JP3405203B2 - トロイダル型無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル型無段
変速機の変速制御装置に関し、特にアクチュエータの制
御入力変位とフィードバック機構の制御出力変位とをリ
ンク機構で連結し、更にこのリンク機構に流体圧制御弁
を連結して、それらのリンク機構が均衡するように作動
流体圧を制御するサーボ機構に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のトロイダル型無段変速機として
は、例えば本出願人が先に提案した特開平１０−１４８
２４４号公報に記載されるものがある。このトロイダル
型無段変速機は、同軸上に配設されて対をなす回転可能
な入力ディスク及び出力ディスクの対向面間に形成され
たトロイド状の溝内に、パワーローラと称する摩擦ロー
ラを配設し、この摩擦ローラをトラニオンと称する支持
機構で傾転可能に支持する。一方、この支持機構は、流
体圧シリンダによって、例えば前記摩擦ローラの軸線方
向と直交し且つ入出力ディスクの軸線方向と直交する方
向に駆動される。ここで、例えば摩擦ローラの軸線と入
出力ディスクの軸線とがずれると、摩擦ローラの回転方
向と入力ディスクからの入力方向とにずれが生じ、その
ずれの力の成分が摩擦ローラを傾転し、これにより両デ
ィスクに摩擦接触している摩擦ローラと入力ディスクと
の接触半径及び出力ディスクとの接触半径が変わるの
で、入出力間の変速比が変化する。なお、変速比は、所
謂車両減速比で表すと、車両減速比の大きい状態がロー
側であり、車両減速比の小さい状態がハイ側であるか
ら、当該車両減速比の大きくなる方向がダウンシフトで
あり、車両減速比の小さくなる方向がアップシフトにな
る。

【０００３】ここで、前記摩擦ローラを傾転させるため
に前記支持機構を駆動する流体圧シリンダは、流体圧制
御弁によって流体圧の供給が制御される。また、前記摩
擦ローラが変速指令値通りに傾転するためにサーボ機構
が構成され、このサーボ機構によって流体圧制御弁が制
御される。より具体的には、変速指令値に応じた指令位
置に変位するステップモータ等のアクチュエータと、摩
擦ローラの傾転状態に応じたフィードバック位置に変位
するフィードバック機構とをリンク機構で連結し、この
リンク機構に流体圧制御弁のスプールを接続する。ここ
で、例えば変速指令値が前記アップシフトに相当するも
のである場合には、まずその変速指令値に応じた指令位
置にアクチュエータが変位する。このときには未だ摩擦
ローラの傾転状態が変化しておらず、従ってフィードバ
ック機構のフィードバック位置は、そのときの変速指令
値よりも変速比の大きい状態であるから、リンク機構と
流体圧制御弁との連結点が変位し、それに伴って流体圧
制御弁のスプールが、変速比を小さくする側に摩擦ロー
ラが傾転するように流体圧シリンダへの流体圧供給方向
に変位する。これによって、流体圧シリンダが前記支持
機構を駆動し、実際の摩擦ローラの傾転状態が変速指令
値に応じた変速比を達成すると、当該摩擦ローラの傾転
状態をフィードバックするフィードバック機構のフィー
ドバック位置が当該変速指令値に相当する変位となり、
これによって再びリンク機構と流体圧制御弁との連結点
が変位し、それに伴って流体圧制御弁のスプールは、摩
擦ローラが傾転しないように流体圧シリンダに流体圧を
供給しない位置に変位する。

【０００４】従って、この種のトロイダル型無段変速機
では、入出力間の変速比を最大状態から最小状態まで無
段階に変更することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したア
クチュエータ，フィードバック機構，リンク機構及び流
体圧制御弁で構成される所望変速比サーボ機構は、変速
指令値に実際の変速比が追従することを前提としてい
る。従って、例えば変速指令値が変速比最大状態である
のに、実際の変速比が最小状態であるとか、或いはその
逆の状態であるようなときの対策が講じられていない。
特に、このうち、変速指令値が最ロー状態であるのに、
実際の変速比が最ハイ状態であるという状況は、入出力
ディスク及び摩擦ローラが常時摩擦接触しているという
構造上、システムが正常であっても、例えばエンジンが
停止しているなどの前述のサーボ機構が機能しない状態
で、例えば車両を牽引したときに発生し得るものである
から、何らかの対策を講じる必要がある。

【０００６】このような問題を解決するために、例えば
前記流体圧制御弁とリンク機構との連結点の動きに着目
し、リンク機構の作動範囲を機械的に規制することが考
えられる。具体的には、通常の制御では、変速指令値に
実際の変速比が即座に追従することから、特に前記流体
圧制御弁とリンク機構との連結点の変位量は、他の連結
点の変位量より小さいはずである。従って、この流体圧
制御弁とリンク機構との連結点若しくはその近傍の変位
量を機械的に規制すれば、前述のように変速指令値と実
際の変速比とが大幅にずれるという状況を回避すること
ができる。しかしながら、このようにリンク機構の動き
を機械的に規制するためには、リンク機構そのものやそ
れを規制する部材の機械的強度を高める必要があり、実
質的には各構成部材が大きくなって、レイアウト上の制
約を受けてしまう。

