(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、
前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、を備え、
前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、
前記第１パワーローラの傾転角及びトラニオンの軸方向変位を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックする第２のフィードバック手段と、
前記第２のパワーローラのトラニオンの軸方向変位に応じた力を、変位したトラニオンのみへフィードバックする第１のフィードバック手段と、を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、
前記第１のパワーローラを傾転自在に支持する第１トラニオンと、
前記第２のパワーローラを傾転自在に支持する第２トラニオンと、
を備えるトロイダル型無段変速機において、
前記第１トラニオンをトラニオン軸方向へ駆動する駆動装置の駆動力を制御する第１の制御機構と、
前記第２トラニオンをトラニオン軸方向へ駆動する駆動装置の駆動力を制御する第２の制御機構と、
前記第１パワーローラの傾転角と、トラニオンの軸方向変位を、前記第１の制御機構にフィードバックする第２のフィードバック手段と、
前記第１のパワーローラの傾転角を前記第２の制御機構にフィードバックする手段と、を備えることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、
前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、を備え、
前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、
前記第１パワーローラの傾転角を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックする第２のフィードバック手段と、
前記第１のパワーローラのトラニオンの軸方向変位に応じた力を、変位したトラニオンのみへフィードバックする第１のフィードバック手段と、を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記第１フィードバック手段は、前記トラニオンを所定の中立位置へ向けて付勢する付勢手段で構成されたことを特徴とする請求項１または請求項３に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記第２フィードバック手段は、前記トラニオンを駆動するアクチュエータへの流体圧を共通の流体圧とすることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、
前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、
前記各トラニオンを軸方向で同期的に変位させるリンクと、を備え、
前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、
前記第１パワーローラの傾転角を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックするフィードバック手段と、
前記リンクの変位に対抗する力をこのリンクへ付与する第３のフィードバック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。
【請求項７】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、
前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、を備え、
前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、
前記第１パワーローラの傾転角を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックするフィードバック手段と、
前記トラニオンの軸まわりの回転速度に応じた力を、トラニオン自身のみへフィードバックする第４のフィードバック手段を、前記複数のトラニオンのうちの少なくとも一つに設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項８】
前記第４フィードバック手段は、前記トラニオンの軸まわりの回転速度に応じた流体圧を該トラニオン自身に設けられたアクチュエータへ付与することを特徴とする請求項７に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項９】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される複数のパワーローラと、
これらパワーローラを傾転自在にそれぞれ支持するとともに、アクチュエータに駆動されて軸方向へ変位可能な複数のトラニオンとを備えて、前記パワーローラの傾転角をトラニオンの軸方向変位のフィードバックに基づいて制御するトロイダル型無段変速機において、
前記各トラニオンの軸方向の所定の中立位置からの変位の平均値を検知する平均値検出手段と、
この平均値及び前記パワーローラの傾転角に応じた力を、前記複数のトラニオンの軸方向へ付与する第５のフィードバック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。
【請求項１０】
前記第５フィードバック手段は、トラニオンの軸方向への振動成分のうち、所定の周波数以下の振動成分のみを通過させるフィルタを備えたことを特徴とする請求項９に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項１１】
トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、
前記入出力ディスクに狭持、押圧される複数のパワーローラと、
これらパワーローラを傾転自在にそれぞれ支持するとともに、アクチュエータに駆動されて軸方向へ変位可能な複数のトラニオンとを備えて、前記パワーローラの傾転角をトラニオンの軸方向変位のフィードバックに基づいて制御するトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンの軸方向の変位を電子的変量に基づいて検出又は推定する第１の軸方向変位検出手段と、
前記トラニオンの軸方向及び軸まわりの変位を機械的に検出する第２の軸方向変位検出手段と、
第１軸方向変位検出手段の通電が遮断されたときに、前記軸方向変位の検出値を第１軸方向変位検出手段から第２軸方向変位検出手段へ切り換える切り換え手段と、
この切り換え手段の出力に基づいて前記軸方向または軸まわりの変位に応じた力を前記トラニオンへ付与する第６フィードバック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。
【請求項１２】
前記第６フィードバック手段は、トラニオンの軸まわりの変位のみを機械的に検出する軸まわり変位検出手段を備え、前記切り換え手段が第１軸方向変位手段の出力を選択している間は、前記第１軸方向変位検出手段と軸まわり変位検出手段の検出値に応じて前記トラニオンを駆動することを特徴とする請求項１１に記載のトロイダル型無段変速機。
