JP3790193B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

【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、特に車両用に有用なトロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のトロイダル型無段変速機は通常、例えば特開平１０−３３１９３８号公報に記載のごとく、エンジン等の原動機から回転を入力される入力ディスクと、これに同軸に対向配置されると共に車輪に常時駆動結合された出力ディスクと、これら入出力ディスク間で油膜の剪断により動力の受け渡しを行うパワーローラと、該パワーローラを回転自在に支持したトラニオンとを具える。
【０００３】
トロイダル型無段変速機の変速に際しては、原動機により常時駆動されている原動機駆動ポンプからの油圧を、車両の前進走行なら前進変速制御弁による制御下で、また後進走行なら後進変速制御弁による制御下で油圧サーボ機構に向かわせ、前進変速制御弁または後進変速制御弁からの油圧に応動する油圧サーボ機構のサーボピストンによってトラニオンを介しパワーローラを、パワーローラ回転軸線が入出力ディスク回転軸線と交差した中立位置からトラニオン軸線方向へオフセットさせる。
これによりパワーローラが入出力ディスクからトラニオン軸線周りの分力を受けるようになる結果、パワーローラはトラニオン軸線周りにおける自己傾転を生起されて入出力ディスクに対するパワーローラの接触軌跡円弧径を連続的に変化させることにより無段変速を行わせる。
一方で上記変速の進行を油圧サーボ機構にフィードバックし、変速の進行につれてトラニオンを元のトラニオン軸線方向位置に向けて戻し、実変速比が指令変速比になったところでパワーローラを上記の中立位置に復帰させるようにして当該指令変速比を維持し得るようになす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、原動機が運転されている間は原動機駆動ポンプから油圧が吐出されているため、上記サーボ機構が当該油圧によって制御可能であるものの、この変速制御油圧が発生していない原動機の停止状態で車両の牽引や惰性走行などにより出力ディスクに車輪側から回転力が逆入力されると、サーボ機構が無制御状態であるため、トロイダル型無段変速機が以下に説明する理由によって勝手に高速側変速比に変速（アップシフト）される傾向にある。
つまり、出力ディスクが上記の通り車輪により逆駆動される時、入力ディスク側のフリクションを反力受けとしてパワーローラが入力ディスクとの接触部からトラニオン軸線方向の分力を受け、パワーローラが高速側変速比へのアップシフトを生起させるトラニオン軸線方向へオフセットされ、前記の自己傾転によりトロイダル型無段変速機を高速側変速比にしてしまう。
【０００５】
しかし、かようにトロイダル型無段変速機が高速側変速比にされた状態から原動機の始動により発進を行おうとすると、以下の問題を生ずる。
つまり、この時トロイダル型無段変速機は発進故に指令変速比を当然最低速変速比にしているが、上記発進前の高速側変速比から当該最低速変速比への変速は車両の発進により回転が発生しないと行われ得ないため、上記高速側変速比が選択された状態での発進（所謂ハイ発進）となる。
【０００６】
このハイ発進時は高速側変速比故のトルク不足で運転者に発進性能が悪いと感じさせるという問題を生ずる。
【０００７】
本発明は、原動機の停止中でも車輪が回転すると油圧を発生するような出力回転駆動ポンプを設け、これからの油圧により例えば上記したごとき原動機停止中における不用意なアップシフトの発生を防止し得るようにしたトロイダル型無段変速機を提案することを第１の目的とする。
【０００８】
ところで上記出力回転駆動ポンプは、原動機停止中に油圧を発生すれば足りるのに、原動機の運転による通常走行中も車輪の回転に応動して駆動され続け、これが走行抵抗になって燃費の悪化を招く。
この傾向は、上記出力回転駆動ポンプがプランジャ等の往復動ポンプ要素を具え、これをバネなどの弾性手段によりカムなどのポンプ駆動メンバに押し付けて構成した往復動型ポンプである場合、当該押し付けによりポンプ駆動メンバと往復動ポンプ要素との間における摺接抵抗が大きいため特に顕著になる。
本発明はかかる実情に鑑み、そして、少なくとも原動機の運転中は出力回転駆動ポンプが車輪の回転に応動して駆動されることのないよう、または、車輪の回転に応動して駆動される場合でも無負荷駆動となるようにすることで、出力回転駆動ポンプの付加による燃費への悪影響を最小限にすることを第２目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため本発明は、上記した型式のトロイダル型無段変速機を前提とし、これに、車輪の回転に応動して油圧を発生する出力回転駆動ポンプを設け、これからの吐出圧により、原動機停止中の車輪回転に伴うトラニオンのアップシフト方向へのオフセットを阻止するよう構成し、また、原動機の運転中常に発生している油圧により、原動機運転中は出力回転駆動ポンプをポンプ駆動メンバから離反させて非作動状態に保つよう構成する。
【００１０】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、原動機の停止中に車輪が回転したとしても、出力回転駆動ポンプからの吐出圧が、原動機停止中の車輪回転に伴うトラニオンのアップシフト方向へのオフセットを阻止する。
このため、原動機停止中における車輪の回転によってもアップシフトが発生せず、前記したハイ発進の事態を回避することができる。
【００１１】
また本発明によれば、原動機の運転中常に発生している油圧により、原動機運転中は出力回転駆動ポンプをポンプ駆動メンバから離反させて非作動状態に保つため、
原動機の運転による通常走行中は出力回転駆動ポンプが駆動されることはなく、原動機運転中は出力回転駆動ポンプからの吐出圧が不要であるにもかかわらずこの出力回転駆動ポンプが車輪回転に応動して走行抵抗となる問題を回避することができ、これに伴う燃費の悪化を防止し得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機を示し、図１はトロイダル型無段変速機の伝動系の模式図である。