【０００７】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、通常の変速比制御では発生しないが、何
らかの原因で発生するサーボ機構の作動状態に応じて、
流体圧の供給を適切に設定することで、レイアウト上の
制約等を受けることなく、サーボ機構の作動状態に応じ
た適切な対応を達成することができるトロイダル型無段
変速機の変速制御装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
めに、本発明のトロイダル型無段変速機の変速制御装置
は、対向する回転可能な入力ディスク及び出力ディスク
間に配設される摩擦ローラと、この摩擦ローラを傾転可
能に支持する支持機構と、前記摩擦ローラを傾転させる
ために前記支持機構を駆動する流体圧シリンダと、変速
指令値に応じた指令位置に変位するアクチュエータと、
少なくとも前記摩擦ローラの傾転状態に応じてフィード
バック位置に変位するフィードバック機構と、前記アク
チュエータ及び前記フィードバック機構を連結するリン
ク機構と、このリンク機構に連結されて前記流体圧シリ
ンダへの流体圧を制御する流体圧制御弁とを備え、前記
流体圧制御弁は、流体圧の元圧が供給されるポンプポー
トと、そのポンプポートの何れか一方に形成され且つ変
速比を大きくする側に摩擦ローラを傾転するように前記
流体圧シリンダに流体圧を供給するロー側ポートと、前
記ポンプポートのロー側ポートと反対側に形成され且つ
変速比を小さくする側に摩擦ローラを傾転するように前
記流体圧シリンダに流体圧を供給するハイ側ポートと、
少なくとも前記ハイ側ポートのポンプポートと反対側に
形成されたドレンポートとを備え、前記アクチュエータ
が変速指令値に応じた指令位置に変位すると前記リンク
機構を介して前記流体圧制御弁のスプールが移動し、変
速指令値の変化に対応して前記流体圧シリンダに流体圧
を供給することで、前記摩擦ローラが入力ディスク及び
出力ディスク間に形成されるトロイド状の溝内で両ディ
スクと摩擦接触しながら傾転し、入出力間の変速比を最
大状態から最小状態まで無段階に変更することができる
ようにすると共に、前記アクチュエータの指令位置が変
速比最大位置で且つ前記フィードバック機構のフィード
バック位置が変速比最小位置であるときには、前記リン
ク機構を介して流体圧制御弁のスプールが移動し、前記
ポンプポートがロー側ポートに連通され且つハイ側ポー
トがドレンポートに連通されて、変速比を大きくする側
に摩擦ローラを傾転させる流体圧を供給する構成とした
ことを特徴とするものである。また、対向する回転可能
な入力ディスク及び出力ディスク間に配設される摩擦ロ
ーラと、この摩擦ローラを傾転可能に支持する支持機構
と、前記摩擦ローラを傾転させるために前記支持機構を
駆動する流体圧シリン ダと、変速指令値に応じた指令位
置に変位するアクチュエータと、少なくとも前記摩擦ロ
ーラの傾転状態に応じてフィードバック位置に変位する
フィードバック機構と、前記アクチュエータ及び前記フ
ィードバック機構を連結するリンク機構と、このリンク
機構に連結されて前記流体圧シリンダへの流体圧を制御
する流体圧制御弁とを備え、前記流体圧制御弁は、流体
圧の元圧が供給されるポンプポートと、そのポンプポー
トの何れか一方に形成され且つ変速比を大きくする側に
摩擦ローラを傾転するように前記流体圧シリンダに流体
圧を供給するロー側ポートと、前記ポンプポートのロー
側ポートと反対側に形成され且つ変速比を小さくする側
に摩擦ローラを傾転するように前記流体圧シリンダに流
体圧を供給するハイ側ポートと、少なくとも前記ハイ側
ポートのポンプポートと反対側に形成されたドレンポー
トと、スプールに形成され且つ通常変速時は前記ポンプ
ポートとロー側ポートとを連通するロー側グルーブと、
スプールに形成され且つ通常変速時は前記ポンプポート
とハイ側ポートとを連通するハイ側グルーブとを備え、
前記アクチュエータが変速指令値に応じた指令位置に変
位すると前記リンク機構を介して前記流体圧制御弁のス
プールが移動し、変速指令値の変化に対応して前記流体
圧シリンダに流体圧を供給することで、前記摩擦ローラ
が入力ディスク及び出力ディスク間に形成されるトロイ
ド状の溝内で両ディスクと摩擦接触しながら傾転し、入
出力間の変速比を最大状態から最小状態まで無段階に変
更することができるようにすると共に、前記アクチュエ
ータの指令位置が変速比最小位置で且つ前記フィードバ
ック機構のフィードバック位置が変速比最大位置以上の
位置であるときには、前記リンク機構を介して流体圧制
御弁のスプールが移動し、前記ハイ側グルーブによって
前記ポンプポートがロー側ポートに連通され且つスプー
ルの外側を介してハイ側ポートがドレンポートに連通さ
れて、変速比が最大状態に固定される構成としたことを
特徴とするものである。

【０００９】本発明は、前記アクチュエータ，フィード
バック機構，リンク機構及び流体圧制御弁で構成される
サーボ機構の通常変速比制御では現れない作動状態に対
して流体圧の供給方向を適切に設定することで前記課題
の解決を達成可能とする。このうち、前記アクチュエー
タの指令位置が変速比最大状態，つまり最ロー側で且つ
前記フィードバック機構のフィードバック位置が変速比
最小状態，つまり最ハイ側である状態は、入出力ディス
ク及び摩擦ローラが常時摩擦接触しているという構造
上、システムが正常であっても、例えばエンジンが停止
しているなどの前述のサーボ機構が機能しない状態で、
例えば車両を牽引したときに発生し得るものであり、そ
のようなときには変速比を大きくする側に摩擦ローラを
傾転させる流体圧を供給し、再び制御可能な状況とす
る。一方、前記アクチュエータの指令位置が変速比最小
状態で且つ前記フィードバック機構のフィードバック位
置が変速比最大状態である状況は、例えば摩擦ローラの
傾転状態を制御するための流体圧シリンダへの流体圧が
低下して、システムが所望する出力を得られない異常時
に発生するものであり、そのようなときにも変速比を大
きくする側に摩擦ローラを傾転させる流体圧を供給して
最ロー状態を維持することで、乗員に異常の発生を認識
させる。また、このようなサーボ機構の二つの異なる作
動状態で、共に変速比を大きくする側に摩擦ローラを傾
転させる流体圧を供給する構成としたために、例えば前
記流体圧制御弁のポート数を減少したり、それに伴って
スプールに形成されるグルーブの数を減少したりするこ
とができ、これにより流体圧制御弁をコンパクトにする
ことができるので、レイアウト上の制約を受けにくい。