【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改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に用いられるトロイダル型無段変速機では、図２０、２１に示すように、同軸上に配置した入出力コーンディスク１、２と、これら入出力コーンディスク間の油膜せん断応力により動力の受け渡しを行うパワーローラ３からなる２組のトロイダル伝動ユニットを備えて、伝達トルクの増大を図ったダブルキャビティ形式の無段変速機１０が従来から知られている。
【０００３】
図２０、図２１において、２組の入出力コーンディスク１、２は、それぞれの入力コーンディスク１、１ａおよび出力コーンディスク２、２ａならびにパワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃ（３ｃは図示せす〉の構成及び作用は等価であるので、以下一組の入出力コーンディスク１、２について説明する。
【０００４】
パワーローラ３は入出力コーンディスク１、２間に狭持、押圧され、パワーローラ３と、入出力コーンディスク１、２との間の油膜のせん断力によって、パワーローラ３は入出力コーンディスク１、２間で動力伝達を行う。
【０００５】
すなわち、入力コーンディスク１とパワーローラ３との接触点において、入力コーンディスク１の接触点速度とパワーローラ３の接触点速度との差により油膜にせん断応力が働き動力伝達を行うのである。
【０００６】
入力コーンディスク１の回転は、上記油膜のせん断によってパワーローラ３に伝達され、次いでパワーローラ３の回転が上記油膜のせん断によって出力コーンディスク２に伝達され、逆に出力コーンディスク２から入力コーンディスク１への動力伝達もパワーローラ３を介して同様に伝達される。
【０００７】
ここで、入力コーンディスク１とパワーローラ３の接触点半径と、出力コーンディスク２とパワーローラ３との接触点半径が異なれば、入力コーンディスク１と出力ディスク２との回転数を変更することができ、変速動作を行うものである。
【０００８】
上記のような無段変速機１０の変速制御は、図２１のように、コントローラ６１からの指令に応じて駆動されるステップモータ４を介して行われ、ステップモータ４は、コントローラ６１が設定した目標変速比に対応した変速指令値ｕ（ステップ数）を与えられて変速指令値に応じた位置まで回転し、変速制御弁５を構成するスプール５ａ、スリーブ５ｂのうち、スリーブ５ｂをスプール５ａに対し相対的に中立位置から変位させる。なお、コントローラ６１は、スロットル開度センサ６２からのスロットル開度ＴＶＯ、車速センサ６３からの車速ＶＳＰ及び入力回転センサ６４が検出した無段変速機１０の入力軸回転数Ｎｉ等の車両の運転状態に基づいて目標変速比を演算する。
【０００９】
この変速制御弁５からの流体圧（以下、油圧とする）に応じて、パワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃの各ピストン６は、パワーローラ３、３ａから３ｃをそれぞれ軸支する各トラニオン４１を介して図中上下方向へそれぞれ所定の方向へ駆動し、相互に対向するパワーローラ３および３ａは相互逆向きの上下方向へ、パワーローラ３ｂおよび３ｃも同じく上下逆向き、また、パワーローラ３および３ｂは同じ向きｈｒ同期的に変位する。なお、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃはそれぞれ偏心軸１１を介してトラニオン４１に軸支される。
【００１０】
すべてのパワーローラ３、３ａ、３ｂ、３Ｃは、図２０、図２１に示す回転軸線Ｏ1が入出力コーンディスク１、２の回転軸線Ｏ2と交差する図示位置から所定のＹ軸方向にそれぞれオフセットされ、このオフセットによりパワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃは入出力コーンディスク１、２および１ａ、２ａからの分力により、本願出願人が提案した特願平７−７１４９５号公報に示したように、次式の関係に基づいて傾転する。
【００１１】
【数１】
0003661299.tif 000002
【００１２】
すなわち、パワーローラ３の回転軸線Ｏ1と直交する軸線Ｏ3のまわりに傾転し、入出力コーンディスク１、２、１ａ、２ａに対するパワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃの接触円弧径が連続的に変化することで無段変速を行うことができるのである。なお、傾転運動は、このパワーローラ３を軸支するトラニオン４１の軸線Ｏ3回りの運動を意味するものである。
【００１３】
このような無段変速により、コントローラ６１の指令に応じた目標変速比が達成される時、パワーローラ３のＹ軸オフセット（トラニオン４１の軸方向変位）および傾転は、トラニオン４１、プリセスカム７およびリンク８（図２２参照）を介して変速制御弁５のスプール５ａへ伝達され、スプール５ａは、スリーブ５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰し、同時に、両パワーローラ３、３ａは、回転軸線Ｏ1が入出力コーンディスク１、２の回転軸線Ｏ2と交差する図示のような中立位置に戻ることで、上記変速指令値の達成状態を維持することができる。なお、プリセスカム７は下面に傾斜を備えて、傾転角とＹ軸オフセットの和をスプール５ａにフィードバックする。
【００１４】
このとき、プリセスカム７によってパワーローラ３の傾転のみならずトラニオン４１の軸方向変位であるＯ3軸方向（以下、Ｙ軸方向という）の変位もスプール５ａへ与えるのは、目標変速比を達成するフィードバックループが振動的になるのを防ぐためである。
【００１５】
ここで、円滑な変速を行うには、複数のパワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃがそれぞれ同等の動作をすることが必要であるが、図２０、図２１に示したように、すべてのパワーローラの駆動を、共通の変速制御弁５が制御する油圧によって駆動されるピストン６を介して行うことで、各パワーローラを同期させることができる。
【００１６】
すなわち、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃには、図２３の概念図に示すように、トルク伝達に伴って図中Ｙ軸方向へ、パワーローラが伝達するトルクに比例する力が加わるのである。したがって、これら各パワーローラに加われるＹ軸方向の力に対向して、逆向きに油圧を各ピストン６へ作用させることにより釣り合いを取り、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃのＹ軸方向への変位を規制する必要がある。
【００１７】
また、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃが伝達するトルクは、上記したように、入出力コーンディスク１、２とパワーローラ３の回転速度差に比例する油膜せん断力であるから、各パワーローラの傾転角が同じであれば同じ接触点半径となることより、接触点速度は同じであることから、同一トルクを伝達するものであり、逆に、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃが同一のトルクを伝達しているのであれば、その傾転角はすべて同一であることが保証されるのである。
【００１８】
