JPH01135958A - トロイダル形無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトロイダル形無段変速機、特に変速制御弁の構
造に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

本出願人は、トロイダル形無段変速機の変速制御装置と
して、変速制御弁をパルプボデーとスリーブとスプール
の３層構造とし、上記スリーブまたはスプールの一方を
変速制御用アクチュエータにより作動させ、他方をパワ
ーローラを支持したトラニオンと一体に回動するプリシ
スカムに従動せしめたものを提案した（特開昭６１−１
１９８６６号公報）。

上記変速制御弁のスリーブには、トラニオンの正駆動側
油室に油圧を出力する第１出力ポートと、トラニオンの
逆駆動側油室に油圧を出力する第２出力ポートと、第１
出力ポートおよび第２出力ポートの中間に形成され、油
圧源より油圧が供給される入力ポートとが形成され、第
１出力ポートおよび第２出力ポートから漏れ出た油をス
プールの軸心に形成したドレン孔より排出している。

上記変速制御弁の場合には、定常走行時の変速ハンチン
グを防止するため、スプールのランドとスリーブの出力
ポートとの間に常に隙間が存在するように寸法設定（バ
ルブアンダーラップ）がなされており、入力ポートより
供給された油は出力ポートを介して常時漏れ出るように
なっている。

そのため、変速制御弁からドレンされる油量はレギュレ
ータ弁や他の制御弁のドレン量より遥かに多い。

一方、トロイダル形無段変速機の場合には、パワーロー
ラと人、出力ディスクとがほぼ点接触しながら動力を伝
達するので、伝達効率を高めかつ耐久性を向上させるた
めに動力伝達面をトラクション係数の高い油で常時潤滑
する必要がある。そのため、従来においては、オイルポ
ンプの吐出油圧を調圧するレギュレータ弁の潤滑ポート
から動力伝達面等に潤滑油を供給しているが、これだけ
ではどうしても潤滑油量が不足し、動力伝達面の発熱や
伝達効率の低下を招きやすい。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、油を無駄なくを効活用して必要部位を効果的
に潤滑できるトロイダル形無段変速機を提供することに
ある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明は、パワーローラを
支持した一対のトラニオンの両端部にそれぞれ油室を設
け、これら油室に変速制御弁より油圧を供給することに
より、変速比を制御可能としたトロイダル形無段変速機
において、上記変速制御弁はバルブボデーとスリーブと
スプールとの３層構造よりなり、上記スリーブ又はスプ
ールの一方がアクチュエータにより作動され、他方が上
記トラニオンの一方と一体に回転するブリシスカムに従
動せしめられ、上記スリーブには、トラニオンの正駆動
側油室に油圧を供給する第１出力ポートと、トラニオン
の逆駆動側油室に油圧を供給する第２出力ポートと、第
１出力ポートおよび第２出力ポートの中間に形成され、
油圧源より油圧が供給された入力ポートと、第１出力ポ
ートおよび第２出力ポートから漏れ出た油を潤滑部位へ
供給する潤滑ポートとが形成されていることを特徴する
ものである。

［作用］ 即ち、従来では無駄にドレンされていた変速制御弁の排
出油を潤滑油として使用し、油の有効活用を図るもので
ある。特に、トロイダル形無段変速機の変速制御弁はハ
ンチングを防止するために多量の油を排出するので、こ
の油を潤滑部位、特に多量の潤滑油を必要とするパワー
ローラの潤滑部位へ導けば、動力伝達面の伝達効率の低
下や発熱を効果的に防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明にかかるトロイダル形無段変速機の油圧
回路の一例を示し、大略トロイダル変速部１とレギュレ
ータ弁２０と変速制御弁４０とで構成されている。

トロイダル変速部１は、対向配置された入力ディスク（
図示せず）と出力ディスク２との間に一対のパワーロー
ラ３，４を転勤可能にかつ圧接状態で配置したものであ
り、入力ディスクが矢印方向に回転すると、出力ディス
ク２は逆方向に回転する。パワーローラ３，４は支軸５
．６を介してトラニオン７．８にて回転自在に支持され
ている。

