開弁初期の流量特性を正確に調整すること
ができる。

【００２３】また、第６の発明は、差圧応動手段は、ス
プールが一対の油路の差圧に応じて軸方向へ変位するこ
とで、フィードバック手段を持たないローラ支持部材の
油圧シリンダを同期的に駆動することができ、フィード
バック手段を備えた側の油圧シリンダと、他の油圧シリ
ンダを確実に分離して外乱による振動を防止しながら、
すべての油圧シリンダを同期的に駆動することができ
る。

【００２４】

【実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に
基づいて説明する。

【００２５】図１、図２はシングルキャビティのトロイ
ダル型無段変速機の油圧制御装置を示し、無段変速機は
前記従来例の図８、図９と同様に構成され、同一のもの
に同一の図番を付して重複説明を省略する。

【００２６】図１において、偏心軸６、６を介してパワ
ーローラ２、３をそれぞれ軸支するローラ支持部材とし
てのトラニオン４、５はハウジング１０に収装されてお
り、トラニオン４、５は回転軸としての傾転軸線２３
ａ、２３ｂ回り（Ｙ軸回り）に回動可能なように、パワ
ーローラ２、３を挟んだ図中上下にラジアルベアリング
２５、２６をそれぞれ設けており、トラニオン４、５の
上下のラジアルベアリング２５、２６はタイロッド２
７、２８を介して相互に連結される。

【００２７】タイロッド２７、２８は中央に設けたジョ
イント２９、３０を介してハウジング１０で揺動可能に
支持され、トラニオン４、５は互いに逆方向へＹ軸方向
へ昇降可能かつＹ軸回りに回動可能となる。なお、Ｙ軸
回りの回転角をφで示す。

【００２８】一方、トラニオン４、５の油圧シリンダ１
Ａ、１Ｂへの油圧を制御する変速制御弁４１は、前記従
来例の図９に示したの２つの弁室を備えたスリーブ４
２’に代えて、後述するように油圧シリンダ１Ａ、１Ｂ
の各油室とそれぞれ連通する独立した弁室を備えるスリ
ーブ４２に置き換えたものである。

【００２９】まず、変速制御弁４１のハウジングには、
トラニオン４を駆動する油圧シリンダ１Ａの油室３３Ａ
と油路７Ｌを介して連通するポート４７Ａと、同じく油
路７Ｈを介して油室３３Ｂと連通するポート４８Ａを図
中上半分に形成し、一方、図中下半分のハウジングに
は、トラニオン５を駆動する油圧シリンダ１Ｂの油室３
４Ａと油路８Ｌを介して連通するポート４７Ｂと、同じ
く油室３４Ｂと油路８Ｈを介して連通するポート４８Ｂ
と、油圧ポンプなどの油圧供給手段４０と連通したライ
ン圧ポートがポート４７Ｂと４８Ｂの間に形成され、油
路７Ｈ、７Ｌ第１油路を、油路８Ｈ、８Ｌが第２油路を
それぞれ独立して形成する。

【００３０】なお、ハウジングの図示しない両端にはタ
ンクと連通したタンクポートが形成される。

【００３１】そして、ハウジング内には軸方向へ相対変
位可能なスリーブ４２とスプール４３が収装され、一方
がステップモータなどのアクチュエータ５０を介して変
速コントローラ５２に駆動され、他方がトラニオン４の
下端から突出したロッド２４の変位（実変速比）をフィ
ードバックする。ここでは、スリーブ４２がアクチュエ
ータ５０に、スプール４３がフィードバック手段として
のプリセスカム３５及びリンク３６を介してトラニオン
４に駆動される場合を示す。

