JP3267196B2 - 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、車両等に用いられ
るトロイダル型無段変速機の変速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
ル型無段変速機では、変速制御を油圧によって行ってお
り、トロイダル型の無段変速機ではトルクシフトを抑制
するものとして、本願出願人が提案した特願平８−３０
８３３１号等がある。

【０００３】これは、図９、１０に示すように、変速制
御を前進時と後進時でそれぞれ独立した変速制御弁で行
うもので、入出力ディスク６Ａ、６Ｂの対向面にはパワ
ーローラ３、３が狭持され、パワーローラ３は図示しな
いローラ支持部材としてのトラニオンに軸支されてお
り、トラニオンの下部に設けた軸部４Ａは図示しない油
圧シリンダに連結されて軸方向（図中Ｚ軸方向）へ駆動
されるとともに、軸まわりで回動自在に支持されて、パ
ワーローラ３の傾転角を連続的に変更する。パワーロー
ラ３を支持する複数のトラニオンのうちの一つの軸部４
Ａには、前進用のプリセスカム２と後進用のプリセスカ
ム２Ｒを一体的に配設し、前進用の変速制御弁７と後進
用の変速制御弁７Ｒを平行して配置したものである。

【０００４】トラニオンの軸部４Ａの下端には、軸方向
変位及び軸まわり変位を前進用フィードバックリンク５
４’と後進用フィードバックリンク１５４’へそれぞれ
伝達するためのプリセスカム２、２Ｒが一体的に形成さ
れて、このプリセスカム２に形成された傾斜面２０、２
０Ｒが、フィードバックリンク５４’、１５４’に設け
た係合部材５５ａ、１５５ａを案内する。そして、Ｙ軸
に沿った揺動軸６０に支持された前進用のフィードバッ
クリンク５４’は揺動軸６０を介して他端に設けたボー
ル５８を図中Ｘ軸方向へ変位させる。

【０００５】このボール５８は、車両の前進時に上記油
圧シリンダへの作動油の吸排を行う変速制御弁７とステ
ップモータ５０を連結する変速リンク９’の一端に形成
された係合部９０’に係合する。

【０００６】一方、変速リンク９’の他端には、減速機
構５１を介してアクチュエータとしてのステップモータ
５０により軸方向へ駆動されるスライダ５２に突設した
ピン５２ａと係合する係合部９１が形成され、さらに、
変速リンク９’の途中の所定の位置では、連結部材５３
のピン５３ａを介して変速制御弁７の内周を摺動するス
プール８のロッド部８０が連結される。

【０００７】一方、後進用の後進用のフィードバックリ
ンク１５４’は、揺動軸６０を介して他端を後進用変速
制御弁７Ｒのスプール８Ｒに連結される。

【０００８】ここで、前進用のプリセスカム２の案内溝
２０は、パワーローラ３がＬｏ側へ傾転すると、トラニ
オンの軸部４Ａに取り付けられたプリセスカム２も図中
Ｌｏ側へ回動して係合部材５５ａを下降させる一方、プ
リセスカム２がＨｉ側へ回動すると係合部材５５ａを上
昇させ、他端のボール５８と連結した変速リンク９’は
パワーローラ３の傾転に応じて図中ＬｏまたはＨｉ側へ
駆動される。

【０００９】したがって、ステップモータ５０が図示し
ないコントローラからの目標変速比に応じてスライダ５
２を駆動すると、変速リンク９’の一端の変位に応じて
スプール８が移動し、変速制御弁７の供給圧ポート１７
Ｐをポート１７Ｈまたはポート１７Ｌに連通させて、図
示しない油圧シリンダのＨｉ側またはＬｏ側の油室に圧
油が供給されて油圧シリンダを駆動し、パワーローラ３
は油圧シリンダの駆動によるトラニオンの軸方向変位に
応じて傾転して変速比を変更し、この傾転運動はトラニ
オンの軸部４Ａ、フィードバックリンク５４’を介して
変速リンク９’の他端に伝達され、目標変速比と実際の
変速比が一致すると、スプール８はポート１７Ｈ、１７
Ｌ及び供給圧ポート１７Ｐを封止する中立位置に復帰す
る。変速リンク９’は変速の度に上記動作を行って、図
１０の角度αの範囲で揺動する。