図１に示すトロイダル型無段変速機の伝動系は、原動機としてのエンジン１からトルクコンバータ２を経てエンジン回転を入力され、このエンジン回転をそのまま伝達したり（Ｄレンジでの前進走行時）、逆転させて伝達したり（Ｒレンジでの後進走行時）、後段へ伝えなくする（Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時）前後進切り換え機構３を具える。
【００１３】
前後進切り換え機構３の後段には、２個のトロイダル伝動ユニット（フロント側トロイダル伝動ユニット４およびリヤ側トロイダル伝動ユニット５）を、同軸背中合わせに設け、トロイダル型無段変速機をダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機として構成する。
これらトロイダル伝動ユニット４，５はそれぞれ、入力ディスク６と、これに同軸に対向配置した出力ディスク７と、対応する入出力ディスク間に介在させた一対ずつのパワーローラ８とを具えた同様な構成とする。
【００１４】
両トロイダル伝動ユニット４，５は、それぞれの出力ディスク７が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、それぞれの入力ディスク６を主軸９に回転係合させて前後進切り換え機構３からの回転が共通に入力されるようになし、それぞれの出力ディスク７を主軸９上に回転自在に支持する。
また両出力ディスク７は中空出力軸１０を介して相互に一体結合し、この中空出力軸１０上に出力歯車１１を固設する。
【００１５】
パワーローラ８は図３に示すように、個々のトラニオン１２に回転自在に支持し（パワーローラ回転軸線をＯ_１で示す）、各トラニオン１２の下端には、油圧サーボ機構を成すサーボピストン１３を同軸に結合して設ける。
サーボピストン１３をサーボピストンボディー１８内に摺動自在に嵌合してロー側ピストン室１８Ｌおよびハイ側ピストン室１８Ｈを画成する。
なお、図３に示すパワーローラ８では上側のピストン室がロー側ピストン室１８Ｌ、下側のピストン室がハイ側ピストン室１８Ｈであるが、図１において上下方向反対側に位置するパワーローラ８ではロー側ピストン室１８Ｌおよびハイ側ピストン室１８Ｈが図３の場合と逆になる）。
これらサーボピストン１３により全てのトラニオン１２を同位相で（同じ変速方向に）同期してストロークさせることにより、以下の変速制御を行うものとする。
【００１６】
以下に変速作用を概略説明するに、前後進切り換え機構３からの回転は両入力ディスク６へ共通に伝達され、入力ディスク６の回転は対応するパワーローラ８に伝達されて、これらパワーローラ８を軸線Ｏ₁ の周りに回転させる。
そして、パワーローラ８は対応する出力ディスク７に回転を伝達し、この回転が共通な出力ギヤ１１から、これに噛合するカウンターギヤ１４およびカウンターシャフト１５、並びに歯車組１６を順次経て、主軸９の後端に同軸配置した変速機出力軸１７から取り出され、図示せざる駆動車輪に達する。
【００１７】
ここで、パワーローラ８をサーボピストン１３（図３参照）によりトラニオン１２を介し同期して、パワーローラ回転軸線Ｏ₁ と直交するトラニオン（傾転）軸線Ｏ₂ の方向に同位相で、図１および図３に示す中立位置（非変速位置）からストロークさせ、パワーローラ回転軸線Ｏ₁ を入出力ディスク回転軸線Ｏ₃ からオフセットさせると、パワーローラ８が回転時の分力によりトラニオン軸線Ｏ₂ の周りに同期して同位相で傾転される。
【００１８】
かかるパワーローラ８の自己傾転により、対応する入出力ディスク６，７に対するパワーローラ８の接触軌跡円半径が連続的に変化し、両トロイダル伝動ユニット４，５の変速比を同様に無段階に変化させることができる。
なお変速比が指令変速比になったところで、サーボピストン１３によりトラニオン１２を介しパワーローラ８を上記オフセットが０の初期ストローク位置（中立位置）に戻すことで、パワーローラ８の自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
【００１９】
ところで上記の変速に際し、Ｄレンジ（前進走行）である場合は図３のハイ側ピストン室１８Ｈに油圧を供給すると同時にロー側ピストン室１８Ｌを排圧することで一層高速側変速比へのアップシフトが行われ、逆にロー側ピストン室１８Ｌに油圧を供給すると同時にハイ側ピストン室１８Ｈを排圧することで一層低速側変速比へのダウンシフトが行われる。
一方Ｒレンジ（後進走行）である場合は、回転方向が図１の前後進切り換え機構３により逆にされることからハイ側ピストン室１８Ｈに油圧を供給すると同時にロー側ピストン室１８Ｌを排圧することで一層低速側変速比へのダウンシフトが行われ、逆にロー側ピストン室１８Ｌに油圧を供給すると同時にハイ側ピストン室１８Ｈを排圧することで一層高速側変速比へのアップシフトが行われる。
【００２０】
前後進切り換え機構３の切り換え制御を含むトロイダル型無段変速機の変速制御のために通常通り、図１に示すごとくエンジン１により駆動される原動機駆動ポンプ２１を設けるが、その他に本発明の前記した目的を達成するため、エンジン１に近いカウンターシャフト１５の前端により駆動される出力回転駆動ポンプ２２を設ける。
ここでカウンターシャフト１５は、変速機出力軸１７および歯車組１６を介して車輪に常時駆動結合されており、従って出力回転駆動ポンプ２２は、エンジン１が停止していても車両の牽引中や惰性走行中のように車輪が回転されている間は、この回転に応動して駆動される。
【００２１】
出力回転駆動ポンプ２２は図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すごときプランジャポンプ（往復動型ポンプ）とし、カウンターシャフト１５の前端に偏心カム２４を閂結合して具え、ポンプハウジング２５内に摺動自在に嵌合したラジアルプランジャ（往復動ポンプ要素）２６を有する。