【００１０】

【発明の効果】而して、本発明のトロイダル型無段変速
機の変速制御装置によれば、アクチュエータの指令位置
が変速比最大位置で且つフィードバック機構のフィード
バック位置が変速比最小位置であるときには、リンク機
構を介して流体圧制御弁のスプールが移動し、ポンプポ
ートがロー側ポートに連通され且つハイ側ポートがドレ
ンポートに連通されて、変速比を大きくする側に摩擦ロ
ーラを傾転させる流体圧を供給する構成としたために、
例えば車両を牽引したときに発生し得るリンク機構の作
動状態を制御可能な状態に復帰することができる。ま
た、アクチュエータの指令位置が変速比最小位置で且つ
フィードバック機構のフィードバック位置が変速比最大
位置以上の位置であるときには、リンク機構を介して流
体圧制御弁のスプールが移動し、ハイ側グルーブによっ
てポンプポートがロー側ポートに連通され且つスプール
の外側を介してハイ側ポートがドレンポートに連通され
て、変速比が最大状態に固定される構成としたために、
異常時に発生するリンク機構の作動状態を変化させない
ことで乗員に異常の発生を認識させることができ、また
流体圧制御弁をコンパクトにすることができるので、レ
イアウト上の制約を受けにくい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトロイダル型無段
変速機の変速制御装置の一実施形態を添付図面に基づい
て説明する。

【００１２】まず、本実施形態のトロイダル型無段変速
機の概略構成について、図１を用いて、入力側から出力
側の順に簡潔に説明する。図示されない発動機であるエ
ンジンの回転力は、ミッションケース１内のトルクコン
バータ４を介して入力軸２に入力される。この入力軸２
の図示右方には、前記ＣＶＴシャフトと呼ばれる回転軸
３が同軸に配設されている。前記入力軸２にはオイルポ
ンプ５が取付けられており、そのオイルポンプ５の図示
右方には、遊星歯車機構８の固定要素切換えによって回
転軸３への入力回転方向を切換えるための前進クラッチ
機構６及び後進ブレーキ機構７を備えた前後進切換機構
９が配設されている。また、前記回転軸３には、トロイ
ド状の二つのキャビティ，つまり溝部を構成する第１及
び第２トロイダル変速機構１０，１１が互いに軸方向に
離間して配設されている。

【００１３】前記入力軸２及び回転軸３間には、前記入
力軸２にニードルベアリング１２を介して回転自在に支
持されて前記前後進切換機構９の遊星歯車機構８を構成
するサンギヤ１３と、このサンギヤ１３に形成されてい
る爪部１３ａに係合し且つ回転軸３に回転自在に支持さ
れたローディングカム１４と、このローディングカム１
４に係合ローラ１５を介して連結され且つ回転軸３にボ
ールスプライン１６を介して支持された入力ディスク１
７とが介装されている。また、前記係合ローラ１５は保
持器４１で回転自在に保持されている。従って、前記入
力軸２に伝達されたエンジンからの回転力は、前後進切
換機構９を介してサンギヤ１３の爪部１３ａからローデ
ィングカム１４、係合ローラ１５、入力ディスク１７及
びボールスプライン１６を順次経由して回転軸１３に伝
達されるようになっている。

【００１４】また、係合ローラ１５がこれらのカム面の
リードに沿って移動することで入力トルクに比例した軸
線方向への推力，つまりスラスト力を発生するようにな
っている。また、前記入力カムであるローディングカム
１４と出力カムである入力ディスク１７との間には、両
者を離反させる方向に力を作用させ、予圧を付与するた
めの皿バネ４２が介装されている。また、このローディ
ングカム１４と入力ディスク１７との間に所定の油圧を
供給することで、前記軸線方向への推力を調整できるよ
うにもなっている。なお、前記ローディングカム１４
は、ボールベアリング４４によって回転軸３に回転可能
に支持されている。

【００１５】説明の便宜上、第１及び第２トロイダル変
速機構１０，１１から先に説明すると、第１トロイダル
変速機構１０は、係合ローラ１５から離間する側の面に
トロイド面１７ａが形成される上述の入力ディスク１７
と、この入力ディスク１７の対向面にトロイド面１８ａ
が形成され、二つのトロイド面で第１のキャビティを構
成する，回転軸３に回転自在に支持される出力ディスク
１８と、前記入力ディスク１７のトロイド面１７ａと出
力ディスク１８のトロイド面１８ａとで構成される溝部
に対して傾転可能に接触するパワーローラ（摩擦ロー
ラ）２９とを備えている。前記パワーローラ２９は、ト
ラニオンと称される後述の支持機構によって傾転可能に
支持されており、このトラニオンを後述する流体圧シリ
ンダで操作することにより、当該パワーローラ２９と入
力ディスク１７及び出力ディスク１８との夫々の径方向
の接触位置を変え、入力ディスク１７と出力ディスク１
８との間の変速比を連続的に変化させることができるよ
うになっている。