【００１０】なお、後進時ではプリセスカム２Ｒ、フィ
ードバックリンク１５４’及び変速制御弁７Ｒによって
前進時と同様に油圧の制御が行われる。

【００１１】ここで、連結部材５３と変速制御弁７との
間には、変速リンク９’の係合部９０’、９１とボール
５８やピン５３ａとのガタ、あるいはフィードバックリ
ンク５４’のガタを排除してフィードバック制御を正確
に行うため、連結部材５３をＸ軸方向に沿って図１０の
下方へ所定の力Ｆで付勢するスプリング８１が介装され
ており、係合部９０’、９１はそれぞれボール５８、ピ
ン５２ａに常時当接するとともに、ボール５８へ作用す
る力に応じてフィードバックリンク５４’の係合部５５
ａがプリセスカム２の傾斜面２０に押圧されて、ガタの
影響を極力排除してフィードバック制御の精度を向上さ
せる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、変速リンク９’は連結部材５３に設け
たピン５３ａを軸に揺動自在に支持される構造となって
いるため、変速リンク９’の図示しない孔部とピン５３
ａとの間には所定の間隙を形成している。一方、変速リ
ンク９’は、図１０、図１１に示すように、係合部９１
はステップモータ５０によってＬｏ側からＨｉ側の範囲
で図中Ｘ軸方向に変位する一方、フィードバックリンク
５４’のボール５８に駆動される係合部９０’側もパワ
ーローラ３の実変速比に応じて図中Ｈｉ側からＬｏ側の
範囲で変位し、この変速リンク９’の揺動運動は、入出
力ディスク６Ａ、６Ｂの回転軸線Ｃと平行なＹ軸を中心
として、図１１のように係合部９０’が上下することに
なる。

【００１３】ここで、変速リンク９’はスプリング８１
によって図中下方に力Ｆで付勢されるため、ボール５８
を押圧する係合部９０’には図１１に示すように、変速
リンク９’の傾き、すなわち係合部９０’がボール５８
と接触する角度に応じてＹ軸方向の分力Ｆ１が発生し、
実変速比が最Ｌｏにあるとき、ボール５８は図中実線の
位置となって、このときの分力は図中右側へ向かう−Ｆ
１となる一方、実変速比が最Ｈｉにあるとき、ボール５
８は図中５８Ｈの位置となって、このときの分力は図中
左側へ向かうＦ１となる。そして、ボール５８がほぼ最
Ｈｉと最Ｌｏの中間となって、変速リンク９’の軸線が
Ｘ軸と直交する５８Ｍの位置では、分力Ｆ１＝０となっ
て、この中間位置５８Ｍを境にして変速リンク９’に加
わる分力Ｆ１は符号が反転するため、連結部材５３のピ
ン５３ａとの間隙に応じて変速リンク９’は図中Ｙ軸方
向へ変位することになり、これは、ボール５８が図中Ｘ
軸方向へ変位したことと等価であるから、プリセスカム
２からの実変速比を変速制御弁７へ伝達するフィードバ
ックゲインが中間位置５８Ｍを境に変動して、フィード
バック制御の精度が低下するという問題があった。

【００１４】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、変速リンクとフィードバックリンクのガタ
を抑制してフィードバックゲインの変動を防止すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、入出力デ
ィスクに挟持されて傾転自在なパワーローラを回転自在
に支持するとともに、所定の軸まわ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、前記ローラ支持部
材を軸方向へ駆動する油圧シリンダへの油圧を制御する
変速制御弁と、前記ローラ支持部材の軸まわりの回動を
軸部に設けたカム及びこのカムに応動するフィードバッ
クリンクを介して前記変速制御弁へ実際の変速比を伝達
するフィードバック手段と、前記変速制御弁及びフィー
ドバック手段と係合した変速リンクを駆動するアクチュ
エータと、この変速リンクを所定の方向へ付勢して少な
くともフィードバック手段とのガタを吸収する付勢手段
を備えたトロイダル型無段変速機の変速制御装置におい
て、前記変速リンクとフィードバック手段は係合部材を
介して係合し、係合部材に発生する付勢手段の分力が常
時一定の方向となるように設定するフィードバックゲイ
ン安定化手段を備える。