トラニオン７．８の上下端部にはピストン１ａ、１ｂ。

８ａ、８ｂが連設されており、これらピストンは油室１
０〜１２内に摺動自在に受容されている。上記油室１０
〜１３に制御油圧Ｐ＋、Ｐｇを供給することによってト
ラニオン７．８は軸方向（図中上下方向）に移動可能で
あり、かつ自身の軸回りに回動可能である。上記油室の
うち、入力ディスクの回転方向（図中矢印で示す）と対
向する左下部と右上部が正駆動側油室１１．１２　、こ
れと反対側の左上部と右下部が逆駆動側油室１０．１３
となっている。

レギュレータ弁２０には対向位置に入力ポート２１と出
力ポート２２とが形成されており、入力ポート２１には
オイルポンプ２３により油溜２４からストレーナ２５を
介して送られた吐出油圧が入力されている。

上記出力ポート２２は後述する変速制御弁４０の入力ポ
ート４１にライン圧Ｐｔを供給している。上記ライン圧
ＰＬはスプール２６の軸心に形成した連通孔２６ａを介
して右端ポート２７に導かれ、スプール２６を左方へ付
勢している。

人、出カポ−）２１．２２の左側には潤滑ポート２８が
形成されており、この潤滑ポート２８からオイルクーラ
ー２９を介してトロイダル変速部ｌの入力軸系に潤滑油
が供給されるとともに、これと並行してトロイダル変速
部１の潤滑部位にも潤滑油が供給されている。また、オ
イルポンプ２３の吐出油ばレギュレータ弁２０を経由せ
ずにオリフィス３０を介して上記入力軸系とトロイダル
変速部ｌとに供給され、オイルポンプ２３の始動と同時
に潤滑油が導かれるようになっている。

レギュレータ弁２０の中間部には隔壁部材３１が固定さ
れており、この隔壁部材３１はスプール２６を右方へ付
勢するスプリング３２を収容した室と第２背圧室３３と
を仕切る隔壁と、上記スプリング３２のばね座とを兼ね
ている。隔壁部材３１の左側にはプランジャ３４が配置
されており、その軸部３４ａは隔壁部材３１を摺動自在
に貫通し、スプール２６の左端面に当接可能である。上
記プランジャ３４の左側にはトロイダル変速部１の正駆
動側油室１１，１２の背圧が入力される第１背圧室３５
が形成され、プランジャ３４の右側には逆駆動側油室１
０．１３の背圧が入力される上記第２背圧室３３が形成
されている。このように、レギュレータ弁２０の出力油
圧であるライン圧ＰＬは、スプリング３２のばね荷重と
、背圧室３５．３３に入力される背圧Ｐ＋、Ｐｇとに応
じて調圧される。

例えば、正駆動時には入力ディスクに矢印方向に入力ト
ルクが作用するので、正駆動側油室１１，１２の背圧Ｐ
１が逆駆動側油室１０．１３の背圧Ｐ２より高く、その
ためプランジャ３４がスプール２６を右方へ押している
。ここで、右端ポート２７に面するスプール２６の受圧
面積をＡ１、第１背圧室３５および第２背圧室３３に面
するに面するプランジャ３４の受圧面積をそれぞれＡｓ
　、　Ａｓ　、スプリング３２のばね荷重をＳｐとする
と、正駆動時のライン圧Ｐ、は次式で与えられる。

ＰＬ　　−Ａｔ　＝Ｓｐ　＋Ｐ＋　　・Ａｔ　　Ｐｔ　
　−Ａｓ上式において、ＡＩ−ＡオーＡ、に設定すれば
、次のように簡素化できる。

ＰＬ　＝Ｓｐ　／Ａ＋　＋Ｐｌ−Ｐｔ　　　・・・（１
）（１）式から明らかなように、ライン圧ＰＬはスプリ
ング荷重と背圧差（Ｐ＋　　　Ｐ２）との和となり、し
かも背圧差は入力トルクに比例するので、ライン圧ＰＬ
を入力トルクに応じた必要最低限の油圧に調圧でき、オ
イルポンプ２３の吐出損失を低減できる。

また、エンジンブレーキ時のような逆駆動時には、出力
ディスク２に矢印とは逆方向の逆駆動トルクが作用する
ので、逆駆動側油室１０．１３の背圧Ｐ、が正駆動側油
室１１，１２の背圧Ｐ１より高くなり、プランジ中３４
は左方へ移動してスプール２６と離れる。そのため、ラ
イン圧ＰＬは次式のようにスプリング荷重のみと釣り合
った油圧に調圧される。