ラジアルプランジャ２６はバネ２７で偏心カム２４（ポンプ駆動メンバ）のカム面に押圧し、偏心カム２４の回転中そのカム面により図２（ａ），（ｂ）に示すごとく半径方向へ往復ストロークされることで、オイルパン液面下に開口するようポンプハウジング２５に設けた吸入ポート２８より吸入弁２９を経てオイルを吸入し、同じくポンプハウジング２５に設けた吐出ポート３０より吐出弁３１を経てオイルを吐出するものとする。
【００２２】
プランジャ２６は、偏心カム２４から遠い端部を残部よりも大径にしてポンプ室の反対側にプランジャ後退室２３を画成し、この室２３に、エンジン（原動機）１の運転中常に発生する油圧を供給するようになす。
エンジン（原動機）１の停止中は当該油圧が発生しないから、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６はバネ２７により偏心カム２４のカム面に押し付けられ、車輪の回転に応動する偏心カム２４により図２（ａ），（ｂ）に示す位置間で往復動して上記のポンプ作用を行うことができる。
しかし、エンジン（原動機）１の運転中は室２３に油圧が供給される結果、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６は図２（ｃ）に示すごとく偏心カム２４から離反した位置に後退する。このためラジアルプランジャ２６は、車輪の回転に応動する偏心カム２４によって駆動されることがなく、車輪の回転により偏心カム２４が回転しても、エンジン（原動機）１の運転による走行中は出力回転駆動ポンプ２２を非作動状態に保つことができる。
【００２３】
図２に示す出力回転駆動ポンプ２２の吐出ポート３０は、図３のごとくポンプ圧吐出回路３２を経て変速制御油圧回路に接続し、前記した本発明の目的を達成し得るようになす。
先ず変速制御油圧回路を説明するに、これは、詳しくは図４につき後述する油圧制御回路３６を具える。
この油圧制御回路３６は、前記した原動機駆動ポンプ２１からの作動油を媒体としてこれを所定のライン圧P_Lに調圧し、ライン圧P_Lはメイン回路３４およびこれから分岐したサブ回路３５にそれぞれ出力する。
【００２４】
メイン回路３４には、特開平１１−９４０６２号公報に記載のものと同様の前進変速制御弁３７を挿置し、サブ回路３５は、前後進切り換え弁３３のポート３ｃ，３ｄを経てサブ回路４８に接続し、このサブ回路４８に同じく特開平１１−９４０６２号公報に記載のものと同様な後進変速制御弁３８を挿置する。
これら変速制御弁３７，３８とサーボピストン１３の両側ピストン室１８Ｌ，１９Ｈとの間に前記の前後進切り換え弁３３を挿入し、これら前進変速制御弁３７、後進変速制御弁３８、および前後進切り換え弁３３は、その他の弁と共にコントロールバルブボディー（図示せず）に内蔵させる。
なお前後進切り換え弁３３は、カウンターシャフト１５の後進回転に機械的に応答する周知のリバースセンサ５６（図３参照）により、前進回転時はバネ３３ｂにより図示の状態となるが、後進回転時はスプール３３ａを押し込まれた状態になるものとする。
【００２５】
前進変速制御弁３７は、スプール３７ａに連節した変速制御レバー３９を具え、該変速制御レバー３９の一端をステップモータにより指令変速比に対応した位置にされ、他端にフォワードプリセスカムを経て変速進行状態をフィードバックされるもので、以下のごとくに作用するものとする。
変速制御レバー３９の一端をステップモータにより指令変速比に対応した位置にする時、変速制御レバー３９はその他端を支点として対応方向へ回動することによりスプール３７ａを対応方向へストロークさせ、これにより出力回路４０，４１の一方にメイン回路３４のライン圧P_L を供給するとともに他方をドレンさせることで、両者間の差圧により前後進切り換え弁３３（前進回転時は前述した通りスプール３３ａが図３の位置にされている）の出力回路４２，４３を経てサーボピストン１３を中立位置からストロークさせ、指令変速比へ向けての変速を行わせる。
当該変速の進行はフォワードプリセスカムを介して変速制御レバー３９の上記他端にフィードバックされ、変速の進行につれサーボピストン１３を中立位置に戻すようストローク制御しつつ、実変速比が指令変速比に達した時に丁度スプール３７ａを出力回路４０，４１の双方が閉じられた元の位置に戻すことで指令変速比を維持する。
【００２６】
後進変速制御弁３８は、後進回転時に前後進切り換え弁３３のスプール３３ａが図３の位置から押し込まれてポート３３ｃ，３３ｄ間を通じると共に回路４２，４３を回路４４，４５に切り換え接続するため、後進回転時に前進変速制御弁３７の上記作用に代えて以下の変速作用を行う。
つまり後進変速制御弁３８は、実変速比が後進用の固定した指令変速比に向かうようスプール３８ａがリバースプリセスカム（図示せず）を介して対応方向へストロークされ、これにより出力回路４４（４２），４５（４３）の一方にサブ回路３５，４８からのライン圧P_Lを供給するとともに他方をドレンさせることで、両者間の差圧によりサーボピストン１３を中立位置からストロークさせ、後進用の指令変速比へ向けての変速を行わせる。
当該変速の進行につれリバースプリセスカムは、サーボピストン１３を中立位置に戻すようストローク制御しつつ、実変速比が後進用の指令変速比に達した時に丁度スプール３８ａを出力回路４４，４５の双方が閉じられた元の位置に戻すことで後進用の指令変速比を維持する。
【００２７】
前後進切り換え弁３３は図３にも示すが、コントロールバルブボディー４６内に摺動自在に挿入したスプール３３ａを通常はバネ３３ｂにより図示の前進位置にされて出力回路４２，４３をそれぞれ回路４０，４１に通じ、これにより前進変速制御弁３７による前記の変速制御を可能にする。
なお当該前進位置では、ポート３３ｃ，３３ｄ間が遮断されているため、サブ回路３５から後進変速制御弁３８にライン圧P_Lが供給されず、後進変速制御弁３７による前記の変速制御が無駄に行われることはない。
一方で前後進切り換え弁３３は後進走行中、スプール３３ａをバネ３３ｂに抗して押し込まれた後進位置にされ、出力回路４２，４３をそれぞれ回路４４，４５に通じる。
また当該後進位置ではポート３３ｃ，３３ｄ間が開通されるため、サブ回路３５からサブ回路４８を経て後進変速制御弁３８にライン圧P_Lが供給され、従って後進変速制御弁３７による前記の変速制御が可能である。