【００３２】筒状部材で形成されたスリーブ４２には、
アクチュエータ５０が中立位置（所定の変速比を保持す
べく油圧シリンダ１Ａ、１Ｂの油圧を維持する位置）の
ときに、ポート４７Ａ、４８Ａとそれぞれ対向する弁室
４４Ａ、４４Ｂを図中上半分に貫通形成する一方、ポー
ト４７Ｂ、４８Ｂとそれぞれ対向する弁室４５Ａ、４５
Ｂを図中下半分に貫通形成する。そして、弁室４５Ａと
４５Ｂの間にはライン圧ポート９と連通可能な弁室４６
が貫通形成される。

【００３３】これら弁室４４Ａ、４４Ｂ及び４５Ａ、４
５Ｂは図２に示すように、ポート４７Ａ〜４８Ｂの配設
位置に応じて形成され、例えば、図２に示すように、弁
室４４Ａと４５Ａが対向する位置でそれぞれ独立して形
成され、図示はしないが、弁室４４Ｂ、４５Ｂも同様に
対向する位置で独立して形成される。

【００３４】そして、スリーブ４２の内周に収装される
スプール４３には、相互に対向した弁室４４Ａ、４５Ａ
及び４４Ｂ、４５Ｂをそれぞれ封止可能な一対のランド
部４３Ａ、４３Ｂを備える。

【００３５】なお、変速コントローラ５２は、前記従来
例と同じく、車両の運転状態として、エンジン回転数Ｎ
ｅ、入力軸回転数Ｎｉ、車速ＶＳＰ、スロットル開度Ｔ
ＶＯ等を図示しないセンサから読み込んで、予め設定し
たマップ等から目標変速比を決定して、アクチュエータ
５０を介して目標変速比に応じた軸方向位置へスリーブ
４２を駆動する。

【００３６】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００３７】スリーブ４２は変速コントローラ５２が決
定した目標変速比に応じて駆動されて、各油路７Ｈ、７
Ｌ及び８Ｈ、８Ｌへ作動油の給排及び封止を確実に行う
ことができる例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込
んで、車両の加速を行う場合、変速コントローラ５２は
読み込んだ運転状態から所定のマップなどに従って目標
変速比をＬｏｗ側へ設定し、アクチュエータ５０はスリ
ーブ４２を図中右側へ駆動して、スプール４３のランド
部４３Ａとスリーブ４２の間には間隙が形成されて、弁
室４４Ａ、４５Ａは弁室４６と連通してライン圧ポート
９からの圧油を油路７Ｌ、８Ｌへ導く一方、スプール４
３のランド部４３Ｂとスリーブ４２の間隙により弁室４
４Ｂ、４５Ｂは図中右側のタンクポートと連通して、油
路７Ｈ、８Ｈの圧油をタンクへ排出する。

【００３８】従って、油圧シリンダ１Ａ、１Ｂの油室３
３Ａ、３４Ａにはライン圧ポート９からの圧油が供給さ
れる一方、油室３３Ｂ、３４Ｂの圧油は排出され、トラ
ニオン４は油室３３Ａ、３３Ｂの差圧に応じて図中上方
へ、トラニオン５は油室３４Ａ、３４Ｂの差圧に応じて
図中下方へ変位するため、パワーローラ２、３の回転軸
は中立線３７からずれを生じる。

【００３９】すると、図３に示すように、入力ディスク
１２、出力ディスク１３とパワーローラ２、３の各接触
点において、トラクション力に傾転成分が発生し、パワ
ーローラ２、３は変速比がＬｏｗ側となる傾転軸線２３
ａ、２３ｂ回りに傾転するため、入力ディスク１２、出
力ディスク１３とパワーローラ２、３の入力側接触半径
Ｒｉｎが減少する一方、出力側接触半径Ｒｏｕｔが増大
してＬｏｗ側への変速（傾転）を開始する。

【００４０】そして、パワーローラ２の傾転に応じて、
ロッド２４、プリセスカム３５も傾転軸線２３ａ回りに
回転し、リンク３６はプリセスカム３５の傾斜面に沿っ
て揺動し、スプール４３は傾転に応じて図中右方向へ駆
動される。このとき、スプール４３がスリーブ４２に追
い付いた時点で、両者は同一の速度で図中右方向への変
位を継続する。