したがって、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃがＹ軸方向に対し移動せず、Ｙ軸方向の上記中立位置に静止する形でトロイダル型無段変速機１０が安定してトルクを伝達する釣り合いの状態においては、各パワーローラをＹ軸方向に支持している油圧を共通として各トラニオンへ等しい力を加えることで、各パワーローラが伝達するトルクが同一であることが保証されるのである。さらに、上述したように各パワーローラ３、３ａ〜３ｃが伝達するトルクが同一であるならば、各パワーローラの傾転角も同一となって複数のパワーローラ３、３ａ〜３ｃを同期させることができるのである。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトロイダル型無段変速機においては、各複数のパワーローラ３、３ａ〜３ｃに外部より加わる様々な力は、加工、組立上の寸法公差等によって同一となることはなく、例えば、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃのＹ軸方向に対し不測の外乱が生じ、ある一つのパワーローラがＹ軸方向に移動する場合、このパワーローラは上記（１）式の関係により傾転運動を起こさざるを得ず、このとき、入出力コーンディスク１、２の回転数が同じであれば、傾転運動を起こしたパワーローラのみ接触点での速度差が変化し、油膜せん断応力が変化して伝達トルクが変化するのである。
【００２０】
この結果、伝達トルクに比例してパワーローラに加わるＹ軸方向の力も変化し、図２４に示すように、２つのパワーローラＡ、Ｂに加わる外乱と、伝達トルクに比例してパワーローラに加わるＹ軸方向の力及びパワーローラＡ、Ｂを支持する油圧が釣り合った別の釣り合い安定状態となり安定するのである。
【００２１】
なお、以下に、変速制御を行うカム機構（上記図２２のプリセスカム７及びリンク８等）が接続されているパワーローラをＡ、カム機構が接続されていないものをパワーローラＢとすると、図２４においてはプリセスカム機構が接続されたパワーローラＡに対し外乱を与えたため、これを所定の傾転角に制御すべくプリセスカム機構ならびにプリセスカム機構に接続された変速制御弁５が働き、結果として外乱を与えなかったパワーローラＢの傾転角が変化しているものである。
【００２２】
以上のメカニズムにより各パワーローラ３、３ａ〜３ｃは、不規則な外乱を吸収して入力コーンディスク１から出力コーンディスク２へトルクを伝達するものであるが、上記外乱を吸収するメカニズムが働く過程において、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃの同期が崩れてＹ軸方向の運動が振動的になる同期崩れ振動現象を起こす場合がある。
【００２３】
すなわち、図２０、図２１に示したように、ある一つのパワーローラ３の傾転角およびＹ軸オフセットを、プリセスカム７を介して接続された変速制御弁５から、他のパワーローラ３ａ、３ｂ、３ｃにフィードバックする構成とした場合、パワーローラ３のみが外乱によりＹ軸方向に移動したと仮定すると、その変位は変速制御弁５を通じて他の外乱が加えられていないパワーローラ３ａ、３ｂ、３ｃに伝えてしまうため、すべてのパワーローラは図２４に示したように同期して運動せず、場合によっては振動的になるのであり、このフィードバック機構を図２５のように表すと、パワーローラＡの傾転θａとＹ軸オフセットＹａは、プリセスカム７に応じたゲインで油圧にフィードバックされ、一つのパワーローラＡに外乱が加わった場合には、図２６のシミュレーションのように発振する場合があるという問題があった。
【００２４】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、複数のパワーローラのそれぞれに対して、Ｙ軸方向変位の同期崩れによる振動を抑制しながらパワーローラの傾転運動を確実に同期させることが可能なトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、を備え、前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、前記第１パワーローラの傾転角及びトラニオンの軸方向変位を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックする第２のフィードバック手段と、前記第２のパワーローラのトラニオンの軸方向変位に応じた力を、変位したトラニオンのみへフィードバックする第１のフィードバック手段と、を設ける。
【００２６】
また第２の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、前記第１のパワーローラを傾転自在に支持する第１トラニオンと、前記第２のパワーローラを傾転自在に支持する第２トラニオンと、を備えるトロイダル型無段変速機において、
前記第１トラニオンをトラニオン軸方向へ駆動する駆動装置の駆動力を制御する第１の制御機構と、前記第２トラニオンをトラニオン軸方向へ駆動する駆動装置の駆動力を制御する第２の制御機構と、前記第１パワーローラの傾転角と、トラニオンの軸方向変位を、前記第１の制御機構にフィードバックする第２のフィードバック手段と、前記第１のパワーローラの傾転角を前記第２の制御機構にフィードバックする手段と、を備える。
【００２７】
また第３の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、を備え、前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、前記第１パワーローラの傾転角を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックする第２のフィードバック手段と、前記第１のパワーローラのトラニオンの軸方向変位に応じた力を、変位したトラニオンのみへフィードバックする第１のフィードバック手段と、を設ける。
【００２８】
また第４の発明は、前記第１または第３の発明において、前記第１フィードバック手段は、前記トラニオンを所定の中立位置へ向けて付勢する付勢手段で構成される。
【００２９】
また第５の発明は、前記第１または第３の発明において、前記第２フィードバック手段は、前記トラニオンを駆動するアクチュエータへの流体圧を共通の流体圧とする。
【００３０】
また、第６の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、前記各トラニオンを軸方向で同期的に変位させるリンクと、を備え、前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、前記第１パワーローラの傾転角を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックするフィードバック手段と、前記リンクの変位に対抗する力をこのリンクへ付与する第３のフィードバック手段を備える。
【００３１】
また、第７の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される第１、第２のパワーローラと、前記各パワーローラを傾転自在に支持するトラニオンと、を備え、前記各トラニオンをアクチュエータにより同一の駆動力のもとでトラニオンの軸方向へ駆動するトロイダル型無段変速機において、
所定の目標傾転角へと前記駆動力を制御する制御機構と、前記第１パワーローラの傾転角を、前記制御機構による駆動力の制御にフィードバックするフィードバック手段と、前記トラニオンの軸まわりの回転速度に応じた力を、トラニオン自身のみへフィードバックする第４のフィードバック手段を、前記複数のトラニオンのうちの少なくとも一つに設ける。
【００３２】
また第８の発明は、前記第７の発明において、前記第４フィードバック手段は、前記トラニオンの軸まわりの回転速度に応じた流体圧を該トラニオン自身に設けられたアクチュエータへ付与する。
【００３３】