【００１６】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記フィードバックゲイン安定化手段は、係合部
材に発生する付勢手段の分力が常時一定の方向となるよ
うに変速リンクの揺動範囲を設定する。

【００１７】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記フィードバックゲイン安定化手段は、係合部
材に発生する付勢手段の分力が常時一定の方向となるよ
うに、係合部材に形成された傾斜部で構成される。

【００１８】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記フィードバックゲイン安定化手段は、係合部
材に発生する付勢手段の分力が常時一定の方向となるよ
うに、変速リンクに設けた屈曲部で構成される。

【００１９】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、フィードバ
ック手段は変速リンクと係合してローラ支持部材の回動
に応じた実際の変速比を変速制御弁へ伝達して、変速リ
ンクとフィードバック手段はフィードバックリンクと変
速リンクに形成した係合部材を介して連結されており、
変速リンクを所定の方向へ付勢することで係合部材とフ
ィードバックリンクのガタを吸収するが、係合部材には
付勢手段の分力が発生する。ここで、フィードバックゲ
イン安定化手段はこの分力を常時一定の方向に設定する
ため、変速制御弁と変速リンクの連結または係合部が常
時一定の方向に押圧されるため、前記従来例のように、
分力の方向が変化することがなくなって、変速制御弁と
変速リンクの間にガタが発生してフィードバックゲイン
が変化するのを防止でき、トロイダル型無段変速機の変
速制御の精度を向上させることが可能となる。

【００２０】また、第２の発明は、係合部材に発生する
付勢手段の分力の方向が一定となるように、変速リンク
の揺動範囲を設定することで、変速制御弁と変速リンク
の間にガタが発生するのを確実に防いで、フィードバッ
クゲインの変動を防止できる。

【００２１】また、第３の発明は、フィードバックリン
クと係合する係合部材に傾斜部を設けて、付勢手段の分
力の方向を常時一定とすることができ、係合部材の形状
を変更するだけでよいため、従来例と同様の変速制御装
置へ容易に適用でき、変速制御装置を収装するオイルパ
ン等の設計を変更する必要がなくなって、製造コストの
低減を図ることができる。

【００２２】また、第４の発明は、変速リンクに屈曲部
を設けることで、係合部材が受ける分力を常時一定とす
ることができ、変速リンクの形状を変更するだけでよい
ため、従来例と同様の変速制御装置へ容易に適用でき、
変速制御装置を収装するオイルパン等の設計を変更する
必要がなくなって、製造コストの低減を図ることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】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。

【００２４】図１〜図４は、本発明を前記後者の従来例
と同様のトロイダル型無段変速機の変速制御装置へ適用
した例を示し、前記従来例と同一のものに同一の図番を
付して重複説明を省略する。

【００２５】複数のトラニオンのうちの一つには、軸部
４Ａの下端に前進用のプリセスカム２と後進用のプリセ
スカム２Ｒが一体的に形成される。

【００２６】図１、図２において、軸部４Ａよりも右側
（出力ディスク６Ｂ側）のバルブボディ７０に前進用の
変速制御弁７が配設され、軸部４Ａよりも左側（入力デ
ィスク６Ａ側）には後進用の変速制御弁７Ｒが配設され
る。そして、前進用のプリセスカム２は前進用変速制御
弁７側に配設される一方、後進用のプリセスカム２Ｒは
後進用変速制御弁７Ｒに面して配設される。