【００４１】アクチュエータ５０が目標変速比に対応し
た所定の位置までスリーブ４２を駆動すると停止する
が、スリーブ４２と等速で変位していたスプール４３は
スリーブ４２を追い越すため、ランド部４３Ａ、４３Ｂ
と各弁室４４Ａ〜４５Ｂは、変速開始時とは逆方向に間
隙を形成し、弁室４４Ａ、４５Ａからは図示しない左側
のタンクポートへ圧油が排出されて、油圧シリンダ１
Ａ、１Ｂの油室３３Ａ、３４Ａの油圧が低下し、一方、
弁室４４Ｂ、４５Ｂからはライン圧ポート９の圧油が供
給されて、油圧シリンダ１Ａ、１Ｂの油室３３Ｂ、３４
Ｂの油圧が上昇する。

【００４２】この結果、各油室の差圧に応じてトラニオ
ン４、５は変速開始時とは逆方向へ変位し、図１におい
てパワーローラ２は下方へ、パワーローラ３は上方へそ
れぞれ変位して、再び回転軸を中立線３７に一致させて
変速を終了する。

【００４３】こうして、スリーブ４２の各弁室４４Ａ〜
４５Ｂをそれぞれ独立させながらも、プリセスカム３５
及びリンク３６による実変速比の機械的なフィードバッ
クは、前記従来例と同様に行うことができる。

【００４４】ところで、上記のような変速時等にプリセ
スカム３５を持たないトラニオン５に前記従来例のよう
な、外乱が加わって、例えば、トラニオン５を図１の下
方に向かう方向に力が加わると、油圧シリンダ１Ｂの油
室３４Ｂの油圧が上昇するため、油路８Ｈ、弁室４５Ｂ
の油圧も上昇し、油室３４の減圧に応じて油路８Ｌ、弁
室４４Ｂも減圧するが、弁室４４Ｂ、４５Ｂはスプール
４３のランド部４３Ｂで封止されているため、他方のト
ラニオン４の弁室４４Ａ、４４Ｂに油圧の変動を与える
ことがなく、前記従来例のように、一方のトラニオンが
外乱に応じて軸方向へ変位しても他方のトラニオンが変
位するのを防止できるため、前記従来例のようなトラニ
オン４、５及びパワーローラ２、３の振動を防ぐことが
可能となる。

【００４５】例えば、加速終了後にアクセルペダルを離
したときのアップシフトでは、伝達トルクが正から負に
転じるため、前記従来例の図１０に示したように、外乱
によるトラニオン、パワーローラの振動が発生し易い状
態となるが、本実施形態のように油圧シリンダ１Ａ、１
Ｂの油室３３Ａ〜３４Ｂをそれぞれ独立させることによ
り、図４のように、トラニオン及びパワーローラの振動
を抑制することができ、前記従来例のような伝達トルク
の低下や運転性の低下を防いで、トロイダル型無段変速
機の安定性を向上させることが可能となる。

【００４６】図５は第２の実施形態を示し、スプール４
３に形成したランド部４３Ａ、４３Ｂの端部近傍に開弁
初期の流量特性を調整するための切り欠き部としてノッ
チ６２、６３を形成するとともに、スプール４３の回転
防止手段として、スプール４３の基端からハウジング側
へピン６１を突設する一方、ハウジング側にピン６１を
軸方向のみに案内する溝６０を形成したものであり、そ
の他の構成は前記第１実施形態と同様である。

【００４７】ピン６１によってスプール４３の回転を規
制することで、ノッチ６２、６３はそれぞれ弁室４４
Ａ、４５Ａとの相対位置関係を常時保持することがで
き、開弁初期の流量特性を所定の設計値に維持すること
ができる。