【００１６】また、前記第２トロイダル変速機構１１
は、前記第１トロイダル変速機構１０と同様に入力ディ
スク１９，出力ディスク２０，パワーローラ（摩擦ロー
ラ）３０，支持機構及び流体圧駆動装置を有するが、回
転軸３にボールスプライン２１を介して外嵌されている
入力ディスク１９が、前記第１トロイダル変速機構１０
から遠い側に配置されると共に、出力ディスク２０は第
１トロイダル変速機構１０に近い側に配置されている。
つまり、第１トロイダル変速機構１０と第２トロイダル
変速機構１１とは、図面上で線対称となるように構成さ
れている。また、第１トロイダル変速機構１０の出力デ
ィスク１８と回転軸３との間にはコロ軸受３８が、第２
トロイダル変速機構１１の出力ディスク２０と回転軸３
との間にはコロ軸受３９が夫々介装されている。

【００１７】互いに対向する前記出力ディスク１８，２
０の背面の間には出力ギヤ２２が配設されており、この
出力ギヤ２２の中心部両端から軸線方向に突設された筒
軸部１８ｂ，２０ｂが、各出力ディスク１８，２０の内
部でそれらとスプライン結合されている。また、出力ギ
ヤ２２は、トランスミッションケース１の内周壁に固着
されたギヤハウジング２３に軸受２４を介して回転自在
に支持されている。また、出力ギヤ２２はカウンターギ
ヤ２５に噛合しており、このカウンターギヤ２５は前記
ギヤハウジング２３に軸受２６を介して回転自在に支持
されている。また、カウンターギヤ２５の中心部にはカ
ウンターシャフト２７の一端がスプライン結合されてお
り、このカウンターシャフト２７の他端は軸受２８を介
してトランスミッションケース１に回転自在に支持され
ていることから、両者は一体に回転するようになってい
る。従って、前記回転軸３に伝達されたエンジンからの
回転力は、前記第１及び第２トロイダル変速機構１０，
１１の入力ディスク１７，１９に分散され、前述したパ
ワーローラ２９，３０の傾転動作による所定の変速比で
各トロイダル変速機構１０，１１の出力ディスク１８，
２０に伝達された後、この出力ギヤ２２で合成され、カ
ウンターギヤ２５，カウンターシャフト２７及びギヤ列
２８を順次経由して出力軸３３に伝達される。なお、前
記第２トロイダル変速機構１１の入力ディスク１９の背
面には皿バネ４３が介装されており、その出力側に螺合
したナット４０の締付けトルクを調整することで、前記
皿バネ４２との間で発生するスラスト力の予圧状態を調
整することができるようになっている。

【００１８】次に、前記パワーローラ２９，３０の支持
機構並びに流体圧シリンダについて図２を用いて説明す
る。前記第１及び第２トロイダル変速機構１０，１１の
入力ディスク１７，１９と出力ディスク１８，２０との
間に挟持されるパワーローラ２９，３０は、前記回転軸
３を挟んで所定の間隔に立設された一対のトラニオン
（図では一方のみを表示している）４５に基端を支持さ
れた偏心軸４６によって回転自在に支持される。この偏
心軸４６は、パワーローラ２９，３０の回転中心軸と、
トラニオン４５との基端支持軸とがずれているので、当
該パワーローラ２９，３０の傾転状態が変化に伴って、
図示上下方向，即ち図中のＺ軸方向にパワーローラ２
９，３０が変位するようになっている。

【００１９】前記トラニオン４５の図示下方に延設され
且つ前記パワーローラ２９，３０の傾転中心軸を構成す
る軸部４７は、流体圧シリンダ４８のピストン４９に接
続される。また、このトラニオン４５は、図示されない
アッパリンク装置やロワリンク装置によって、前記軸部
４７を回転中心として回転自在に且つ当該軸部４７の軸
線方向に変位可能に支持されている。従って、前記流体
圧シリンダ４８のピストン４９で図示上下に画成された
流体室５０，５１への流体圧を調整すると、当該ピスト
ン４９の図示上下方向への移動に伴ってパワーローラ２
９，３０をトラニオン４５ごと図示上下方向，即ち前記
Ｚ方向に変位させる。このとき、例えばパワーローラ２
９，３０の軸線と入力ディスク１７，１９の軸線とがず
れると、パワーローラ２９，３０の回転方向と入力ディ
スク１７，１９からの入力方向とにずれが生じ、このず
れの力の成分がパワーローラ２９，３０を前記軸部４７
を中心として傾転させ、これによりパワーローラ２９，
３０と入力ディスク１７，１９及び出力ディスク１８，
２０との接触半径が変化し、入出力間の変速比が変化す
る。

【００２０】このパワーローラ２９，３０の傾転方向や
トラニオン４５の変位方向は、前記回転軸３を挟む一対
のパワーローラ２９，３０間で全く逆方向となり、その
バランスを前記アッパリンク装置やロワリンク装置でと
るのであるが、ここでは前記流体圧シリンダ４８のピス
トン４９で画成された図示上方の流体室を、変速比を小
さくする側へのハイ側流体室５０とし、図示下方の流体
室を、変速比を大きくする側へのロー側流体室５１と
し、夫々への流路への流体圧をハイ側流体圧Ｐ_Hi及びロ
ー側流体圧Ｐ_LOと称する。