【００２７】これらプリセスカム２、２Ｒにはそれぞ
れ、前進用のフィードバックリンク５４及び後進用のフ
ィードバックリンク１５４からそれぞれ突設された係合
部材５５ａ、１５５ａと係合する傾斜面が形成されてお
り、例えば前進用のプリセスカム２では、図６（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、変速比がＬｏ側からＨｉ側へ変化
するにつれて係合部材５５ａが上昇するような斜面２０
が形成されて、他端のボール５８は図中Ｘ軸方向へ変位
し、図６（Ｂ）のように、ボール５８はＬｏ側の位置か
らプリセスカム２側のＨｉ側の位置へ向けて変位する。

【００２８】同じく後進用のプリセスカム２Ｒも同様に
して、変速比がＬｏ側からＨｉ側へ変化するにつれて係
合部材１５５ａが昇降するような傾斜面（図示せず）が
形成されて、他端に連結された後進用変速制御弁７Ｒの
スプール８ＲをＸ軸方向へ駆動する。

【００２９】ここで、図１〜図４に示すように、前進用
のフィードバックリンク５４は、一端でプリセスカム２
と係合する一方、他端で変速リンク９と係合する、図中
Ｘ軸方向に延設されたアーム５５と、同じくＺ軸方向に
延設されたアーム５６を筒状部材５７を介して結合した
Ｌ字状の部材で形成され、アーム５５の端部にプリセス
カム２と係合する係合部材５５ａを突設する一方、アー
ム５６の下端には変速リンク９の係合部９０と係合する
ボール５８が固設される。なお、係合部９０はＸ−Ｙ平
面内でコの字状に形成され、内周でボール５８と摺接す
る。

【００３０】そして、筒状部材５７の内周に挿通された
揺動軸６０を介してフィードバックリンク５４はＹ軸ま
わりに揺動自在に支持される。

【００３１】Ｙ軸方向に沿って配設される揺動軸６０
は、バルブボディ７０に形成したブラケット７１、７２
で両端を支持され、上記Ｌ字状の前進用フィードバック
リンク５４に加えて、後進用のフィードバックリンク１
５４も同軸上に支持してＹ軸まわりで揺動自在に支持す
る。

【００３２】すなわち、図４に示すように、揺動軸６０
は段部６０ａを介して異なる外径を備え、外径の小さい
側の端部（図中左側）にネジを形成してブラケット７１
のネジ穴へ螺合させるとともに、ブラケット７１を貫通
した端部に螺合したナットを介してバルブボディ７０に
締結される一方、外径の大きい端部（図中右側）をブラ
ケット７２の貫通孔に嵌合させている。そして、ブラケ
ット７１と７２の間に所定の厚さのカラー５９を介して
フィードバックリンク５４、１５４を挿通しており、ブ
ラケット７１の端面と段部６０ａの間隔を調整すること
により、フィードバックリンク５４、１５４の軸方向の
ガタを最小にしながら揺動自在に支持する。

【００３３】ここで、変速リンク９の係合部９０に働く
Ｙ軸方向の分力Ｆ１の符号を、図１、図５に示すよう
に、図中右側へ向かう分力の符号を負、左側へ向かう分
力の符号を正とすると、フィードバックリンク５４を構
成するアーム５５、５６の関係は、図６（Ｂ）に示すよ
うに、軸まわりの取り付け角度θを所定の鈍角に設定さ
れて、さらに、フィードバックリンク５４及びステップ
モータ５０による変速リンク９の変位は、図１、図５の
ように、ボール５８が最もプリセスカム２側へ変位した
とき、すなわち、ボール５８が図中５８に位置する最Ｈ
ｉ変速比のときに、変速リンク９の係合部９０に働くＹ
軸方向の分力Ｆ１が０以下（ここでは、Ｆ１＝０）とな
るように設定する一方、ボール５８が最もプリセスカム
２から離れたとき、すなわち、ボール５８の位置が図中
実線で示すように最Ｌｏ変速比のときに、変速リンク９
の係合部９０に働くＹ軸方向の分力Ｆ１が所定の負値−
Ｆ１となるように設定する。