【００４８】また、ノッチ６２、６３の大きさを弁室か
ら供給される作動油の流量に応じて変更することもで
き、例えば、２組の入出力ディスク（キャビティ）と２
組（計４つ）のパワーローラを備えたダブルキャビティ
型のトロイダル型無段変速機（図示せず）に図５の変速
制御弁４１を適用する場合、弁室４４Ａと対向するポー
ト４７Ａがプリセスカム３５を備えた側の油圧シリンダ
の油室と連通する一方、対向する弁室４５Ａのポート４
７Ｂにはプリセスカムを設けていない他の３つのパワー
ローラを駆動する油室と連通することになり、４つの油
圧シリンダのストロークを等しくするためには、ノッチ
６２とノッチ６３では作動油の流量が異なる。

【００４９】そこで、図５の（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、ノッチ６２、６３の切り欠き面積を変化させること
で、均一なストロークを得るための流量を確保してい
る。

【００５０】ここで、一般にオリフィスの流量特性は、
流量をＱ、オリフィス流量係数をＣ、開口面積をＡ、オ
リフィスの両端の差圧をΔＰ、作動油の比重をρとする
と、流量Ｑは次式により近似できる。

【００５１】

【数１】

【００５２】この式は、流量Ｑが開口面積Ａに比例する
ことを示しているので、上記ダブルキャビティ型の無段
変速機では、プリセスカム側となるノッチ６２に対し
て、他の３つの油圧シリンダへ作動油を供給するノッチ
６３の面積を３倍に設定すれば良い。

【００５３】図５のポート４７Ｂ、４８Ｂにはプリセス
カムを持たないトラニオンを駆動する３つの油圧シリン
ダの各油室がそれぞれ連通し、２組のパワーローラのう
ち、プリセスカムの無いキャビティのパワーローラを駆
動する油圧シリンダはポート４７Ｂ、４８Ｂを介して油
室がそれぞれ連通することになるが、同一のキャビティ
内の油圧シリンダは油室が相互に連通していても、これ
ら油室が他のキャビティ内の油圧シリンダの油室と連通
している場合では、前記従来例のような外乱による振動
は発生しにくい。

【００５４】図６は第３の実施形態を示し、前記従来例
の図９に示した変速制御弁４１’を用いて、プリセスカ
ム３５を備えたトラニオン４を駆動する油圧シリンダ１
Ａの油室３３Ａ、３３Ｂと、プリセスカム３５を持たな
いトラニオン５を駆動する油圧シリンダ１Ｂの油室３４
Ａ、３４Ｂを連通する油路９０Ｈ、９０Ｌに差圧応動手
段としての差圧制御弁７０を介装して、油圧シリンダ１
Ａ，１Ｂの油室３３Ａ３３Ｂと油室３４Ａ３４Ｂを独立
させたものである。

【００５５】変速制御弁４１’は一対の油路９０Ｈ、９
０Ｌの油圧Ｐhi1とＰlow1を制御することで、プリセス
カム３５を備えたトラニオン４と連結した油圧シリンダ
１Ａの駆動を行うもので、他方のトラニオン５の油圧シ
リンダ１Ｂは、差圧制御弁７０からの油圧Ｐhi2とＰlow
2に基づいて駆動される。

【００５６】差圧制御弁７０は、軸方向に変位可能なス
プール７０Ａを主体に構成され、スプール７０Ａは両端
に設けたバネ７１Ａ、７１Ｂによって常時中立位置へ向
けて付勢される。

【００５７】変速制御弁４１及び油圧シリンダ１Ａの油
室３３Ａ、３３Ｂと連通する油路９０Ｈ、９０Ｌは、ス
プール７０Ａの両端に画成された油室７１Ａ、７１Ｂと
連通し、これら油室７１Ａ、７１Ｂの油圧はスプール７
０Ａの両端面Ａ１、Ａ２にそれぞれ作用する。

【００５８】そして、差圧制御弁７０のハウジングには
油圧供給手段４０と連通するライン圧ポート９’が形成
され、スプール７０Ａの変位に応じてライン圧ポート
９’からの油圧が、油路９１Ｈ、９１Ｌを介して油圧シ
リンダ１Ｂの油室３４Ａ、３４Ｂへ選択的に供給され
る。