【００２１】また、前記パワーローラ２９，３０の傾転
中心となり且つそれと同様に回転するトラニオン４５の
軸部４７下端には、当該軸部４７自体の回転状態，つま
りパワーローラ２９，３０の傾転状態をフィードバック
リンク５３に伝達するためのプリセスカム５２が設けら
れている。このプリセスカム５２の側面には傾斜した案
内溝５４が形成されており、この案内溝５４内にＬ字状
のフィードバックリンク５３の水平腕部５３ｈの端部に
設けられた係合部材５５が、図示されない押圧部材によ
って押付けられている。前記フィードバックリンク５３
は、Ｌ字状の中間屈曲部分が揺動軸５６によって揺動自
在に支持され、Ｌ字状垂直腕部５３ｖの端部にはボール
５７が取付けられている。前記プリセスカム５２は、前
記パワーローラ２９，３０の傾転状態に応じて、トラニ
オン４５の軸部４７と共に回転するから、それに形成さ
れている傾斜した案内溝５４とフィードバックリンク５
３の係合部材５５との接触位置は、図示上下方向に変位
する。実質的には、前述のようにパワーローラ及び軸部
４７を含むトラニオン４５は、前記流体圧シリンダ４８
によっても前記Ｚ軸方向に変位するので、フィードバッ
クリンク５３の係合部材５５は、パワーローラ２９，３
０の傾転状態並びにトラニオン４５の変位状態に応じて
変位することになるが、トラニオン４５の変位状態はパ
ワーローラ２９，３０の傾転状態とマクロ的に一意な関
係にあるので、フィードバックリンク５３の係合部材５
５は、凡そパワーローラ２９，３０の傾転状態に応じて
前記Ｚ軸方向に変位する。この係合部材５５の変位はフ
ィードバックリンク５３の揺動運動を経て、前記ボール
５７の図示左右方向，即ち図中に示すＸ軸方向への変位
に変換される。従って、前記トラニオン４５の軸部４
７，プリセスカム５２，係合部材５５及びボール５７を
含むフィードバックリンク５３が本発明のフィードバッ
ク機構を構成する。

【００２２】次に、変速指令値に応じた変速比を達成す
るために前記流体圧シリンダ４８の各流体室５０，５１
への流体圧を制御するサーボ機構を図３に示す。前記フ
ィードバックリンク５３の他端に設けられたボール５７
は、その球面が摺動するように、リンク機構を構成する
リンクアーム５８の一端に形成されている係合部５９に
係合する。また、このリンクアーム５８の他端には個別
の係合部６０が形成され、この係合部６０に、減速機構
や送りネジ機構等からなる駆動機構６１を介してステッ
プモータ６２により前記ボール５７の変位の方向，つま
りＸ軸方向に変位するスライダ６３の突出先端部に設け
られたピン６４が係合している。そして、このリンクア
ーム５８の中央部は、ピン６５を介して流体圧制御弁６
６内を摺動するスプール６７が連結されている。なお、
前記ステップモータ６２からスライダ６３，ピン６４ま
でをアクチュエータ６９として扱う。

【００２３】次に、前記流体圧制御弁６６の詳細を図４
に示す。この流体圧制御弁６６のバルブボディ６８に
は、ポンプに連通しているポンプポート７０がスプール
６７の摺動方向中央部に形成され、その図示右方側に
は、前記各流体圧シリンダ４８のロー側流体室５１に連
通してロー側流体圧Ｐ_LOを制御するロー側ポート７１が
形成され、また前記ポンプポート７０の図示左方には、
前記各流体圧シリンダ４８のハイ側流体室５０に連通し
てハイ側流体圧Ｐ_Hiを制御するハイ側ポート７２が形成
されている。また、前記ロー側ポート７１の図示右方側
及びハイ側ポート７２の図示左方側には、夫々、ドレン
ポート７３，７４が形成されている。

【００２４】前記流体圧制御弁６６内に摺動可能に配設
されたスプール６７は、三つのランド７５，７６，７７
と、それらの間に形成された二つのグルーブ７８，７９
とを備える。図４は、変速指令値が変速比中間程度で、
実際の変速比も当該変速指令値に対応した安定状態或い
は定常状態を示しており、このような状態で、前記スプ
ール６７の二つのグルーブ７８，７９は、前記ロー側ポ
ート７１並びにハイ側ポート７２の夫々に開口している
が、摺動方向中央のランド７６は前記ポンプポート７０
を閉塞し、摺動方向両端部のランド７５，７７は、夫
々、前記二つのドレンポート７３，７４を閉塞している
ので、前記各流体圧シリンダ４８のロー側流体室５１及
びハイ側流体室５０内の流体圧Ｐ_LO，Ｐ_Hiは、そのとき
の圧力で封入されている。なお、これ以後、前記リンク
機構を構成するリンクアーム５８は、前記ステップモー
タ６２を含むアクチュエータ６９との連結点Ｏ_A ，フィ
ードバック機構であるフィードバックリンク５３との連
結点Ｏ_F ，流体圧制御弁６６のスプール６７との連結点
Ｏ_S を結ぶ線分で図中に略記する。