【００３４】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。

【００３５】ステップモータ５０が目標変速比へ向けて
変速リンク９の係合部９１側をＸ軸方向へ駆動すると、
スプール８の変位によって図示しない油圧シリンダへ圧
油が供給され、トラニオンの軸方向変位に応じてパワー
ローラ３が傾転して、フィードバックリンク５４を介し
て変速リンク９の係合部９０がＸ軸方向へ駆動され、目
標変速比と実変速比が一致するとスプール８は中立位置
へ復帰する。

【００３６】この変速動作の際、例えば、変速比が最Ｌ
ｏから最Ｈｉへ変化する場合、図１、図５のように、ス
プリング８１がＸ軸方向に沿って変速リンク９を付勢す
るため、フィードバックリンク５４のボール５８に駆動
される係合部９０には、係合部９０の傾きに応じてＹ軸
方向への分力Ｆ１が発生するが、最Ｌｏ変速比ときに負
値−Ｆ１、最Ｈｉ変速比のときに分力Ｆ１＝０となる。

【００３７】このため、前記従来例のように、変速リン
ク９に加わるＹ軸方向の分力が正から負、あるいは負か
ら正へ切り替わることがなくなって、連結部材５３のピ
ン５３ａと変速リンク９の連結部は常時一定の方向へ付
勢されるためガタを生じることがなくなり、プリセスカ
ム２、フィードバックリンク５４及び係合部９０からの
実変速比のフィードバックゲインが変化するのを確実に
防止でき、変速制御の精度を向上させることが可能とな
るのである。

【００３８】なお、上記実施形態では最Ｈｉ変速比のと
きの分力Ｆ１が０になるよう設定したが、Ｆ１＜０とす
れば、係合部９０に加わる分力Ｆ１は常時負値となり、
ピン５３ａと変速リンク９の間にガタが発生するのを確
実に防止でき、また、図示はしないが、係合部９０に加
わる分力Ｆ１が常時正となるように設定しても、同様に
ガタが発生するのを確実に防止できるのである。

【００３９】図７は第２の実施形態を示し、ボール５８
を介してフィードバックリンク５４に係合する変速リン
ク９の係合部９０に傾斜部９０Ａを形成したもので、そ
の他の構成は前記第１実施形態と同様である。

【００４０】この傾斜部９０Ａは、コの字状の部材で形
成された係合部９０の内周で、ボール５８と摺接するよ
う所定の角度で形成される。傾斜部９０Ａの角度は、ボ
ール５８が５８Ｈの位置にある最Ｈｉ変速比のときに、
係合部９０に作用するＹ軸方向の分力Ｆ１が０、最Ｌｏ
変速比のときに分力Ｆ１が所定の負値−Ｆ１となるよう
に設定される。

【００４１】したがって、前記第１実施形態と同様に、
分力Ｆ１の符号の変化による変速リンク９と連結部材５
３のピン５３ａのガタを防いで、変速制御の精度を向上
させることができる。

【００４２】そして、この場合では、変速リンク９とフ
ィードバックリンク５４及びステップモータ５０のスラ
イダ５２との相対位置関係を、前記従来例と同様に設定
することができ、例えば、図示のように変速リンク９の
揺動範囲を前記従来例と同様のαに設定することで、変
速制御装置を収装するオイルパン等の設計を変更する必
要がなくなって、製造コストの低減を図ることができ
る。

【００４３】図８は第３の実施形態を示し、前記第２実
施形態の傾斜部９０Ａに代わって、係合部９０とピン５
３ａの間の変速リンク９に屈曲部９Ａを設けたもので、
その他の構成は前記第２実施形態と同様である。

【００４４】屈曲部９Ａは、フィードバックリンク５４
のボール５８が図中５８Ｈの位置にある最Ｈｉ変速比の
ときに、コの字状の部材で形成された係合部９０に作用
するＹ軸方向の分力Ｆ１所定のが負値−Ｆ１、最Ｌｏ変
速比のときに分力Ｆ１が所定の負値−Ｆ２となるように
図中上方へ屈曲する。なお、分力は−Ｆ１＞−Ｆ２であ
る。