【００５９】そして、油路９１Ｈ、９１Ｌの油圧は、ス
プール７０Ａの両端のランド部に面した油室７３Ａ、７
３Ｂにも導かれ、油室７３Ａ、７３Ｂの油圧はスプール
７０Ａの両端のランド部の端面Ｂ１、Ｂ２に作用する。

【００６０】そして、これらランド部端面Ｂ１、Ｂ２の
面積とスプール７０Ａの両端面Ａ１、Ａ２の面積はすべ
て等しく設定され、変速制御弁４１から供給される油路
９０Ｈ、９０Ｌの油圧Ｐhi1、Ｐlow1の差圧に応じた力
と、差圧制御弁７０から供給される油路９１Ｈ、９１Ｌ
の油圧Ｐhi2、Ｐlow2の差圧に応じた力が釣り合うと
き、換言すれば、スプール７０Ａの両端及びランド部端
面の面積がすべて等しいため、上記差圧が等しい場合に
はスプール７０Ａは中立位置で停止し、等しくなければ
スプール７０Ａは変位して油路９１Ｈまたは９１Ｌへラ
イン圧ポート９’からの油圧を供給して、上記各差圧が
等しくなるように油圧シリンダ１Ｂの油室３４Ａ、３４
Ｂへの供給圧Ｐlow2、Ｐhi2を調整する。このため、油
圧シリンダ１Ａ，１Ｂは前記実施形態と同様に、同一の
力でトラニオン４、５を駆動することができ、油圧シリ
ンダ１Ａ，１Ｂの各油室３３Ａ、３３Ｂと油室３４Ａ、
３４Ｂを差圧制御弁７０により独立させたため、前記実
施形態と同様に外乱によるトラニオン４、５の振動を防
止して、トロイダル型無段変速機の変速動作を安定させ
ることができる。

【００６１】図７は第４の実施形態を示し、前記第１実
施形態の変速制御弁４１を２組の入出力ディスクと４つ
のパワーローラを備えたダブルキャビティ型の無段変速
機（図示せず）を制御するよう８つのポートを備えた変
速制御弁４１Ａとしたものである。

【００６２】アクチュエータ５０に駆動されるスリーブ
８２には、４つの弁室４４Ａ〜４４Ｄと４５Ａ〜４５Ｄ
がそれぞれ対向する位置に形成され、さらに弁室４５
Ａ、４５Ｂの間と、弁室４５Ｃ、４５Ｄの間には弁室４
６Ａ、４６Ｂが形成される。

【００６３】ハウジングにはこれら弁室とそれぞれ連通
可能なポート４７Ａ〜４７Ｄ及び４８Ａ〜４８Ｄ並びに
ライン圧ポート９Ａ、９Ｂが形成される。

【００６４】スリーブ８１の内周にはプリセスカム３５
に駆動されるスプール８２が収装され、このスプール８
２には各弁室を封止可能な４つのランド部が形成され
る。

【００６５】そして、４つのパワーローラを駆動する図
示しない４つの油圧シリンダの上下の油室は、各ポート
４７Ａ〜４８Ｄがそれぞれ連通しており、ポート４７Ａ
はプリセスカムを備えた油圧シリンダの２つの油室のう
ちパワーローラを変速比のＨｉ側へ駆動する油室（以
下、Ｐｈｉ側とする）と連通し、同じくポート４７Ｂは
このパワーローラを変速比のＬｏｗ側へ駆動する油室
（以下、Ｐｌｏｗ側とする）と連通する。

【００６６】さらに、他のポート４７Ｃ、４７Ｄ及び４
８Ａ〜４８Ｄは、プリセスカムを持たないパワーローラ
を駆動する油圧シリンダのＰｈｉ、Ｐｌｏｗ側の油室と
それぞれ連通し、各油室を独立して制御する。