また第９の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される複数のパワーローラと、これらパワーローラを傾転自在にそれぞれ支持するとともに、アクチュエータに駆動されて軸方向へ変位可能な複数のトラニオンとを備えて、前記パワーローラの傾転角をトラニオンの軸方向変位のフィードバックに基づいて制御するトロイダル型無段変速機において、前記各トラニオンの軸方向の所定の中立位置からの変位の平均値を検知する平均値検出手段と、この平均値及び前記パワーローラの傾転角に応じた力を、前記複数のトラニオンの軸方向へ付与する第５のフィードバック手段とを備える。
【００３４】
また第１０の発明は、前記第９の発明において、前記第５フィードバック手段は、トラニオンの軸方向への振動成分のうち、所定の周波数以下の振動成分のみを通過させるフィルタを備える。
【００３５】
また、第１１の発明は、トロイド状の対向面を備えて同軸上に配置された入出力ディスクと、前記入出力ディスクに狭持、押圧される複数のパワーローラと、これらパワーローラを傾転自在にそれぞれ支持するとともに、アクチュエータに駆動されて軸方向へ変位可能な複数のトラニオンとを備えて、前記パワーローラの傾転角をトラニオンの軸方向変位のフィードバックに基づいて制御するトロイダル型無段変速機において、前記トラニオンの軸方向の変位を電子的変量に基づいて検出又は推定する第１の軸方向変位検出手段と、前記トラニオンの軸方向及び軸まわりの変位を機械的に検出する第２の軸方向変位検出手段と、第１軸方向変位検出手段の通電が遮断されたときに、前記軸方向変位の検出値を第１軸方向変位検出手段から第２軸方向変位検出手段へ切り換える切り換え手段と、この切り換え手段の出力に基づいて前記軸方向または軸まわりの変位に応じた力を前記トラニオンへ付与する第６フィードバック手段とを備える。
【００３６】
また第１２の発明は、前記第１１の発明において、前記第６フィードバック手段は、トラニオンの軸まわりの変位のみを機械的に検出する軸まわり変位検出手段を備え、前記切り換え手段が第１軸方向変位手段の出力を選択している間は、前記第１軸方向変位検出手段と軸まわり変位検出手段の検出値に応じて前記トラニオンを駆動する。
【００３７】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、変速時にはアクチュエータによるトラニオンの軸方向変位に応じてパワーローラが傾転して変速比の変更が連続的に行われ、トラニオンの軸方向の変位を制御機構にフィードバックするフィードバックと、軸方向変位をトラニオン自身にフィードバックするフィードバックの少なくとも２つを設けたため、例えば、ダブルキャビティ形式のトロイダル型無段変速機のように２組の入出力ディスクと、多数のパワーローラ及びトラニオンを備える場合では、対向するトラニオンに上記第１フィードバック手段を設けることで、他のトラニオンへの軸方向変位の伝達を遮断して外乱などが加わった場合でも、各トラニオンの軸方向変位の同期崩れによる振動現象を防いで、安定した変速制御を行うことができ、トロイダル型無段変速機の運転性を向上させることが可能となる。
【００３８】
また、第２の発明は、トラニオンの軸方向の変位を制御機構にフィードバックするフィードバックと、軸方向変位をトラニオン自身にフィードバックするフィードバックの少なくとも２つを設けたため、変速の際の振動的な動きを抑制するとともに、他のトラニオンへの軸方向変位の伝達を遮断することで、同期崩れによる振動現象を防いで、安定した変速制御を行うことができ、さらに、第２フィードバック手段によってパワーローラの傾転に伴うトラニオンの軸まわりの変位に応じた力を、他のトラニオンへフィードバックするため、各パワーローラの傾転角を確実に同期させることができ、安定かつ正確な変速制御を行うことができトロイダル型無段変速機の運転性を向上させることが可能となる。
【００３９】
また、第３の発明は、軸方向変位をトラニオン自身にフィードバックする第１フィードバック手段により、同期崩れによる振動現象を防止する。
【００４０】
また、第４の発明は、前記第１フィードバック手段をトラニオンを所定の中立位置へ向けて付勢する付勢手段で構成したため、例えば、アクチュエータによるトラニオンの軸方向の変位と対向する方向へ付勢することで、軸方向変位に応じた力をトラニオンに付与して、変速の際の振動的な動きを抑制することができる。
【００４１】
また、第５の発明は、トラニオンの軸まわりの変位に応じて、第２フィードバック手段がアクチュエータへの流体圧を調整するため、軸まわりの変位に応じた力をトラニオンへ作用させて安定した変速動作を行うことが可能となる。
【００４２】
また、第６の発明は、第３フィードバック手段が、各トラニオンを軸方向で同期的に変位させるリンクの変位に応じた力をこのリンクへ付与するため、例えば、アクチュエータによるトラニオンの軸方向の変位と対向する方向へ付与すれば、軸方向変位に応じた力をトラニオンに付与して、変速の際の振動的な動きを抑制することができ、上記と同様に、同期崩れによる振動現象を防止することができる。
【００４３】
また、第７の発明は、パワーローラの傾転速度とトラニオンの軸方向変位はほぼ比例するため、第４フィードバック手段は、トラニオンの軸まわりの回転速度（傾転速度）に応じた力を、そのトラニオン自身へフィードバックすることにより、変速の際の振動的な動きを抑制することができ、さらに、このフィードバック手段を複数のトラニオンのうちの少なくとも一つに配置することで、他のトラニオンへの軸方向変位の伝達を遮断して、同期崩れによる振動現象を防いで安定した変速制御を行うことができる。
【００４４】
また第８の発明は、第４フィードバック手段は、トラニオンの軸まわりの回転速度に応じた流体圧をアクチュエータへ付与することで、回転速度に応じた力をトラニオンへ付与することができ、変速の際の振動的な動きを抑制して、安定した変速制御を行うことができる。
【００４５】
また第９の発明は、各トラニオンの軸方向の所定の中立位置からの変位の平均値とパワーローラの傾転角に応じた力を、各トラニオンの軸方向へ付与するため、複数のトラニオンの同期崩れを防いで変速制御を安定させ、かつ、パワーローラの傾転角を同期させて変速動作を確実に行うことが可能となる。
【００４６】
また第１０の発明は、フィルタによってトラニオンの軸方向への振動成分のうち、所定の周波数以下の振動成分のみを通過させるため、同期崩れによる振動成分の伝達を抑制でき、安定した変速制御を行うことが可能となる。
【００４７】
また、第１１の発明は、トラニオンのフィードバック制御を、トラニオンの軸方向の変位を電子的変量に基づいて検出又は推定した第１軸方向変位検出手段の出力に基づいて行い、第１軸方向変位検出手段の通電が遮断されたときには、トラニオンの軸方向及び軸まわりの変位を機械的に検出する第２の軸方向変位検出手段の出力によってフィードバック制御を行うことで、フェイルセーフを確保することができるとともに、複数のトラニオンの軸方向変位量が一致しない状態がもたらすパワーローラの同期崩れ振動を防止することが可能であると同時に、軸方向変位のフィードバックがない場合においても、変速の際のハンチング現象を回避することが可能となって、トロイダル型無段変速機の信頼性を確保することができる。
【００４８】
また第１２の発明は、第６フィードバック手段は、トラニオンの軸まわりの変位のみを機械的に検出する軸まわり変位検出手段を備え、第１軸方向変位検出手段が通電状態の際に、各トラニオンの軸まわり変位を確実に同期させて、変速制御の精度を向上させることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００５０】
図１、図２は、前記従来例と同様のダブルキャビティ形式のトロイダル型無段変速機１０に本発明を適用した一例を示し、２組の入力コーンディスク１、１ａ、出力コーンディスク２、２ａ及び４つのパワーローラ３、３ａ〜３ｃを備えており、縦断面図は前記従来例の図２０と同様に構成されて、同一のものに同一の図番を付して重複説明を省略する。