Ｐ　Ｌ　−Ｓ　ｐ　／　Ａ　Ｉ”・（２）（２）式から
明らかなように、逆駆動時のライン圧は正駆動時のライ
ン圧に比べて背圧差（ＰＩ　　　Ｆよ）分だけ低くなる
が、一般に逆駆動時の最大トルクは正駆動時の最大トル
クに比べて低いので、スプリング荷重を逆駆動時の最大
トルクば見合った値に設定すれば、実用上何ら支障はな
い。

変速制御弁４０は、バルブボデー４１と、バルブボデー
４１内に摺動自在に挿通されたスリーブ４２と、スリー
ブ４２内に摺動自在に挿通されたスプール４７との３層
構造となっている。上記スリーブ４２には４個のポート
４３〜４６が形成されており、入力ポート４３には油圧
源であるレギュレータ弁２０からライン圧ＰＬが導かれ
、第１出力ポート４４は正駆動側油室１１．１２と接続
され、第２出力ポート４５は逆駆動側油室１０．１３と
接続され、さらに潤滑ポート４６はトロイダル変速部１
の潤滑部位へと接続されている。スプール４７の軸心部
には連通孔４８が形成されており、二〇連通孔４８の左
端開口は球形１ラグ４９でシールされている。上記連通
孔４８は合計３カ所で半径方向に開口しており、開口４
８ａは第２出カポート４５から漏れ出た油を連通孔４８
へ導き、開口４８ｂは第１出力ポート４４から漏れ出た
油を連通孔４８へ導き、開口４８ｃは連通孔４８の油を
潤滑ポート４６へ吐出する。

上記スリーブ４２の右端部には変速制御用アクチュエー
タ５０の作動軸５０ａが連結ピン５１を介して連結され
ている。変速制御用アクチュエータ５０は例えばステッ
プモータや油圧ピストンなどで構成されている。連結ピ
ン５１とスプール４７との間には、スリーブ４２とスプ
ール４７とを相反方向に付勢するスプリング５２が介装
されており、このスプリング５２は、スプール４７をレ
バー５３と揺動自在なベルクランク５４を介してブリシ
スカム５５の斜面５５ａに従動接触させる機能も有して
いる。上記ブリシスカム５５は左側のトラニオン７の上
端部とロンド５６によって連結されており、これにより
ブリシスカム５５はトラニオン７と一体に回転してスプ
ール４７を軸方向に作動せることができる。

上記トロイダル形無段変速機において、その変速比を変
える場合には、アクチュエータ５０の作動軸５０ａを軸
方向に作動させ、スリーブ４２を左右いずれかの方向に
作動させればよい０例えばスリーブ４２を図中右方へ作
動させると、ボー）　４３．４４が連通して油圧が正駆
動側油室１１，１２に供給されるとともに、逆駆動側油
室１０．１３の油圧はポート４６からスプール４７の軸
心に形成された連通孔４８を介して潤滑ポート４６へと
排出される。したがって、正駆動側油室１１．１２の油
圧が高く、逆駆動側油室１０、１３の油圧が低くなり、
左側のトラニオン７は上方へ、右側のトラニオン８は下
方へそれぞれ移動し、それに伴ってパワーローラ３．４
に加わる接線方向の力の向きが変化するので、左側のパ
ワーローラ３とトラニオン７は上方から見て右回り方向
に回転し、右側のパワーローラ４とトラニオン８は上方
から見て左回り方向に回転する。即ち、トロイダル変速
部２０は最小変速比（Ｈｉｇｈ）側へ変速される。そし
て、左側のトラニオン７と一体回転するブリシスカム５
５も上方から見て右回り方向に回転し、ベルクランク５
４およびレバー５３を介してスプール４７をポート４４
が閉じられるまで右方へ押すため、トロイダル形無段変
速機はその変速比で維持される。上記のようにスリーブ
４２を右方へ作動させるとトロイダル形無段変速機は最
小変速比（Ｈｉｇｈ）側へ変速され、スリーブ４２を左
方へ作動させると最大変速比（Ｌｏｉ＋）側へ変速され
る。

上記構成の変速制御弁４０において、定常走行時のハン
チングを防止するため、第１出力ポート４４および第２
出力ポート４５に面するスプール４７のランド部はやや
幅狭に形成され、ランド部とポート４４．４５　、との
間には隙間が存在している。そのため入力ポート４３か
ら供給された油は出力ポート４４．４５を介して常時多
量に漏れ出ており、その漏れ出た油はスプール４７の連
通孔４８、潤滑ポート４６を介してトロイダル変速部ｌ
へと供給される。特に、トロイダル変速部１のパワーロ
ーラ３．４と人。