【００６７】この場合、上記実施形態と同様に、一つの
弁室から一つの油室へ圧油を供給するため、パワーロー
ラに加わる外乱によって振動が発生するのを防止でき、
さらに、各油室へ供給される作動油の流量特性が同一に
なるよう加工、成形することが容易になり、さらに、ス
リーブ８１及びスプール８２を軸方向へ延長しただけな
ので、変速制御弁４１Ａを平面的に形成することができ
るため、例えば、無段変速機の全高が増大するのを防い
で、車体への搭載性を向上させることができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、変速
制御弁と油圧シリンダの作動油の給排は、フィードバッ
ク手段を備えたローラ支持部材の油圧シリンダが第１油
路を介して行う一方、フィードバック手段を持たない他
のローラ支持部材の油圧シリンダが第２油路を介して独
立して行うため、例えば、フィードバック手段を持たな
いローラ支持部材の摩擦ローラに外乱が加わった場合、
外乱に応じた油圧変動が油圧シリンダから変速制御弁へ
伝わるが、第１油路と第２油路が独立しているため、第
２油路の油圧変動は第１油路へ伝達されることが無いた
め、外乱に起因する油圧変動によってフィードバック手
段が動作するのを防ぐことができ、前記従来例のような
外乱によるローラ支持部材及び摩擦ローラの振動を防止
でき、前記従来例のような伝達トルクの低下や運転性の
低下を防いで、トロイダル型無段変速機の安定性を向上
させることが可能となる。

【００６９】また、第２の発明は、変速制御弁は各油圧
シリンダの油室とそれぞれ連通した複数の独立した弁室
を備えるため、例えば、フィードバック手段を持たない
ローラ支持部材の摩擦ローラに外乱が加わった場合、外
乱に応じた油圧変動が油圧シリンダの油室から変速制御
弁の弁室へ伝達されるが、各油室と連通する弁室はそれ
ぞれ独立しているため、外乱に起因するローラ支持部材
及び摩擦ローラの振動を防止でき、前記従来例のような
伝達トルクの低下や運転性の低下を防いで、トロイダル
型無段変速機の安定性を向上させることが可能となる。

【００７０】また、第３の発明は、フィードバック手段
を備えたローラ支持部材の油圧シリンダは、一対の油路
を介して変速制御弁から第１、第２油室へ作動油の給排
を行って変速比の変更を行うが、フィードバック手段を
持たない他のローラ支持部材の油圧シリンダは一対の油
路の差圧に応動する差圧応動手段によって作動油の給排
が行われるため、例えば、フィードバック手段を持たな
いローラ支持部材の摩擦ローラに外乱が加わった場合、
外乱に応じた油圧変動は差圧応動手段に伝達されるが、
差圧応動手段はフィードバック手段を備えた側の油圧シ
リンダへ伝達するのを防止でき、外乱に起因するローラ
支持部材及び摩擦ローラの振動を防止でき、前記従来例
のような伝達トルクの低下や運転性の低下を防いで、ト
ロイダル型無段変速機の安定性を向上させることが可能
となる。

【００７１】また、第４の発明は、前記変速制御弁は相
対変位可能なスプールとスリーブとを備え、これらスプ
ールまたはスリーブの一方が前記フィードバック手段に
駆動され、他方がアクチュエータに駆動され、アクチュ
エータは目標変速比に応じてスリーブまたはスプールの
一方を駆動し、フィードバック手段は実変速比に応じて
他方を駆動して、変速制御弁が供給する油圧を調整して
摩擦ローラが設定する実変速比を目標変速比に一致さ
せ、正確な変速動作を行うことができる。

【００７２】また、第５の発明は、変速制御弁のスプー
ルまたはスプールには、開弁初期の流量特性を設定する
流量特性調整手段と、回転防止手段が配設されるため、
変速制御弁の弁室とスプールまたはスリーブの相対関係
を保持して、開弁初期の流量特性を正確に調整すること
ができ、安定した変速制御を行うことが可能となる。