【００５１】
入力軸２０は、図示しないエンジンと連結されており、図２０に示したように、変速機ケース２１内に設けた軸受２１、２２を介して回転自在に支持される一方、中央部では入力軸２０と同軸的に配置された中空軸２５と回転方向で結合する。
【００５２】
この中空軸２５は両端で入力コーンディスク１、１ａと結合する一方、中央部では出力コーンディスク２、２ａ及び出力歯車２９の内周を挿通して相対回転自在に支持される。
【００５３】
そして、出力コーンディスク２、２ａは、出力歯車２９と結合して変速機ケース２１の中間壁２３に設けた軸受２４、２４に軸支され、入力軸２０及び中空軸２５と相対回転自在に軸支される。なお、出力コーンディスク２、２ａと中空軸２５との間にはニードル軸受が介装される。
【００５４】
中空軸２５上で同軸的に配置された入力コーンディスク１、１ａおよび出力コーンディスク２、２ａは、トロイド曲面が相互に対向するように配設される。そして入出力コーンディスク１、２ならびに１ａ、２ａの対向するトロイド曲面間には、入力軸２０を挟んでその両側に配置した一対のパワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃ（３ｃは図示せず）を介在させ、これらパワーローラ３、３ａ〜３ｃを入出力コーンディスク１、２、１ａ、２ａ間に狭持、押圧するため、次のような付勢手段を備える。
【００５５】
入力軸２０の軸受２３側にはカムディスク２７が回転方向で結合しており、このカムディスク２７と、入力コーンディスク１の背面（トロイド曲面の裏面）との間には付勢手段としてのローディングカム２８が介装される。そして、入力軸２０の軸端側に螺合したローディングナット２６によってカムディスク２７の軸方向の変位が規制され、このローディングカム２８は、カムディスク２７と入力コーンディスク１の相対回転に応じて伝達トルクに比例した入力軸２０の軸方向へのスラスト荷重を発生させて、入出力コーンディスク１、２及び１ａ、２ａ間でパワーローラ３、３ａ及び３ｂ、３ｃを狭持、押圧し、入力軸２０の駆動力を出力歯車２９を介して出力軸３０へ伝達する。
【００５６】
各パワーローラ３、３ａ、３ｂ、３ｃは、図１のように、トラニオン４１、４１で回転自在に軸支され、対向するトラニオン４１、４１は上端に設けた球面継手４２、４２を介してアッパーリンク４３の両端に回転自在かつ揺動自在に連結され、またトラニオン４１、４１の下端も球面継手４４、４４を介してロアリンク４５の両端で回転自在かつ揺動自在に連結される。そして、アッパーリンク４３及びロアリンク４５は、中央部に向けた球面継手４６、４７により変速機ケース２１で揺動自由に支持され、対向するトラニオン４１、４１はＹ軸方向（トラニオン４１の軸方向で、図１の上下方向）で相互逆向きに同期して変位する。
【００５７】
各トラニオン４１には、これらを個々に上下方向へストロークさせるアクチュエータとしてのピストン６がそれぞれ配設されており、各ピストン６の図中上下にはピストン室５１、５２およびピストン室５３、５４が画成される。
【００５８】
そして、これらピストン６、６を相互逆向きに駆動制御するため、ステップモータ４に駆動される変速制御弁５が配設される。
【００５９】
ここで、変速制御弁５は、バルブボディ５ｃ内にステップモータ４に駆動されて軸方向へ変位可能なスリーブ５ｂを収装し、さらにこのスリーブ５ｂの内周に、後述するフィードバック機構に駆動されて相対変位可能なスプール５ａを収装する。
【００６０】
変速制御弁５は、入力ボート５ｄを圧力源５５に接続し、一方の連絡ボート５ｅをピストン室５１およびピストン室５２に、他方の出力ポート５ｆをピストン室５３およびピストン室５４にそれぞれ接続する。
【００６１】
そしてスプール５ａを、パワーローラ３を軸支するトラニオン４１の下端に設けた傾転角のフィードバック機構に連結し、パワーローラ３の傾転角に応じてスプール５ａが駆動される。
【００６２】
このフィードバック機構（第２フィードバック手段）は、４つのトラニオン４１のうちの一つに配設されており、図２にも示すように、パワーローラ３を軸支したトラニオン４１の外周に固設されたカム１７と、このカム１７外周に形成されたカム面と摺接する揺動自在なリンク１８を主体に構成される。
【００６３】
リンク１８は、図１、図２において、下端を軸１９によって揺動自由に支持されるとともに、上端でスプール５ａの一端と連結し、その途中をカム１７に摺接しており、パワーローラ３の傾転に応じてトラニオン４１が軸まわりに回転すると、この回転運動のみが、リンク１８を介してスプール５ａに伝達されるのである。なお、軸１９は変速機ケース２１に支持される。
【００６４】
一方、スリーブ５ｂは、図中右端に形成したラックを介してステップモータ４のピニオンと歯合しており、前記従来例と同様に、コントローラ６１が設定した目標変速比に対応する変速指令値ｕ（ステップ数）に応じて回転したステップモータ４に駆動され、スリーブ５ｂは出力ポート５ｅ、５ｆと入力ポート５ｄの連通状態を制御する。
【００６５】
この変速制御弁５の操作指令は、変速指令値ｕに応動するステップモータ４が、ラックアンドピニオンを介しスリーブ５ｂをスプール５ａに対し相対的に中立位置から変位するとき、圧力源５５からの油圧がピストン室５２、５３に供給される一方、他のピストン室５１、５４がドレンされ、また、変速制御弁５のスリーブ５ｂがスプール５ａに対して相対的に中立位置から逆方向に変位するときには、圧力源５５からの油圧がピストン室５１、５４に供給される一方、他のピストン室５２、５３がドレンされ、トラニオン４１はそれぞれピストン６に加わった油圧に応じて、図中上下方向へ逆向きに駆動される。
【００６６】
対向するトラニオン４１、４１の軸方向の変位によって、パワーローラ３、３ａは、回転軸線Ｏ1が入出力コーンディスク１、２の回転軸線Ｏ2と交差する図１の状態からＹ軸方向へオフセット（オフセット量＝ｙ）されることになり、このＹ軸方向のオフセットによってパワーローラ３、３ａは入出力コーンディスク１、２からの首振り分力で、自己の回転軸線Ｏ1と直交する首振り軸線Ｏ3（＝Ｙ軸）の周りに傾転（傾転角φ）して無段変速を行うことができる。
【００６７】
この変速中に、一方のトラニオン４１の下端に配設されたカム１７は、リンク１８を介して、トラニオン４１およびパワーローラ３の傾転角φを、変速制御弁５のスプール５ａに機械的にフィードバックする。
【００６８】
そして上記傾転によりステップモータ４への変速指令値ｕが達成されるとき、カム１７からなるフィードバック機構が変速制御弁５のスプール５ａを駆動し、スリーブ５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰させると同時に、パワーローラ３、３ａは、回転軸線Ｏ1が入出力コーンディスク１、２の回転軸線Ｏ2と交差する図１の状態に戻ることで、変速指令値ｕの達成状態を維持することができる。
【００６９】
また、ステップモータ４への変速指令値ｕは、前記従来例と同様に、エンジンのスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ６２からの信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ６３からの信号、および変速機の入力軸回転数Ｎｉ（エンジン回転数Ｎｅであってもよい）を検出する入力回転センサ６４からの信号に基づいてコントローラ６１が決定するものである。
【００７０】
しかし、ここでパワーローラ３、３ａの傾転角φのみをフィードバックし、トラニオンのＯ3軸方向、すなわちＹ軸方向のオフセット量ｙをもフィードバックしなければ変速制御においてハンチング現象を起こしてしまうことは、前記従来例の特願平７−７１４９５号にも記したとおりである。