【００２５】このように変速指令値が変速比中間程度で
安定している状態から、例えば変速指令値が変速比の小
さい方向に変化すると、図５に示すようにアクチュエー
タ６９とリンクアーム５８との連結点Ｏ_A が図示右方の
指令位置まで変位する。このときには実際の変速比は変
化しておらず、フィードバックリンク５３とリンクアー
ム５８との連結点Ｏ_F は図示中央のフィードバック位置
のままである。すると、流体圧制御弁６６のスプール６
７とリンクアーム５８との連結点Ｏ_S が図示右方に変位
し、それに伴ってスプール６７も図示上半部に示すよう
に図示右動する。これにより、図示左方のグルーブ７８
が前記ポンプポート７０とハイ側ポート７２とを連通し
て、前記各流体圧シリンダ４８のハイ側流体室５０にハ
イ側流体圧Ｐ_Hiを供給すると共に、図示右方のグルーブ
７９は前記ロー側ポート７１をドレンポート７３に連通
するので、各流体圧シリンダ４８のロー側流体室５１の
ロー側流体圧Ｐ_LOはドレンされる。その結果、前記第１
及び第２トロイダル変速機構１０，１１の実際の変速比
が当該変速指令値に一致してアップシフトが完了する
と、そのときのパワーローラ２９，３０の傾転状態が前
記フィードバック機構によってフィードバックされ、前
記フィードバックリンク５３とリンクアーム５８との連
結点Ｏ_F が図示左方のフィードバック位置に変位するの
で、このフィードバック位置と前記指令位置とを結ぶリ
ンクアーム５８上で、前記流体圧制御弁６６のスプール
６７との連結点Ｏ_S は、前記安定状態の位置に復帰し、
前述と同様に各流体室５０，５１内の流体圧Ｐ_Hi，Ｐ_LO
が封入されて安定する。

【００２６】また、例えば変速指令値が変速比の大きい
方向に変化すると、アクチュエータ６９とリンクアーム
５８との連結点Ｏ_A が図示左方の指令位置まで変位し、
それに伴って流体圧制御弁６６のスプール６７とリンク
アーム５８との連結点Ｏ_S が図示左方に変位し、それに
伴ってスプール６７も図示下半部に示すように図示右動
する。これにより、図示右方のグルーブ７９が前記ポン
プポート７０とロー側ポート７１とを連通して、前記各
流体圧シリンダ４８のロー側流体室５１にロー側流体圧
Ｐ_LOを供給すると共に、図示左方のグルーブ７８は前記
ハイ側ポート７２をドレンポート７４に連通するので、
各流体圧シリンダ４８のハイ側流体室５０のハイ側流体
圧Ｐ_Hiはドレンされる。その結果、前記第１及び第２ト
ロイダル変速機構１０，１１の実際の変速比が当該変速
指令値に一致してダウンシフトが完了すると、そのとき
のパワーローラ２９，３０の傾転状態をフィードバック
する前記フィードバックリンク５３とリンクアーム５８
との連結点が図示右方のフィードバック位置に変位する
ので、このフィードバック位置と前記指令位置とを結ぶ
リンクアーム５８上で、前記流体圧制御弁６６のスプー
ル６７との連結点Ｏ _S は、前記安定状態の位置に復帰
し、前述と同様に各流体室５０，５１内の流体圧Ｐ_Hi，
Ｐ_LOが封入されて安定する。

【００２７】なお、前記図中に示す図示右方の指令位置
及び図示左方のフィードバック位置は、制御可能な車両
減速度が最も小さい状態，つまり制御可能な最ハイ状態
Ｏ_{AH i} ，Ｏ_FHi であり、図示左方の指令位置及び図示右
方のフィードバック位置は、同じく制御可能な車両減速
度が最も大きい状態，つまり制御可能な最ロー状態Ｏ
_ALO ，Ｏ_FLO である。また、通常の変速指令値追従制御
がなされているときには、前記流体圧制御弁６６とリン
クアーム５８との連結点Ｏ_S はさほど大きく変位しない
ことが分かる。

【００２８】このトロイダル型無段変速機で達成される
変速比は、従来既存の自動変速機に類似しており、一般
的には車速が小さいほど、変速比が大きくなるようにな
っている。従って、通常変速比制御終了後の停車時の変
速比は最ローであり、アクチュエータ６９とリンクアー
ム５８との連結点Ｏ_A は、前記最ロー状態Ｏ_ALO の指令
位置にあり、本来は、フィードバックリンク５３とリン
クアーム５８との連結点Ｏ_F も、前記最ロー状態Ｏ_FLO
のフィードバック位置にあって、前述のように流体圧制
御弁６６のスプール６７との連結点Ｏ_S は、前記安定状
態の位置にあるはずである。

【００２９】ところが、エンジンが停止していると、前
記サーボ機構に流体圧が供給されないから、変速指令値
への追従制御ができない。この状態で、例えば車両を牽
引すると、前記出力軸３３に連結された出力ディスク１
８，２０が強制的に回転され、それに伴ってパワーロー
ラ２９，３０も回転され、エンジンからの入力のない入
力ディスク１７，２９も回転される。このとき、入力デ
ィスク１７，１９には、前記皿バネ４２，４３等による
予圧力やトルクコンバータ４，エンジン等の負荷などの
影響でフリクション，つまり摩擦力が作用しており、そ
のためそれら入力ディスク１７，１９の回転速度が出力
ディスク１８，２０の回転速度より小さいという状況が
発生し、それらに同時に摩擦接触しているパワーローラ
２９，３０が自動的にハイ側に傾転する。その結果、図
６に示すように、前記アクチュエータ６９とリンクアー
ム５８との連結点Ｏ_A は前記最ロー状態Ｏ_ALO の指令位
置にあるのに、フィードバックリンク５３とリンクアー
ム５８との連結点Ｏ_F は前記最ハイ状態Ｏ_FHi 或いは更
にハイ状態のフィードバック位置になってしまう。も
し、この状態のまま発進しようとすると実際の変速比が
最ハイ状態であることから発進加速性が低下することが
想定される。