【００７３】また、第６の発明は、差圧応動手段は、ス
プールが一対の油路の差圧に応じて軸方向へ変位するこ
とで、フィードバック手段を持たないローラ支持部材の
油圧シリンダを同期的に駆動することができ、フィード
バック手段を備えた側の油圧シリンダと、他の油圧シリ
ンダを確実に分離して外乱による振動を防止しながら、
すべての油圧シリンダを同期的に駆動することができ、
前記従来例のような伝達トルクの低下や運転性の低下を
防いで、トロイダル型無段変速機の安定性を向上させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すトロイダル型無段変
速機及び変速制御弁の縦断面と油圧制御装置の概略図。

【図２】同じくスリーブの要部斜視図。

【図３】作用を示す説明図で、入出力ディスクの平面
図。

【図４】トラニオンのＹ軸方向の変位及び傾転角φと時
間の関係を示すグラフ。

【図５】第２実施形態を示し、変速制御弁の断面図で、
（Ａ）はノッチを形成したスプールの拡大図を、（Ｂ）
は同じく第２のノッチを形成したスプールの拡大図をそ
れぞれ示す。

【図６】第３の実施形態を示し、トロイダル型無段変速
機、変速制御弁及び差圧制御弁の縦断面と油圧制御装置
の概略図。

【図７】第４の実施形態を示し、変速制御弁の断面図。

【図８】従来例を示し、シングルキャビティのトロイダ
ル型無段変速機の縦断面図。

【図９】同じく、トロイダル型無段変速機及び変速制御
弁の横断面と油圧制御装置の概略図。

【図１０】同じく、トラニオンのＹ軸方向の変位及び傾
転角φと時間の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ 油圧シリンダ ２、３ パワーローラ ４、５ トラニオン ６ 偏心軸 ７Ｈ、７Ｌ 油路 ８Ｈ、８Ｌ 油路 ９ ライン圧ポート １０ ケーシング １１ 入力軸 １２ 入力ディスク １３ 出力ディスク ２３ａ、２３ｂ 傾転軸 ２４ ロッド ２７、２８ タイロッド ２９、３０ ジョイント ３１、３２ ピストン ３３Ａ、３３Ｂ 油室 ３４Ａ、３４Ｂ 油室 ３５ プリセスカム ３６ リンク ３７ 中立線 ４０ 油圧供給手段 ４１ 変速制御弁 ４２ スリーブ ４３ スプール ４４Ａ、４４Ｂ 弁室 ４５Ａ、４５Ｂ 弁室 ４６ 弁室 ４７、４８ ポート ４７Ａ、４７Ｂ、４８Ａ、４８Ｂ ポート ５０ アクチュエータ ５２ 変速コントローラ ６０ 溝 ６１ ピン ６２、６３ ノッチ ７０ 差圧制御弁 ７１Ａ、７１Ｂ バネ ７２Ａ、７２Ｂ 油室 ７３Ａ、７３Ｂ 油室 ８１ スリーブ ８２ スプール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 克也 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に対向する面にトロイド状の溝を形
   成するとともに、同軸的に配設された入力ディスク及び
   出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクと
   の対向面に挟持されて傾転自在な複数の摩擦ローラと、
   前記入力及び出力ディスクの軸にほぼ直交する回転軸を
   形成するとともに、前記摩擦ローラをそれぞれ軸支する
   偏心軸を設けて、回転軸の軸回りに回動可能かつ軸方向
   へ変位可能なローラ支持部材と、これらローラ支持部材
   を前記回転軸の軸方向へそれぞれ駆動する油圧シリンダ
   と、前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御弁
   と、前記入力ディスクと出力ディスクの変速比が所定の
   目標値となるように前記ローラ支持部材の回転量を前記
   変速制御弁へ伝えて実変速比をフィードバックするフィ
   ードバック手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油
   圧制御装置において、前記フィードバック手段は、前記
   ローラ支持部材のうちの一つに配設されて、前記変速制
   御弁から各油圧シリンダへ供給される油圧は、前記フィ
   ードバック手段を備えたローラ支持部材の油圧シリンダ
   と変速制御弁とを連通する第１の油路と、他のローラ支
   持部材の油圧シリンダと変速制御弁とを連通する第２の
   油路を介してそれぞれ作動油の給排を独立的に行うこと