【００７１】
そこで、アッパーリンク４３より上方の各トラニオン４１と変速機ケース２１内周との間に第１フィードバック手段（付勢手段）としてのバネ３５、３５を介装するとともに、バネ３５の両端をトラニオン４１及び変速機ケース２１に結合し、バネ３５はトラニオン４１の中立位置からの変位に対抗する方向へ付勢する。トラニオン４１が後述する中立位置から図中Ｙ軸方向に変位すると、バネ３５はトラニオン４１の変位に対抗して付勢し、トラニオン４１は中立位置へ向けて付勢される。
【００７２】
このバネ３５は、パワーローラ３の回転軸線Ｏ1がＹ軸原点、すなわち、入力軸２０の軸線Ｏ2と交差する中立位置にあるときには、付勢力を発生しないが、トラニオン４１が中立位置からＹ軸方向へ変位すると、この変位に対応した力を発生する。
【００７３】
すなわち、バネ３５は変速機ケース２１およびトラニオン４１に対し両端をＹ軸方向で固定され、Ｙ軸まわりに回転可能かつＹ軸以外の軸に対し平行変位可能に配設され、さらに、パワーローラ３の回転軸Ｏ1がＹ軸原点となる中立位置において、バネ３５の付勢力が０となるよう、変速機ケース２１側にはアジャストプレート３４とアジャスター３３が配設されて、このアジャスター３３によりバネ３５が発生する付勢力が予め調整される。
【００７４】
そして、図１に示すように、相互に対向するパワーローラ３、３ａは対称に運動するため、両パワーローラ３、３ａがＯ2軸に対して対称な位置にあるときには、相互に対向するトラニオン４１、４１を付勢するバネ３５、３５の力が等しくなるようにアジャスター３３を調整することができる。尚、一対のトラニオン４１、４１の一方にアジャスター３３を配設すればよく、無段変速機１０全体のアジャスター３３の数を減らすことが可能である。
【００７５】
以上のように、トラニオン４１、４１をそれぞれ所定の中立位置へ付勢するバネ３５、３５によって、トラニオン４１、４１が変位した際のＹ軸オフセットのフィードバックを得る事が可能となり、変速制御においてハンチング現象が発生するのを防止でき、パワーローラ３の傾転のみをカム１７及びリンク１８から構成されるフィードバック機構によって変速制御弁５へ伝達することで、フィードバック機構を持たない他のパワーローラ３ａ、３ｂ、３ｃの傾転運動を確実に同期させることができ、変速制御を行う各ピストン６への油圧系は共通であることより、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃの傾転角は一致させることができ、前記従来例のように、一つのパワーローラに外乱が加わった場合でも、他のパワーローラにＹ軸方向の外乱が伝達されることはなく、同期崩れ振動現象を防ぎ、外乱による振動的な運動を抑制して、安定した変速制御を行うことが可能となるのである。
【００７６】
ここで、上記構成の模式図を図３に示し、４つのパワーローラ３、３ａ〜３ｃの内、パワーローラ３のトラニオン４１のみがカム１７を主体とする傾転θａのフィードバック機構を備え、各パワーローラには上記バネ３５からなるＹ軸オフセットＹａ、Ｙｂのローカルフィードバック機構が個別に配設されている。
【００７７】
図示のように、カム１７のプロフィールによるゲインをＣａ、油圧機構のゲインをＣｇ、ローカルフィードバックによるゲインをＣｂとし、傾転θａのフィードバック機構とＹ軸オフセットＹａのローカルフィードバック機構を分離したものである。
【００７８】
このように、Ｙ軸方向のフィードバックと傾転方向のフィードバックを独立させても、傾転方向のフィードバックが共通であるならば、図４のシミュレーション結果に示すように、外乱による振動を抑制する方向に作用するのであり、また、Ｙ軸オフセットと傾転角との間には、上記（１）式のような微分方程式の関係があり、フィードバックを行った場合の微分方程式の形が異なるため、傾転方向のフィードバック機構が共通であっても、複数のパワーローラの同期を乱すことはなく、確実に同期させて円滑な変速を行うことができるのである。
【００７９】
なお、上記では、Ｙ軸方向のローカルフィードバック機構を各パワーローラ３、３ａ〜３ｃに設けたが、全てのパワーローラにローカルフィードバック機構を設けずに、少なくともひとつのパワーローラについてローカルフィードバック機構を設けることで、外乱によるパワーローラの振動的な動きを限定的に抑制することもでき、例えば、図５（Ａ）に示すように、パワーローラ３の傾転をフィードバックするトラニオン４１のみにバネ３５（ローカルフィードバック）を配設しても良く、あるいは、図５（Ｂ）に示すように、プリセスカム７及びリンク機構８は前記従来例の図２１と同様に配設し、プリセスカム７を持たないパワーローラ３ｂのみに対してＹ軸方向変位をフィードバックする構成であっても、外乱による不正な運動が加わった場合でも、この運動を打ち消す力を新たに加えることで外乱に起因する振動を抑制できるのである。
【００８０】
図６は、第２の実施形態を示し、前記第１実施形態のバネ３５に代わって、トラニオン４１を所定の中立位置へ向けて付勢する磁石３６ａ、３６ｂを設けたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００８１】
トラニオン４１を貫通して結合した偏心軸１１の変速機ケース２１と対向する端面には所定の極性を備えた磁石３６ｂが固設され、この磁石３６ｂは例えば、Ｓ極を変速機ケース２１に対向させる。
【００８２】
一方、変速機ケース２１の内周には、パワーローラ３、３ａの中立位置で、この磁石３６ｂと対峙する磁石３６ａが固設され、この磁石３６ａは図中上方からＳ、Ｎ、Ｓの極性を備え、パワーローラ３、３ａの中立位置では磁石３６ａのＮ極と、磁石３６ｂのＳ極が対向するように形成される。
【００８３】
この場合も、前記第１実施例と同様に、トラニオン４１が中立位置から変位すると、磁石３６ａ、３６ｂの磁力によって中立位置へ向けて付勢され、ピストン６に加わる油圧に対向する力を発生して、Ｙ軸方向のローカルフィードバックを行うことができる。そして、パワーローラ３の中立位置において、磁石３６ａ、３６ｂが発生する力を０にすることを容易に行うことができる。
【００８４】
また、上記したように、全てのトラニオン４１に磁石３６ｂを設ける必要は無く、前記第１実施形態と同様に、複数のトラニオン４１の内の一つにも配置しても良い。
【００８５】
図７は第３の実施形態を示し、前記第１実施形態のバネ３５に代わって、トラニオン４１自体に弾性部４１Ａを形成したものである。
【００８６】
この場合、弾性部４１Ａは偏心軸１１よりも図中上方で屈曲形成され、上端４１Ｔは変速機ケース２１に結合されるものであり、ピストン６に加わる油圧に応じて偏心軸１１を支持したトラニオン４１が所定の中立位置から変位すると、屈曲した弾性部４１Ａが偏心軸１１を所定の中立位置へ向けて付勢するため、簡易な構成でありながらも、Ｙ軸方向のローカルフィードバックを確実に行うことができる。
【００８７】
図８は第４の実施形態を示し、前記第１実施形態のバネ３５に代わって、アッパーリンク４３及びロアリンク４５をコイルバネ３７ａ、３７ｂ（第３フィードバック手段）を介してパワーローラ３、３ａの中立位置へ向けて付勢するようにしたもので、その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００８８】
この場合、アッパーリンク４３及びロアリンク４５は、それぞれ変速機ケース２１に固設されたピン４８、４８で揺動自由に支持されており、アッパーリンク４３を付勢するコイルバネ３７ａは、基端を変速機ケース２１側に、他端をパワーローラ３側のアッパーリンク４３に連結して、アッパーリンク４３を図中時計回りに付勢する。
【００８９】
一方、ロアリンク４５を付勢するコイルバネ３７ｂは、基端を変速機ケース２１側に、他端をパワーローラ３側のアッパーリンク４３に連結して、ロアリンク４５を図中反時計回りに付勢する。