【００３０】これに対して、本実施形態では、このよう
にアクチュエータ６９とリンクアーム５８との連結点Ｏ
_A ，即ちアクチュエータ６９の指令位置が最ロー状態Ｏ
_ALOにあるのに、フィードバックリンク５３とリンクア
ーム５８との連結点，即ちフィードバック機構のフィー
ドバック位置が最ハイ状態Ｏ_FHi にあるとき、図６の図
示下半部に示すように、前記流体圧制御弁６６のスプー
ル６７の右方のグルーブ７９によってポンプポート７０
がロー側ポート７１に連通され、左方のグルーブ７８に
よってハイ側ポート７２はドレンポート７４に連通され
ることから、例えばエンジンが始動されて再びサーボ機
構に流体圧が供給されると、各流体圧シリンダ４８のロ
ー側流体室５１にロー側流体圧Ｐ_LOが供給されることに
なる。トロイダル型無段変速機の構造上、実際の変速
は、出力ディスクが回転しないと行われないが、次の発
進時には、各トロイダル変速機構の変速比が即座に最ロ
ー側に変化するので、発進加速性を確保することができ
る。

【００３１】一方、本実施形態では、アクチュエータ６
９とリンクアーム５８との連結点Ｏ_A ，即ちアクチュエ
ータ６９の指令位置が最ハイ状態Ｏ_AHi にあるのに、フ
ィードバックリンク５３とリンクアーム５８との連結点
Ｏ_F ，即ちフィードバック機構のフィードバック位置が
最ロー状態Ｏ_FLO より更にロー側位置Ｏ _FLO-MORE にある
とき、図６の上半部に示すように、前記流体圧制御弁６
６のスプール６７の左方のグルーブ７８によってポンプ
ポート７０がロー側ポート７１に連通され、左方のラン
ド７５が抜けることによってハイ側ポート７２はドレン
ポート７４に連通される。従って、このような状態で
は、アクチュエータ６９の指令位置が最ハイ状態である
にも係わらず、各トロイダル変速機構１０，１１の変速
比は最ロー側に固定されることになる。

【００３２】ところが、このようなアクチュエータの指
令位置が最ハイ状態にあるのに、フィードバック機構の
フィードバック位置が最ロー状態になることは、少なく
ともシステムが正常にあるときには発生し得ない。つま
り、このような状態は、例えば前記各流体圧シリンダ４
８への供給圧が低下して、所望する出力を得られないと
いった異常時にのみ発生する。従って、本実施形態で
は、このような異常時に変速比を最ロー側に固定するこ
とで、乗員にシステムの異常を認識させることができ
る。

【００３３】勿論、流体圧制御弁の構成によっては、ア
クチュエータの指令位置が最ハイ状態で且つフィードバ
ック機構のフィードバック位置が最ロー状態にあるとき
に、前記流体圧シリンダ４８のハイ側流体室５０に流体
圧を供給するようにして、制御可能な状態に復帰させる
ようにすることも可能である。しかしながら、そのよう
にするためには、そのような状態でのみ作用するための
ポートをバルブボディに形成しなければならず、同時に
そのポートを開閉制御するためのグルーブやランドをス
プールに形成しなければならないことから流体圧制御弁
が大型になり、レイアウト上の制約を受けてしまう。こ
れに対して、本実施形態では流体圧制御弁をコンパクト
化することができ、レイアウト上の制約を受けにくいと
いうメリットがある。

【００３４】また、前述したように、例えば本実施形態
のサーボ機構のようにリンク機構をレイアウトすると、
通常の変速比制御時には、前記流体圧制御弁６６とリン
クアーム５８との連結点Ｏ_S の変位が小さいのに対し、
図６に示すような、通常の変速比制御でないときの変位
が大きいことから、当該流体圧制御弁６６とリンクアー
ム５８との連結点Ｏ_S の変位を機械的に規制することが
考えられるが、そのようにするためには、例えば前述の
牽引時に発生する大きな入力に耐えられるように、リン
クアーム５８やそれを規制する部材の機械的強度を高め
る必要があり、通常は各部材が大型化するためにレイア
ウト上の制約を受けてしまう。その点からも、本実施形
態ではレイアウト上の制約を受けにくい。

【００３５】なお、前記流体圧サーボ機構は前記実施形
態に限定されるものではない。また、流体圧制御弁の構
成も前記実施形態に限定されるものではない。要する
に、アクチュエータの指令位置が変速比最大状態で且つ
フィードバック機構のフィードバック位置が変速比最小
状態であるときに変速比を大きくする側に摩擦ローラを
傾転させる流体圧を供給し、且つアクチュエータの指令
位置が変速比最小状態で且つフィードバック機構のフィ
ードバック位置が変速比最大状態であるときに変速比を
大きくする側に摩擦ローラを傾転させる流体圧を供給す
ることで、前述と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トロイダル型無段変速機の一例を示す縦断面図
である。

【図２】図１のトロイダル型無段変速機に用いられる摩
擦ローラの支持機構，流体圧シリンダ，フィードバック
機構の構成図である。

【図３】図１のトロイダル型無段変速機に用いられるア
クチュエータ，フィードバック機構，流体圧制御弁のリ
ンク機構の構成図である。

【図４】図３の流体圧制御弁の構成図である。

【図５】図４の流体圧制御弁の作用説明図である。

【図６】図４の流体圧制御弁の作用説明図である。

【符号の説明】

１はトランスミッションケース ２は入力軸 ３は回転軸 ４はトルクコンバータ ９は前後進切換機構 １０は第１トロイダル変速機構 １１は第２トロイダル変速機構 １６はボールスプライン １７は入力ディスク １８は出力ディスク １９は入力ディスク ２０は出力ディスク ２１はボールスプライン ２２は出力ギヤ ２９はパワーローラ（摩擦ローラ） ３０はパワーローラ（摩擦ローラ） ４０はナット ４２は皿バネ ４３は皿バネ ４５はトラニオン（支持機構） ４７は軸部 ４８は流体圧シリンダ ５０はハイ側流体室 ５１はロー側流体室 ５２はプリセスカム（フィードバック機構） ５３はフィードバックリンク（フィードバック機構） ５４は案内溝（フィードバック機構） ５８はリンクアーム（リンク機構） ６２はステップモータ（アクチュエータ） ６６は流体圧制御弁 ６７はスプール ６９はアクチュエータ ７０はポンプポート ７１はロー側ポート ７２はハイ側ポート ７３はドレンポート ７４はドレンポート ７５はランド ７６はランド ７７はランド ７８はグルーブ ７９はグルーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 F16H 15/00 - 15/56