出力ディスク２とはほぼ点接触で動力を伝達しているた
め、動力伝達面の発熱や伝達効率の低下を防止する上で
動力伝達面には常時多量の潤滑油を供給する必要がある
０本発明では、上記のように変速制御弁４０から排出さ
れる油を潤滑油として使用するので油の無駄がなく、オ
イルポンプ２３の容量を小形化できるとともに、潤滑ポ
ート４６から吐出された油をトラニオン７．８またはケ
ーシングに形成した潤滑油供給口より動力伝達面などに
導けば、別途に油かき上げ機構を設けなくても、必要部
位を簡単に潤滑できる。

また、トロイダル変速部１の動力伝達面の面圧は入力ト
ルクの増大につれて上昇するため、より多量の潤滑油を
必要とするが、実施例のようにレギユレータ弁２０が正
駆動側油室ｌＬ１２の背圧Ｐ１と逆駆動側油室１０．１
３の背圧Ｐ２との差によってライン圧ＰＬを調圧する場
合には、正駆動トルクの増大につれてライン圧Ｐ、が上
昇し、より多量の油を変速制御弁４０の入力ポート４１
へ供給できる。

このことは、入力トルクの増大につれて第１．第２出カ
ポ−）４４．４５から漏れ出る油量も増えることを意味
し、入力トルクの変化に応じて自動的に潤滑油量を調節
できる利点がある。

第２図は本発明の第２実施例を示し、第１実施例と同一
部品には同一符号を付しである。この実施例では変速制
御弁４０のスプール４７の軸心連通孔を排除し、出カポ
−）４４．４’ｉの外側にそれぞれ潤滑ボー）６０．６
１を形成し、これら潤滑ポート６０．６１をトロイダル
変速部１の潤滑部位へ接続している。この場合にも、第
１実施例と同様に出力ポート４４．４５から漏れ出た油
をそのまま潤滑部位へ導けるので、効果的な潤滑が可能
となる。

なお、本発明の変速制御弁は、スリーブをブリシスカム
に従動させ、スプールを変速制御用アクチュエータで作
動させた場合にも適用できる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明によれば変速制御
弁の出力ポートから漏れ出た油を潤滑ポートを介して潤
滑部位へ供給するようにしたので、従来無駄にドレンさ
れていた変速制御弁の排出油を有効活用できる。したが
って、オイルポンプの容量を小形化できるとともに、油
のかき上げ機構を設けずに簡単に必要部位を潤滑できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるトロイダル形無段変速機の一例
の油圧回路図、第２図は変速制御弁の第２実施例の断面
図である。 １・・・トロイダル変速部、２・・・出力ディスク、３
゜４・・・パワーローラ、７．８・・・トラニオン、１
０．１３・・・逆駆動側油室、１１．１２・・・正駆動
側油室、２０・・・レギュレータ弁、４０・・・変速制
御弁、４１・・・パルプボデー、４２・・・スリーブ、
４３・・・入力ポート、４４．４５・・・出力ポート、
４７・・・スプール、５０・・・アクチュエータ、５５
・・・プリシスカム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パワーローラを支持した一対のトラニオンの両端部にそ
   れぞれ油室を設け、これら油室に変速制御弁より油圧を
   供給することにより、変速比を制御可能としたトロイダ
   ル形無段変速機において、上記変速制御弁はバルブボデ
   ーとスリーブとスプールとの３層構造よりなり、上記ス
   リーブ又はスプールの一方がアクチュエータにより作動
   され、他方が上記トラニオンの一方と一体に回転するプ
   リシスカムに従動せしめられ、上記スリーブには、トラ
   ニオンの正駆動側油室に油圧を供給する第１出力ポート
   と、トラニオンの逆駆動側油室に油圧を供給する第２出
   力ポートと、第１出力ポートおよび第２出力ポートの中
   間に形成され、油圧源より油圧が供給された入力ポート
   と、第１出力ポートおよび第２出力ポートから漏れ出た
   油を潤滑部位へ供給する潤滑ポートとが形成されている
   ことを特徴するトロイダル形無段変速機。