【００４５】したがって、係合部９０を介して変速リン
ク９に加わる分力Ｆ１は常時負値となり、前記第１実施
形態と同様に、分力Ｆ１の符号の変化による変速リンク
９と連結部材５３のピン５３ａのガタを確実に防止し
て、変速制御の精度を向上させることができる。

【００４６】そして、この場合も、変速リンク９とフィ
ードバックリンク５４及びステップモータ５０のスライ
ダ５２との相対位置関係を、前記従来例と同様に設定す
ることができ、例えば、図示のように変速リンク９の揺
動範囲を前記従来例と同様のαに設定することで、変速
制御装置を収装するオイルパン等の設計を変更する必要
がなくなって、製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示し、変速制御装置の概
略図。

【図２】同じく、変速機底面側から見た変速制御装置の
要部正面図。

【図３】同じく、図２の側面図。

【図４】同じく、図２のＡ−Ａ矢示断面図。

【図５】ボールと変速リンクの関係を示す概略底面図で
ある。

【図６】プリセスカムとフィードバックリンクの関係を
示す説明図で、（Ａ）はプリセスカムの底面図を、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢示側面図で、前進用プリセスカム
とフィードバックリンクの関係を示す。

【図７】第２の実施形態を示し、ボールと変速リンクの
関係を示す要部底面図である。

【図８】第３の実施形態を示し、ボールと変速リンクの
関係を示す概略底面図である。

【図９】従来例を示し、トロイダル型無段変速機の変速
制御装置の概略斜視図。

【図１０】同じく、従来例を示し、変速制御装置の概略
底面図。

【図１１】同じく、フィードバックリンクのボールと変
速リンクの関係を示す底面図である。

【符号の説明】

２、２Ｒ プリセスカム ３ パワーローラ ４Ａ 軸部 ６Ａ 入力ディスク ６Ｂ 出力ディスク ７ 変速制御弁 ７Ｒ 後進用変速制御弁 ８、８Ｒ スプール ９ 変速リンク ５０ ステップモータ ５３ 連結部材 ５４、１５４ フィードバックリンク ５５、５６、１５５、１５６ アーム ５５ａ、１５５ａ 係合部材 ５８ ボール ６０ 揺動軸 ７０ バルブボディ ８１ スプリング

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入出力ディスクに挟持されて傾転自在な
   パワーローラを回転自在に支持するとともに、所定の軸
   まわ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、 前記ローラ支持部材を軸方向へ駆動する油圧シリンダへ
   の油圧を制御する変速制御弁と、 前記ローラ支持部材の軸まわりの回動を軸部に設けたカ
   ム及びこのカムに応動するフィードバックリンクを介し
   て前記変速制御弁へ実際の変速比を伝達するフィードバ
   ック手段と、 前記変速制御弁及びフィードバック手段と係合した変速
   リンクを駆動するアクチュエータと、 この変速リンクを所定の方向へ付勢して少なくともフィ
   ードバック手段とのガタを吸収する付勢手段を備えたト
   ロイダル型無段変速機の変速制御装置において、 前記変速リンクとフィードバック手段は係合部材を介し
   て係合し、係合部材に発生する付勢手段の分力が常時一
   定の方向となるように設定するフィードバックゲイン安
   定化手段を備え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】 前記フィードバックゲイン安定化手段
   は、係合部材に発生する付勢手段の分力が常時一定の方
   向となるように変速リンクの揺動範囲を設定することを
   特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の
   変速制御装置。
3. 【請求項３】 前記フィードバックゲイン安定化手段
   は、係合部材に発生する付勢手段の分力が常時一定の方
   向となるように、係合部材に形成された傾斜部であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速
   機の変速制御装置。
4. 【請求項４】 前記フィードバックゲイン安定化手段
   は、係合部材に発生する付勢手段の分力が常時一定の方
   向となるように、変速リンクに設けた屈曲部であること
   を特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機
   の変速制御装置。