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する回転可能な入力ディスク及び出
   力ディスク間に配設される摩擦ローラと、この摩擦ロー
   ラを傾転可能に支持する支持機構と、前記摩擦ローラを
   傾転させるために前記支持機構を駆動する流体圧シリン
   ダと、変速指令値に応じた指令位置に変位するアクチュ
   エータと、少なくとも前記摩擦ローラの傾転状態に応じ
   てフィードバック位置に変位するフィードバック機構
   と、前記アクチュエータ及び前記フィードバック機構を
   連結するリンク機構と、このリンク機構に連結されて前
   記流体圧シリンダへの流体圧を制御する流体圧制御弁と
   を備え、前記流体圧制御弁は、流体圧の元圧が供給され
   るポンプポートと、そのポンプポートの何れか一方に形
   成され且つ変速比を大きくする側に摩擦ローラを傾転す
   るように前記流体圧シリンダに流体圧を供給するロー側
   ポートと、前記ポンプポートのロー側ポートと反対側に
   形成され且つ変速比を小さくする側に摩擦ローラを傾転
   するように前記流体圧シリンダに流体圧を供給するハイ
   側ポートと、少なくとも前記ハイ側ポートのポンプポー
   トと反対側に形成されたドレンポートとを備え、前記ア
   クチュエータが変速指令値に応じた指令位置に変位する
   と前記リンク機構を介して前記流体圧制御弁のスプール
   が移動し、変速指令値の変化に対応して前記流体圧シリ
   ンダに流体圧を供給することで、前記摩擦ローラが入力
   ディスク及び出力ディスク間に形成されるトロイド状の
   溝内で両ディスクと摩擦接触しながら傾転し、入出力間
   の変速比を最大状態から最小状態まで無段階に変更する
   ことができるようにすると共に、前記アクチュエータの
   指令位置が変速比最大位置で且つ前記フィードバック機
   構のフィードバック位置が変速比最小位置であるときに
   は、前記リンク機構を介して流体圧制御弁のスプールが
   移動し、前記ポンプポートがロー側ポートに連通され且
   つハイ側ポートがドレンポートに連通されて、変速比を
   大きくする側に摩擦ローラを傾転させる流体圧を供給す
   る構成としたことを特徴とするトロイダル型無段変速機
   の変速制御装置。
2. 【請求項２】 対向する回転可能な入力ディスク及び出
   力ディスク間に配設される摩擦ローラと、この摩擦ロー
   ラを傾転可能に支持する支持機構と、前記摩擦ローラを
   傾転させるために前記支持機構を駆動する流体圧シリン
   ダと、変速指令値に応じた指令位置に変位するアクチュ
   エータと、少なくとも前記摩擦ローラの 傾転状態に応じ
   てフィードバック位置に変位するフィードバック機構
   と、前記アクチュエータ及び前記フィードバック機構を
   連結するリンク機構と、このリンク機構に連結されて前
   記流体圧シリンダへの流体圧を制御する流体圧制御弁と
   を備え、前記流体圧制御弁は、流体圧の元圧が供給され
   るポンプポートと、そのポンプポートの何れか一方に形
   成され且つ変速比を大きくする側に摩擦ローラを傾転す
   るように前記流体圧シリンダに流体圧を供給するロー側
   ポートと、前記ポンプポートのロー側ポートと反対側に
   形成され且つ変速比を小さくする側に摩擦ローラを傾転
   するように前記流体圧シリンダに流体圧を供給するハイ
   側ポートと、少なくとも前記ハイ側ポートのポンプポー
   トと反対側に形成されたドレンポートと、スプールに形
   成され且つ通常変速時は前記ポンプポートとロー側ポー
   トとを連通するロー側グルーブと、スプールに形成され
   且つ通常変速時は前記ポンプポートとハイ側ポートとを
   連通するハイ側グルーブとを備え、前記アクチュエータ
   が変速指令値に応じた指令位置に変位すると前記リンク
   機構を介して前記流体圧制御弁のスプールが移動し、変
   速指令値の変化に対応して前記流体圧シリンダに流体圧
   を供給することで、前記摩擦ローラが入力ディスク及び
   出力ディスク間に形成されるトロイド状の溝内で両ディ
   スクと摩擦接触しながら傾転し、入出力間の変速比を最
   大状態から最小状態まで無段階に変更することができる
   ようにすると共に、前記アクチュエータの指令位置が変
   速比最小位置で且つ前記フィードバック機構のフィード
   バック位置が変速比最大位置以上の位置であるときに
   は、前記リンク機構を介して流体圧制御弁のスプールが
   移動し、前記ハイ側グルーブによって前記ポンプポート
   がロー側ポートに連通され且つスプールの外側を介して
   ハイ側ポートがドレンポートに連通されて、変速比が最
   大状態に固定される構成としたことを特徴とするトロイ
   ダル型無段変速機の変速制御装置。