なお、前後進切り換え弁３３のスプール３３ａを後進位置に押し込む前記周知のリバースセンサ５６は、機械的に後進回転に応答することから後進時において潤滑が必要であり、この潤滑をサブ回路４８から逆止弁４９を経て供給される作動油で行う。
ここで逆止弁４９の開弁圧は、サブ回路４８内のライン圧P_Lが後進変速制御弁３８による変速制御に影響するほどに低下することのない設定圧とする。
【００２８】
出力回転駆動ポンプ２２の油圧吐出回路３２は前記した本発明の目的を達成するため図３示すごとく、上記した変速制御油圧回路内におけるサブ回路３５に接続する。
出力回転駆動ポンプ２２にはリリーフ弁５０を設け、これにより出力回転駆動ポンプ油圧吐出回路３２の内圧がリリーフ弁５０の開弁圧を越えて高くなることのないようにする。
【００２９】
出力回転駆動ポンプ油圧吐出回路３２には逆流防止のための逆止弁５１を設け、サブ回路３５中には、出力回転駆動ポンプ油圧吐出回路３２の接続箇所よりも原動機駆動ポンプ２１に近い箇所に逆止弁５２を挿置し、これを原動機駆動ポンプ２１に向かう油流を阻止する向きに配置する。
逆止弁５１の上流側において出力回転駆動ポンプ油圧吐出回路３２にパワーローラ潤滑回路５３を接続して設け、この潤滑回路５３をパワーローラ８の潤滑部に導くと共にこの潤滑回路５３中に逆止弁５４を挿入する。
ここで逆止弁５１，５２はそれぞれ、本来の逆止機能を果たすだけでよいため、流路抵抗の観点からもその開弁圧をできるだけ低くし、逆止弁５４の開弁圧はこれらの開弁圧よりも高くするが、リリーフ弁５０の開弁圧よりも低くする。
【００３０】
そして、サーボピストン１３のロー側ピストン室１８Ｌに板バネ型式の弾性手段５５を設け、これによりサーボピストン１３をハイ側ピストン室１８Ｈに向けて少なくとも前記中立位置に対応した位置まで付勢する。（請求項4）
ここで弾性手段５５は、前進牽引などでサーボピストン１３がハイ側ピストン室１８Ｈからロー側ピストン室１８Ｌに向けてストロークするのを、つまり前進時にハイ側ピストン室１８Ｈをロー側ピストン室１８Ｌよりも高圧にした時に生起される変速と同じ方向へのアップシフトを阻止して、前進牽引時にハイ側変速比になるのを防止する、前進時ハイ発進防止用弾性手段を構成する。
【００３１】
上記実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速作用を次に説明する。
前進走行中はカウンターシャフト１５が前進回転するため、リバースセンサ５６がカウンターシャフト１５の前進回転を検知して前後進切り換え弁３３を図３に示す状態にしており、メイン回路３４からのライン圧P_Lを元圧とする前進変速制御弁３７を介した前記の前進変速制御が行われる。
後進走行中はカウンターシャフト１５が後進回転するため、リバースセンサ５６がカウンターシャフト１５の後進回転を検知して前後進切り換え弁３３はスプール３３ａを図３の位置から押し込まれた状態になり、サブ回路３５，４８からのライン圧P_L を元圧とする後進変速制御弁３８を介した前記の後進変速制御が行われる。
なお後進走行時の当該変速中において、サブ回路３５から出力回転駆動ポンプ２２の方向への油流は逆止弁５１により阻止され、サブ回路３５のライン圧P_Lが逃げて上記の変速が妨げられる事態の発生を回避することができる。
【００３２】
エンジン１の停止中は、これにより駆動される原動機駆動ポンプ２１から作動油が吐出されないため、メイン回路３４からライン圧P_Lが出力されることはなく、これを元圧とした変速制御弁３７，３８による上記の変速制御が行われることはない。
かかるエンジン１の停止中でも、車輪が牽引や惰性走行により回転されると、車輪に常時結合されているカウンターシャフト１５が出力回転駆動ポンプ２２の偏心カム２４を回転させる。
出力回転駆動ポンプ２２は前記した通りラジアルプランジャポンプであるが故に、偏心カム２４が何れの方向へ回転される場合も、出力回転駆動ポンプ油圧出力回路３２に作動油を吐出して回転数に応じた油圧を発生させる。
【００３３】
エンジン停止中に車輪が後進回転されている場合、前後進切り換え弁３３が図３の位置から押し込まれてポート３３ｃ，３３ｄ間を開通しているため、回路３２の出力回転駆動ポンプ吐出圧は逆止弁５１、ポート３３ｃ、３３ｄ、サブ回路４８を経て後進変速制御弁３８に達する。
ここで後進変速制御弁３８は、サブ回路４８からの出力回転駆動ポンプ吐出圧を元圧として前記の作用により固定の後進時用変速比（後進用のためロー側変速比）を維持するような変速を行う。
なお、後進回転速度低下による出力回転駆動ポンプ吐出圧の低下で上記の変速制御が所定通りになされなくなり、後進回転時の逆駆動力によりトラニオン１２が中立位置から少しでも矢εで示すアップシフト方向にずれてトロイダル型無段変速機をアップシフトさせようとすると、これがリバースプリセスカムを介して後進変速制御弁３８のスプール３８ａに矢ρで示すようにフィードバックされる。
【００３４】
これにより後進変速制御弁３８が、回路４４をドレンポート３８ｂに通じると共に回路４５へ回路４８の出力回転駆動ポンプ吐出圧を供給する結果、ロー側ピストン室１８Ｌの内圧が低下し、ハイ側ピストン室１８Ｈの内圧が上昇することでトラニオン１２の上記ストロークεは行われることがない。
そして、上記ロー側ピストン室１８Ｌの内圧低下、およびハイ側ピストン室１８Ｈの内圧上昇に起因してサーボピストン１３は板バネ５５に抗し押動されることとなり、トラニオン１２の対応方向へのストロークによりトロイダル型無段変速機のダウンシフトを生起させることができる。
以上の作用の繰り返しにより、エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行で後進回転されても変速機を、後進変速制御弁３８に指示された後進用の指令変速比（ロー側変速比）に保持することができる。
なお上記の作用中、回路３２からサブ回路３５への出力回転駆動ポンプ吐出圧が原動機駆動ポンプ２１の方向へ逃げるのを逆止弁５２により阻止することができ、上記のハイ発進防止作用が不能になることはない。
【００３５】