【００９０】
したがって、パワーローラ３、３ａを支持するトラニオン４１、４１は所定の中立位置へ向けてＹ軸方向に付勢され、上記と同様にＹ軸方向のローカルフィードバックを確実に行うことができ、コイルバネ３７ａ、３７ｂを用いることで、変速機ケース２１の寸法がＹ軸方向へ増大するのを抑制し、小型化を推進することができるのである。
【００９１】
図９は第５の実施形態を示し、パワーローラ３を支持するトラニオン４１に、前記従来例の変速制御弁５に加えて第２の変速制御弁１０５を設けたものである。なお、クレームとの関係では、変速制御弁５が第１フィードバック手段を、変速制御弁１０５が第２フィードバック手段を構成する。
【００９２】
変速制御弁５は、前記従来例と同様にプリセスカム７を介してＹ軸方向変位とパワーローラ３の傾転角φに応じて駆動されるスプール５ａと、ステップモータ４に駆動されるスリーブ５ｂを備え、出力ボート５ｅ及び５ｆはパワーローラ３側のトラニオン４１を駆動するピストン室５１及びピストン室５３にそれぞれ接続される。
【００９３】
一方、第２の変速制御弁１０５は、前記第１実施形態の変速制御弁５と同様に、カム１７を介してパワーローラ３の傾転角φのみに応じて駆動されるスプール１０５ａと、ステップモータ４によりスリーブ５ｂと同期的に駆動されるスリーブ１０５ｂを備え、出力ボート１０５ｅ及び１０５５はパワーローラ３ａ側のトラニオン４１を駆動するピストン室５２及びピストン室５４にそれぞれ接続される。
【００９４】
変速の際にはプリセスカム７によって傾転角φとＹ軸オフセットは、変速制御弁５を介してパワーローラ３のみへフィードバックされ、他方のパワーローラ３ａに対しては、変速制御弁１０５を介して傾転角φのみがフィードバックされる。
【００９５】
したがって、上記図５に示したフィードバックループとなって、Ｙ軸方向のフィードバックと傾転方向のフィードバックを独立させて、傾転方向のフィードバックによって他のパワーローラ３ａの駆動を行うため、前記第１実施形態と同様にし、外乱による振動を抑制することができるのである。
【００９６】
図１０は第６の実施形態を示し、前記従来例の図２１に示した、パワーローラ３を支持するトラニオン４１のピストン６に、トラニオン４１の回転に応じて推力を発生する第４フィードバック手段としてフィン４９を径方向へ同軸的に突設し、かつ、ピストン室５１またはピストン室５３内に収装したものであり、その他の構成は前記従来例と同様である。
【００９７】
この場合、パワーローラ３の傾転角φの微分値、すなわち、傾転速度がＹ軸オフセット量に比例することから、傾転速度に応じた力をＹ軸方向に付与して、上記実施形態と同様に外乱による振動を抑制するものであり、パワーローラ３を支持するトラニオン４１のピストン６には、フィン４９が径方向へ同軸的に突設され、かつ、ピストン室５１またはピストン室５３内に収装される。
【００９８】
変速の際にトラニオン４１はパワーローラ３の傾転速度に応じてフィン４９が回転し、フィン４９が発生する推力によってピストン６にＹ軸方向の力が作用して、トラニオン４１のＹ軸方向への過大な変位が抑制されるため、上記と同様に外乱が加わった場合でも、他のパワーローラ３ａ〜３ｃへ振動が伝達されるのを防ぐことが可能となり、さらに、回転速度（＝傾転速度）に応じてトラニオン４１へＹ軸方向の力が作用する構造となっているため、パワーローラ３、３ａの所定の中立位置で付勢力が釣り合うような調整機構を不要にし、構造を簡易にすることができる。
【００９９】
図１１は第７の実施形態を示し、上記第６実施例のフィン４９に代わってスクリュー５０をピストン６に設け、図中上方のピストン室５１に収装したものである。
【０１００】
ピストン室５１はスクリュー５０によって上下の油室５１ａ、５１ｂに画成されており、ピストン６の回転に応じて、油室５１ａ、５１ｂ間で作動油の給排を行う。例えば、変速動作に応じてピストン６が所定の方向へ回転すると、スクリュー５０は油室５１ｂの作動油を油室５１ａへ移送して油室５１ａの油圧を増大させ、上記第６実施形態と同様に、ピストン６にＹ軸方向の力が作用して、トラニオン４１のＹ軸方向への過大な変位が抑制され、上記と同様に外乱が加わった場合でも、他のパワーローラ３ａ〜３ｃへ振動が伝達されるのを防ぐことが可能となる。
【０１０１】
図１２は第８の実施形態を示し、前記従来例の図２１に示した、パワーローラ３を支持するトラニオン４１を駆動するピストン６に代わって、ダイアフラム状に形成されて、容易に弾性変形可能なピストン６６を用いたもので、その他の構成は前記従来例の図２１と同様である。
【０１０２】
図中上下にピストン室５１、５３を画成するピストン６６は、外周をピストン壁６７に固定され、内周側ではトラニオン４１と軸まわりに相対回転自在に摺接する一方、支持部材６８、６８を介して軸方向で係合する。
【０１０３】
一対の支持部材６８は軸方向に所定の間隔でトラニオン４１に固設され、ピストン６６の内周はこれら支持部材６８に上下方向で狭持され、支持部材６８、６８と図中上下のピストン６６にはシール材６９が介装される。
【０１０４】
そして、ピストン６は弾性変形可能な部材で形成されており、ピストン室５１とピストン室５３の間に圧力差が生じた場合には、ピストン６６は軸方向へ撓んで支持部材６８を介してトラニオン４１を駆動し、さらに、この撓んだ状態では、弾性変形を生じているためピストン６６には図１２の初期位置へ向けて復元力が発生する。すなわち、この復元力によってパワーローラ３のＹ軸方向変位に対向する力を作用させて、パワーローラ３を支持するトラニオン４１へ上記実施形態と同様なローカルフィードバックを行うことができ、上記と同様に外乱が加わった場合でも、他のパワーローラ３ａ〜３ｃへ振動が伝達されるのを防ぐことが可能となり、さらにこの場合では、ピストン６６の外周がピストン壁６７に固定されていることにより、作動油のリークを防ぐシール材６９をトラニオン４１に近い内周へ配設することができ、シール材６９の長さを短縮することで、作動油のリークを低減するとともに、構造の小型化を推進できる。
【０１０５】
図１３は第９の実施形態を示し、前記第１実施形態のコントローラ６１を、変速比計算手段６１ａと、傾転角度計算手段６１ｂ及びＹ軸変位推定手段６１ｃを備え、Ｙ軸方向のトラニオン４１の変位＝パワーローラ３の位置を推定してステップモータ４へ指令値ｕを送出するものである。
【０１０６】
変速比計算手段６１ａは、スロットル開度センサ６２からのスロットル開度ＴＶＯ、車速センサ６３からの車速ＶＳＰ及び入力回転センサ６４が検出した無段変速機１０の入力軸回転数Ｎｉ等の車両の運転状態に基づいて予め設定したマップなどから目標変速比を演算し、傾転角度計算手段６１ｂはこの目標変速比に応じたパワーローラ３の傾転角を演算する。そして、Ｙ軸変位推定手段６１ｃ（第５フィードバック手段）は、傾転角度計算手段６１ｂが計算した傾転角度よりパワーローラ３、３ａ〜３ｃのＹ軸方向の平均位置＝Ｙ軸オフセット量平均値を推定し、実変速比が目標変速比となるようにステップモータ４への指令値を演算するとともに駆動する。
【０１０７】
パワーローラ３の傾転角のみをフィードバックし、トラニオン４１の軸Ｏ3方向、すなわち、Ｙ軸方向のオフセット量もフィードバックしなければ変速制御において、ハンチング現象を起こしてしまうことは、前記従来例の特願平７−７１４９５号にも記したとおりであり、そこで、コントローラ６１は、前記従来例に記したオブザーバを用いる手法等によりＹ軸オフセット量を推定して、この推定値に上記ハンチングを防止することが可能な所定のゲインを乗じた値をステップモータ４へ指令値ｕに加算して出力する。
【０１０８】
なお、このとき、傾転角度計算手段６１ｂが計算した傾転角度は、入出力回転数より算出されたため、全パワーローラの平均値である。従って、これより推定されるＹ軸オフセット量も全パワーローラの平均値である。