   を特徴とするトロイダル型無段変速機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 相互に対向する面にトロイド状の溝を形
   成するとともに、同軸的に配設された入力ディスク及び
   出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクと
   の対向面に挟持されて傾転自在な複数の摩擦ローラと、
   前記入力及び出力ディスクの軸にほぼ直交する回転軸を
   形成するとともに、前記摩擦ローラをそれぞれ軸支する
   偏心軸を設けて、回転軸の軸回りに回動可能かつ軸方向
   へ変位可能なローラ支持部材と、これらローラ支持部材
   を前記回転軸の軸方向へそれぞれ駆動する油圧シリンダ
   と、前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御弁
   と、前記入力ディスクと出力ディスクの変速比が所定の
   目標値となるように前記ローラ支持部材の回転量を前記
   変速制御弁へ伝えて実変速比をフィードバックするフィ
   ードバック手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油
   圧制御装置において、前記変速制御弁は各油圧シリンダ
   の油室とそれぞれ連通した複数の弁室を備え、各弁室は
   それぞれ独立的に形成されたことを特徴とするトロイダ
   ル型無段変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 相互に対向する面にトロイド状の溝を形
   成するとともに、同軸的に配設された入力ディスク及び
   出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクと
   の対向面に挟持されて傾転自在な複数の摩擦ローラと、
   前記入力及び出力ディスクの軸にほぼ直交する回転軸を
   形成するとともに、前記摩擦ローラをそれぞれ軸支する
   偏心軸を設けて、回転軸の軸回りに回動可能かつ軸方向
   へ変位可能なローラ支持部材と、これらローラ支持部材
   を前記回転軸の軸方向へそれぞれ駆動する油圧シリンダ
   と、前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御弁
   と、前記入力ディスクと出力ディスクの変速比が目標値
   となるように前記ローラ支持部材の回転量を前記変速制
   御弁へ伝えて実変速比をフィードバックするフィードバ
   ック手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油圧制御
   装置において、前記フィードバック手段は、前記ローラ
   支持部材のうちの一つに配設されて、前記フィードバッ
   ク手段を備えたローラ支持部材の油圧シリンダに画成さ
   れた第１油室及び第２油室と前記変速制御弁とを連通す
   る一対の油路と、この一対の油路の差圧に応じて他のロ
   ーラ支持部材の油圧シリンダを駆動する差圧応動手段と
   を備えたことを特徴とするトロイダル型無段変速機の油
   圧制御装置。
4. 【請求項４】 前記変速制御弁は相対変位可能なスプー
   ルとスリーブとを備え、これらスプールまたはスリーブ
   の一方が前記フィードバック手段に駆動され、他方がア
   クチュエータに駆動されることを特徴とする請求項１な
   いし請求項３のいずれかひとつに記載のトロイダル型無
   段変速機の油圧制御装置。
5. 【請求項５】 前記スプール又はスリーブの一方には、
   開弁初期の流量特性を設定する流量特性調整手段と、こ
   の流量特性調整手段を設けたスプール又はスリーブには
   軸回りの回転を防ぐ回転防止手段とを設けたことを特徴
   とする請求項４に記載のトロイダル型無段変速機の油圧
   制御装置。
6. 【請求項６】 前記差圧応動手段は、前記一対の油路の
   差圧に応じて軸方向へ変位可能な第２のスプールと、こ
   の第２スプールの変位に応じてフィードバック手段を持
   たないローラ支持部材の油圧シリンダへ作動油の給排を
   行う油室とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の
   トロイダル型無段変速機の油圧制御装置。