一方で、エンジン停止中に車輪が前進回転されている場合、前後進切り換え弁３３が図３の位置にあってポート３３ｃ，３３ｄ間を遮断しているため、回路３２の出力回転駆動ポンプ吐出圧は逆止弁５１、ポート３３ｃ、３３ｄ、サブ回路４８を経て後進変速制御弁３８に達することがなく、前進変速制御弁３７にも何ら元圧が供給されることがないため、サーボピストン１３の両側における室１８Ｈおよび１８Ｌの何れも無圧状態にされている。
従って、サーボピストン１３は板バネ型式の弾性手段５５によりストローク位置を決められ、この弾性手段５５がサーボピストン１３を前記したごとく、少なくとも前記中立位置に対応したストローク位置までハイ側ピストン室１８Ｈに向け付勢するものであることから、サーボピストン１３が中立位置を越えてハイ側ピストン室１８Ｈからロー側ピストン室１８Ｌに向かうのを防止することができ、エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行で前進回転される時のハイ側変速比への変速を回避してハイ発進を回避することができる。
【００３６】
以上により本実施の形態においては、エンジン１の停止中に車輪が牽引や惰性走行によって前進回転される場合も、また逆に後進回転される場合も、トロイダル型無段変速機がハイ側変速比にされることがなく、前記ハイ発進の事態になるのを回避することができる。
しかも本実施の形態によれば、出力回転駆動ポンプ２２からの油圧が後進変速制御弁３８にしか供給されないために、前進変速制御弁３７からの作動油の漏洩による作動油の無駄を少なくすることができ、その分、出力回転駆動ポンプ２２の小型化を実現し得てスペース的にもコスト的にも有利になる。
【００３７】
次に、潤滑回路５３による潤滑作用を説明する。
エンジン１の運転により原動機駆動ポンプ２１がエンジン駆動されていれば、回路３４，３５にライン圧P_L が発生しており、これがトロイダル型無段変速機の変速制御の元圧であるため高圧であることから、走行により出力回転駆動ポンプ２２から回路３２に吐出圧が出力されていても、これに打ち勝って回路３５のライン圧P_L が逆止弁５１を閉状態に保つ。
従って、出力回転駆動ポンプ２２から回路３２へのポンプ吐出圧が逆止弁５４を開いて作動油をパワーローラ潤滑部に供給し、ここを潤滑することができる。
【００３８】
エンジン停止中に車輪が回転されている間は、出力回転駆動ポンプ２２から回路３２への作動油が、一方で逆止弁５２において行き止まりとなり、他方で後進回転時なら前後進切り換え弁３３において、また前進回転時なら前記ハイ発進防止後にピストン室１８Ｈ，１８Ｌにおいてそれぞれ行き止りとなる。
従って、出力回転駆動ポンプ２２から回路３２へのポンプ吐出圧が上昇し、これが逆止弁５４の開弁圧を越えたところで、逆止弁５４が開いて作動油をパワーローラ潤滑部に供給し、エンジン停止中の牽引時などにおいてもパワーローラの耐久性が低下することのないよう潤滑することができる。
出力回転駆動ポンプ２２からの余剰油を上述のように潤滑に用いても尚作動油量が余って回路３２が高圧になる場合は、これがリリーフ弁５０の開弁圧を越えたところで、作動油を当該リリーフ弁５０を経てドレンすることとし、これにより回路への悪影響を回避する。
【００３９】
次に、図２（ｃ）のごとくプランジャ２６を偏心カム２４から離反した位置に後退させるようプランジャ後退室２３に供給すべき、エンジン（原動機）１の運転中常に発生する油圧について説明する。
この油圧は、図３における油圧制御回路３６内の後述する油圧とする。
油圧制御回路３６は図4に示すごときもので、原動機駆動ポンプ２１からの作動油をライン圧回路６１に吐出し、プレッシャレギュレータ弁６２により該回路６１の作動油を所定のライン圧P_L に調圧して、これを変速制御の元圧とし、図３のメイン回路３４に出力する。
【００４０】
プレッシャレギュレータ弁６２は、ライン圧ソレノイド６３から回路６４への後述するライン圧制御油圧に応じてライン圧P_L を、ライン圧制御油圧に対応した値に制御し、当該ライン圧制御中におけるライン圧回路６１の余剰油をトルクコンバータ圧回路６５に流出させ、ライン圧回路６１の作動油が更に過多となる場合は回路６１の作動油を原動機駆動ポンプ２１の吸入回路６６からも排除する。
パイロット弁６７は、回路６１からライン圧P_L を入力され、これを一定値のパイロット圧Ppに減圧してパイロット圧回路６８に出力する。
前記のライン圧ソレノイド６３は、パイロット圧Ppを元圧としたデューティー制御によりライン圧制御油圧を作り出し、これを回路６４に出力して前記のライン圧制御に供する。
【００４１】
プレッシャレギュレータ弁６２からトルクコンバータ圧回路６５への余剰油は、トルクコンバータレギュレータ弁６９およびロックアップレギュレータ弁７０により、回路６４からのライン圧制御油圧に応じた所定のトルクコンバータ圧Ptに制御されると共に、該トルクコンバータ圧Ptの上限を設定される。
この間におけるトルクコンバータレギュレータ弁６９およびロックアップレギュレータ弁７０からの余剰油は回路７１を経てトロイダル型無段変速機の前部潤滑部７２に至ってここの潤滑に供されると共に、ロックアップ制御弁７３に達してこれによる後述の制御下で冷却回路７４を経てオイルクーラ７５に通流し、ここで作動油の冷却が行われるる。
【００４２】
ロックアップ制御弁７３は、ロックアップソレノイド７６によりストローク位置を以下のごとくに制御される。
ロックアップソレノイド７６はON,OFFにより、回路６８からのパイロット圧Ppを回路７７に出力してロックアップ制御弁７３のスプールを図示のコンバータ位置にするか、回路７７をドレンしてロックアップ制御弁７３のスプールを下降されたロックアップ位置にするかを決定する。
ロックアップ制御弁７３が図示のコンバータ位置であるとき、回路６５のトルクコンバータ圧Ptは回路７８により、トルクコンバータ２のレリーズ室に流入して、トルクコンバータ２のアプライ室より流出され、その後回路７９を経て前記の冷却回路７４によりオイルクーラ７５に向かうことでこの回路７４内にクーラ圧Pcを発生させる。
この場合トルクコンバータ圧Ptがトルクコンバータ２をレリーズ室からアプライ室に通流することから、トルクコンバータ２はロックアップされないコンバータ状態で動力伝達を行う。
【００４３】
ロックアップ制御弁７３が図示位置から下降したロックアップ位置であるとき、回路６５のトルクコンバータ圧Ptは回路７９により、トルクコンバータ２のアプライ室に流入して、トルクコンバータ２のレリーズ室より流出され、その後回路７８を経てドレンポート７３ａより排除される。
この場合トルクコンバータ圧Ptがトルクコンバータ２をアプライ室からレリーズ室に通流することから、トルクコンバータ２はロックアップ状態で動力伝達を行う。
なお当該ロックアップ時における作動油の冷却は、回路７１への余剰油が冷却回路７４を経てオイルクーラ７５に向かうことで、ロックアップ時も当該冷却を行うことができ、この冷却回路７４内にクーラ圧Pcが発生される。
【００４４】
図２（ｃ）のごとくプランジャ２６を偏心カム２４から離反した位置に後退させるようプランジャ後退室２３に供給すべき、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧としては、図４に示した冷却回路７4内におけるクーラ圧Pc、または回路６５内におけるトルクコンバータ圧Pt、または回路６１内におけるライン圧P_L 、或いは回路６８内におけるパイロット圧Pp を用いることができ、図４にA,B,C,Dを付して示した任意の１箇所に図２におけるプランジャ後退室２３を接続する。
【００４５】
かくして、エンジン（原動機）１の停止中は原動機駆動ポンプ２１からの作動油が存在しないために上記の油圧Pc, Pt，P_L，Ppのいずれも発生しないから、図２（ａ），（ｂ）に示すごとく室２３に油圧が供給されず、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６はバネ２７により偏心カム２４のカム面に押し付けられ、車輪の回転に応動する偏心カム２４により図２（ａ），（ｂ）に示す位置間で往復動され、所定のポンプ作用を行ってハイ発進を防止することができる。
しかし、エンジン（原動機）１の運転中は原動機駆動ポンプ２１から作動油が吐出されるために上記の油圧Pc, Pt，P_L，Ppが発生していて室２３に油圧が供給される結果、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６は図２（ｃ）に示すごとく偏心カム２４から離反した位置に後退する。
【００４６】
このためラジアルプランジャ２６は、車輪の回転に応動する偏心カム２４によって駆動されることがなく、車輪の回転により偏心カム２４が回転しても、エンジン（原動機）１の運転による走行中は出力回転駆動ポンプ２２を非作動状態に保つことができる。
このため、エンジン（原動機）１の運転による通常走行中は出力回転駆動ポンプ２２が駆動されることはなく、エンジン（原動機）１の運転中は出力回転駆動ポンプ２２からの吐出圧が不要であるにもかかわらずこの出力回転駆動ポンプ２２が車輪の回転に応動して走行抵抗となってしまうという問題を回避することができ、これに伴う燃費の悪化を防止し得る。
【００４７】
なお、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧として、図４に示した冷却回路７4内におけるクーラ圧Pcを用いる場合、これが原動機駆動ポンプ２１の停止時において速やかにドレンされるため、出力回転駆動ポンプ２２の作動性が向上すると共に変速制御への影響を少なくすることができる。
また、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧として、図4に示した回路６５内におけるトルクコンバータ圧Ptを用いる場合、この圧力がトルクコンバータレギュレータ弁６９により上限を定められており、また、ロックアップレギュレータ弁７０により下限を最低ライン圧と同じ値に定められているため、図２（ｃ）に示すようにプランジャ２６を後退位置にする時の安定度を高めることができる。
そして、トルクコンバータ圧Ptは最大ライン圧を超えることがないため、プランジャ２６の耐圧性の点でも有利である
【００４８】
更に、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧として、図4に示した回路６１内におけるライン圧P_L を用いる場合、これが制御の元圧で比較的高いため、また図４に示した回路６８内におけるパイロット圧Pp を用いる場合、これが一定値であるため、いずれの場合も、図２（ｃ）に示すようにプランジャ２６を後退位置にする時の安定度を高めることができる。
なおライン圧P_L を用いる場合、これが制御の元圧で比較的高いため、室２３の受圧面積を小さくし得て、出力回転駆動ポンプ２２の大型化を防止することもできる。
【００４９】
ところで上記では、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧Pc, Pt，P_L，Ppにより出力回転駆動ポンプ２２をポンプ駆動メンバである偏心カム２４から離反させて非作動状態に保つに際し、図２のごとくポンプハウジング２５内にプランジャ後退室２３を画成してここに上記の油圧を導くことでプランジャ２６を非作動位置に油圧作動させるようにしたが、図５のような構成にすることもできる。
図５では、偏心カム２４がリンク機構８１を介してプランジャ２６を往復動させるようなものとし、プランジャ２６に同軸にアクチュエータ８２を対設する。
このアクチュエータ８２はピストン８３を具え、これをバネ８４によりプランジャ２６から遠ざかる方向に附勢して図５（ａ），（ｂ）に示す位置に弾支する。
そして、プランジャ２６から遠いピストン８３の側に室８５を画成し、この室を図４におけるA,B,C,Dの任意の１箇所に接続して、室８５に、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧Pc, Pt，P_L，Ppのいずれかを供給するようになす。
【００５０】
かくして、エンジン（原動機）の停止中は上記の油圧Pc, Pt，P_L，Ppのいずれも発生しないから、図５（ａ），（ｂ）に示すごとく室８５に油圧が供給されず、ピストン８３はバネ８４によりプランジャ２６と干渉しない位置に弾支されている。
このため、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６はバネ２７によりリンク機構８１を介して偏心カム２４のカム面に駆動係合され続け、車輪の回転に応動する偏心カム２４により図５（ａ），（ｂ）に示す位置間で往復動し、所定のポンプ作用を行ってハイ発進を防止することができる。
【００５１】
しかし、エンジン（原動機）１の運転中は上記の油圧Pc, Pt，P_L，Ppが発生していて室８５に油圧が供給される結果、図５（ｃ）に示すごとくピストン８３がバネ８４に抗して進出位置にストロークされ、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６を押し込んでリンク機構８１を偏心カム２４から離反させる。このためラジアルプランジャ２６は、車輪の回転に応動する偏心カム２４によって駆動されることがなく、車輪の回転により偏心カム２４が回転しても、エンジン（原動機）１の運転による走行中は出力回転駆動ポンプ２２を非作動状態に保つことができ、エンジン（原動機）１の運転による通常走行中に出力回転駆動ポンプ２２が無駄に駆動されて走行抵抗となるのを回避することができ、これに伴う燃費の悪化を防止し得る。
【００５２】
図６は、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧Pc, Pt，P_L，Ppにより出力回転駆動ポンプ２２をポンプ駆動メンバである偏心カム２４から離反させて非作動状態に保つ機構の更に別の構成例を示す。
この機構においては、ポンプハウジング２５にアクチュエータ８６を並置し、このアクチュエータ８６はピストン８７を具え、該ピストンに、プランジャ２６の横方向ロック孔２６ａとの協働によりプランジャ２６を図６（ｂ）の非作動位置にロックするロックピン８８を設ける。
ピストン８７をバネ８９によりロックピン８８が後退する方向に附勢して図６（ａ）に示す位置に弾支する。
そして、バネ８９から遠いピストン８７の側に室９０を画成し、この室を図４におけるA,B,C,Dの任意の１箇所に接続して、室９０に、エンジン（原動機）１の運転中（原動機駆動ポンプ２１の駆動中）常に発生する油圧Pc, Pt，P_L，Ppのいずれかを供給するようになす。
【００５３】
かくして、エンジン（原動機）の停止中は上記の油圧Pc, Pt，P_L，Ppのいずれも発生しないから、図６（ａ）に示すごとく室９０に油圧が供給されず、ピストン８７はロックピン８８と共にバネ８４で後退位置に弾支されている。
このため、出力回転駆動ポンプ２２のラジアルプランジャ２６はバネ２７により偏心カム２４のカム面に駆動係合され続け、車輪の回転に応動する偏心カム２４により往復動し、所定のポンプ作用を行ってハイ発進を防止することができる。
【００５４】
しかし、エンジン（原動機）１の運転中は上記の油圧Pc, Pt，P_L，Ppが発生していて室９０に油圧が供給される結果、図６（ｂ）に示すごとくピストン８７がバネ８９に抗して進出位置にストロークされ、これによりロックピン８８がラジアルプランジャ２６のロック孔２６ａ内に侵入してプランジャ２６を偏心カム２４から離反させた位置に保持する。
このためラジアルプランジャ２６は、車輪の回転に応動する偏心カム２４によって駆動されることがなく、車輪の回転により偏心カム２４が回転しても、エンジン（原動機）１の運転による走行中は出力回転駆動ポンプ２２を非作動状態に保つことができ、エンジン（原動機）１の運転による通常走行中に出力回転駆動ポンプ２２が無駄に駆動されて走行抵抗となるのを回避することができ、これに伴う燃費の悪化を防止し得る。
【００５５】
上記した各構成例においては、エンジン（原動機）１の運転中常に発生している油圧Pc, Pt，P_L，Ppにより出力回転駆動ポンプ２２を非作動状態に保つ構成にしたが、この代わりに図７のような構成によっても同様の作用効果を達成することができる。
すなわち、プランジャ２６を偏心カム２４に押し付けるバネ２７（図２、図５、図６参照）を省略し、この代わりに、カウンターシャフト１５により回転される偏心カム２４に対し、プランジャ２６の両ストローク方向に係合するカム追従子９１を設け、このカム追従子９１にプランジャ２６を結合する。
つまり、偏心カム２４とプランジャ２６との間を、偏心カム２４および両方向カム追従子９１により構成される確動カムにより連結し、これにより偏心カム２４にプランジャ２６を押し付ける必要をなくす。
【００５６】
そして、出力回転駆動ポンプ２２の吸入ポート２８（吸入弁２９を含む）に切り換え弁９２を設け、この弁は、常態で吸入ポート２８をオイルパンのオイルレベル以下に通じさせるが、前記した油圧Pc, Pt，P_L，Ppが発生しているエンジン（原動機）１の運転中は当該油圧に応動して吸入ポート２８をオイルパンのオイルレベル上方に通じさせ、これにより、上記確動カムによるプランジャ２６のストロークによってもポンプ２２が無負荷状態にされているようになす。
このためエンジン（原動機）１の運転による走行中は、車輪の回転に応動する偏心カム２４および両方向カム追従子９１により構成される確動カムによりラジアルプランジャ２６が往復動されても、出力回転駆動ポンプ２２が無負荷状態に保たれ、また、上記確動カムの使用により偏心カム２４にプランジャ２６を押し付ける必要がなくて摺接抵抗の少ない構成であることとも相まって、エンジン（原動機）１の運転による通常走行中に出力回転駆動ポンプ２２が走行抵抗になるのを回避することができ、これに伴う燃費の悪化を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機の伝動系を示す模式図である。
【図２】 同トロイダル型無段変速機における出力回転駆動ポンプを示し、
（ａ）は、その吐出行程端での動作状態を示す要部拡大断面図、
（ｂ）は、その吸入行程端での動作状態を示す要部拡大断面図、
（ｃ）は、非作動状態に保持した時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図３】 同トロイダル型無段変速機における変速制御油圧回路を示す回路図である。
【図４】 変速制御油圧回路における油圧制御回路の詳細回路図である。
【図５】 出力回転駆動ポンプの他の構成例を示し、
（ａ）は、その吸入行程端での動作状態を示す要部拡大断面図、
（ｂ）は、その吐出行程端での動作状態を示す要部拡大断面図、
（ｃ）は、非作動状態に保持した時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図６】 出力回転駆動ポンプの更に他の構成例を示し、
（ａ）は、そのポンプ作用中の動作状態を示す要部拡大断面図、
（ｂ）は、非作動状態に保持した時の状態を示す要部拡大断面図である。
【図７】 出力回転駆動ポンプの更に別の構成例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン（原動機）
２ トルクコンバータ
３ 前後進切り換え機構
４ フロント側トロイダル伝動ユニット
５ リヤ側トロイダル伝動ユニット
６ 入力ディスク
７ 出力ディスク
８ パワーローラ
９ 主軸
10 中空出力軸
11 出力歯車
12 トラニオン
13 サーボピストン
18 サーボピストンボディー
18L ロー側ピストン室
18H ハイ側ピストン室
17 変速機出力軸
21 原動機駆動ポンプ
22 出力回転駆動ポンプ
23 プランジャ後退室
24 偏心カム
25 ポンプハウジング
26 ラジアルプランジャ
28 吸入ポート
29 吸入弁
30 吐出ポート
31 吐出弁
32 出力回転駆動ポンプ圧吐出回路
33 前後進切り換え弁
34 メイン回路
35 サブ回路
36 油圧制御回路
37 前進変速制御弁
38 後進変速制御弁
39 変速制御レバー
48 サブ回路
49 逆止弁
50 リリーフ弁
51 逆止弁
52 逆止弁
53 パワーローラ潤滑回路
54 逆止弁
55 弾性手段
56 リバースセンサ
61 ライン圧回路
62 プレッシャレギュレータ弁
63 ライン圧ソレノイド
65 トルクコンバータ圧回路
67 パイロット弁
68 パイロット圧回路
69 トルクコンバータレギュレータ弁
70 ロックアップレギュレータ弁
73 ロックアップ制御弁
74 冷却回路
75 オイルクーラ
76 ロックアップソレノイド
81 リンク機構
82 アクチュエータ
86 アクチュエータ
88 ロックピン
91 両方向カム追従子（確動カム）
92 切り換え弁

Claims (7)

1. 原動機からの回転を入力される入力ディスクと、該入力ディスクに同軸に対向配置されると共に車輪に常時駆動結合された出力ディスクと、これら入出力ディスク間で動力の受渡しを行うパワーローラとを具え、
   パワーローラを回転自在に支持したトラニオンを、原動機駆動ポンプからの制御圧により、パワーローラ回転軸線が入出力ディスク回転軸線と交差した中立位置からトラニオン軸線方向へオフセットさせることで変速を生起させるようにしたトロイダル型無段変速機において、
   前記車輪の回転に応動して油圧を発生する出力回転駆動ポンプを設け、
   該ポンプの吐出圧により、原動機停止中の車輪回転に伴う前記トラニオンのアップシフト方向へのオフセットを阻止するよう構成し、
   前記原動機の運転中常に発生している油圧により、原動機運転中は前記出力回転駆動ポンプをポンプ駆動メンバから離反させて非作動状態に保つよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、原動機の運転中常に発生している前記油圧として、原動機駆動ポンプからの作動油を媒体とするトロイダル型無段変速機の変速制御油圧回路における冷却・潤滑回路の油圧を用いるよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
3. 請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、原動機の運転中常に発生している前記油圧として、原動機駆動ポンプからの作動油を媒体とするトロイダル型無段変速機の変速制御油圧回路におけるトルクコンバータ圧回路の油圧を用いるよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
4. 請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、原動機の運転中常に発生している前記油圧として、原動機駆動ポンプからの作動油を媒体とするトロイダル型無段変速機の変速制御油圧回路におけるライン圧回路の油圧を用いるよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
5. 請求項１に記載のトロイダル型無段変速機において、原動機の運転中常に発生している前記油圧として、原動機駆動ポンプからの作動油を媒体とするトロイダル型無段変速機の変速制御油圧回路におけるパイロット圧回路の油圧を用いるよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
6. 前記出力回転駆動ポンプが往復動型ポンプである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、原動機の運転中常に発生している前記油圧により、前記出力回転駆動ポンプの往復動ポンプ要素を前記ポンプ駆動メンバから駆動力を伝達されないストローク位置に保持して前記非作動状態を実現するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
7. 前記出力回転駆動ポンプが往復動型ポンプである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機において、原動機の運転中常に発生している前記油圧により進出するロックピンで、前記出力回転駆動ポンプの往復動ポンプ要素を前記ポンプ駆動メンバから駆動力を伝達されないストローク位置に保持して前記非作動状態を実現するよう構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。

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