【０１０９】
前記従来例のように、プリセスカム７によってスプール５ａを駆動することも、ステップモータ４によってスリーブ５ｂを動かすことも、両者の相対位置に関しては等価となるため、Ｙ軸オフセット量のフィードバックを推定した平均値に基づいて行うため、上記変速ハンチング現象を回避することが可能となり、メカニカルなローカルフィードバックを、パワーローラ３の傾転のみをカム１７を介して変速制御弁５のスプール５ａへ伝達することで、フィードバック機構を持たない他のパワーローラ３ａ、３ｂ、３ｃの傾転運動を確実に同期させることができ、変速制御を行う各ピストン６への油圧系は共通であることより、各パワーローラ３、３ａ〜３ｃの傾転角は一致し、前記従来例のように、一つのパワーローラに外乱が加わった場合でも、他のパワーローラにＹ軸方向の外乱が伝達されることはなく、外乱による振動的な運動（同期崩れ振動現象）を抑制して、安定した変速制御を行うことが可能となるのである。
【０１１０】
図１４は第１０の実施形態を示し、前記従来例の図２１に示したように、パワーローラ３の傾転とＹ軸オフセットの和を変速制御弁５へフィードバックするプリセスカム７を備えたトラニオン４１に、前記第１実施形態に示した傾転角のみをフィードバックするカム１７を加えるとともに、変速制御弁５のスプール５ａへのフィードバックをプリセスカム７又はカム１７のうちの一方へ選択的に切り換えるアクチュエータ７０を設けたものである。
【０１１１】
変速制御弁５の内周には、スプール５ａをパワーローラ３側へ向けて常時付勢するバネ６５が収装される一方、スプール５ａの端部５ｇにはカム１７へ向けて伸縮自在なアクチュエータ７０が配設される。
【０１１２】
ここで、プリセスカム７に駆動されるリンク８にはスプール５ａと平行に配置されたロッド９が連結され、このロッド９の端部がスプール５ａの端部５ｇと接離可能に形成される。
【０１１３】
そして、カム１７と摺接するリンク１８は上端を回転軸１９に連結する一方、他端をアクチュエータ７０の端部に連結し、コントローラ６１の指令に応じてアクチュエータ７０が伸縮することで、トラニオン４１からのフィードバック経路が、カム１７とプリセスカム７の一方に切り換えられ、アクチュエータ７０の伸長位置でカム１７がスプール５ａを駆動する一方、アクチュエータ７０の収縮位置でプリセスカム７がスプール５ａを駆動する。
【０１１４】
この場合、車両が電源系統を失い、コントローラ６１が停止すると、伸長していたアクチュエータが収縮し、バネ６５により付勢されたスプール５ａはプリセスカム７に連結されたロッド９へ押し付けられる一方、カム１７と摺接するリンク１８は切り離され、プリセスカム７の動作がスプール５ａに伝達されるため、Ｙ軸オフセットのフィードバックが可能となり、変速比制御を正常に行うことができ、コントローラ６１が停止した場合のフェイルセーフを確保できる。
【０１１５】
図１５、図１６は第１１の実施形態を示し、前記第９実施形態のＹ軸変位推定手段６１ｃに代わってＹ軸変位センサ６０（第１軸方向変位検出手段）を設けるとともに、前記第１０実施形態のアクチュエータ７０を電磁石７２に置き換えたものである。
【０１１６】
まず、制御系の概略は図１５に示すように構成され、Ｙ軸変位センサ６０の信号はコントローラ６１に入力され、コントローラ６１は上記Ｙ軸変位推定手段６１ｃに代わって、検出したＹ軸オフセットからステップモータ４の指令値ｕを演算する。このＹ軸変位センサ６０は、例えば、静電容量の変化を利用した変位センサで構成され、トラニオン４１の変速機ケース２１に対する変位を検知して、これを電気信号としてコントローラ６１へ伝達する。
【０１１７】
コントローラ６１はＹ軸変位センサ６０からの信号に、コントローラ６１の一部を構成する同期崩れ振動（前記従来例の図２６に示したような、外乱などによる機械的な振動で、制御のハンチングとは異なる振動）の周波数を減衰する効果を持つコンデンサと抵抗による、いわゆるＲＣフィルター回路によって実現される高域遮断フィルター６１ｄを通過した後、これに所定のゲインを乗じ、目標変速比を実現する値である指令値ｕに加算し、ステップモータ４を駆動する。もちろん、高域遮断フィルターに代わって、同期崩れ振動の周波数を減衰する効果を持つ帯域遮断フィルターなどを用いてもよいことは言うまでもない。
【０１１８】
一方、制御機構は、図１６に示すように、プリセスカム７（第２軸方向変位検出手段）とカム１７（軸まわり変位検出手段）を有し、切り換え手段によりこれらを選択的に切り換えることで、コントローラ６１ならびにＹ軸変位センサ６０の故障時等に対処することが可能となる。
【０１１９】
切り換え手段は、スプール５ａの端部５ｇに配設されて、カム軸７４で揺動自由な切り換えカム７１と、この切り換えカム７１を選択的に駆動する電磁石７２、切り換えカム７１がロッド９と当接する方向に付勢する復帰バネ７３を主体に構成され、切り換えカム７１は、リンク８に連結されたロッド９と、リンク１８に連結されたロッド１７ａと選択的に当接し、電磁石７２の駆動に応じて切り換えカム７１はトラニオン４１の動作のフィードバック経路を、プリセスカム７又はカム１７のうちの一方に設定する。
【０１２０】
コントローラ６１は、電源が正常な状態及びＹ軸変位センサ６０の正常時には電磁石７２を励磁し、図１６のように、復帰バネ７３に抗して切り換えカム７１を吸着して切り換えカム７１とロッド１７ａを当接させ、スプール５ａにパワーローラ３の傾転角のみをフィードバックさせる。
【０１２１】
一方、Ｙ軸変位センサ６０の異常を検知した場合には、コントローラ６１が電磁石７２への通電を停止し、切り換えカム７１は復帰バネ７３の付勢力によりカム軸７４を中心として回転し、切り換えカム７１がロッド９と当接してプリセスカム７の動きをスプール５ａにフィードバックするのである。
【０１２２】
なお、Ｙ軸変位センサ６０の異常の検出は、上記従来例の特願平０７−７１４９５にて記載したオブザーバを用いた手法等により、例えば、実際の傾転角と傾転角の推定値の差に基づいて行われる。
【０１２３】
この場合では、上記実施形態の効果に加えて、Ｙ軸変位センサ６０によって、直接パワーローラ３のＹ軸オフセット量を取得するため、前記従来例に記したようにＹ軸オフセット量が変速速度を決定することにより、変速速度制御を含む、より高度な変速制御を高精度に行うことが可能という効果がある。
【０１２４】
図１７は第１２の実施形態を示し、前記第１１実施形態のカム１７を廃止するとともに、スプール５ａの切り換え手段がプリセスカム７と制御弁固定壁７５のうちの一方を選択するようにしたもので、その他の構成は前記第１１実施形態と同様である。
【０１２５】
電源の遮断などでコントローラ６１が停止した場合においては、電磁石７６の通電が停止され、カム復帰バネ７８により切り換え７７が図中反時計回りに回転し、スプール５ａの端部５ｇはロッド９と当接して、プリセスカム７の動きがスプール５ａにフィードバックされ、Ｙ軸方向のフィードバックを正常時の電子制御によるものからメカニカルフィードバックに切り換えることができ、フェイルセーフを確保することができる。
【０１２６】
図１８は第１３の実施形態を示し、前記第１２実施形態の切り換え手段を、変速機ケース２１側に固設された固定壁８０又はリンク８に連結された接合部材８３と択一的に結合する狭持部材８２、８２から構成したもので、狭持部材８２、８２は、電磁石７９が通電状態の時には、基端に介装したバネ８１に抗してそれぞれ電磁石７９、７９に吸着して先端部を開き、狭持部材８２の端部は固定壁８０に当接して、スプール５ａの変位が規制され、上記と同様にコントローラ６１によるＹ軸変位のフィードバックが行われる。
【０１２７】
一方、コントローラ６１の異常時等では、電磁石７９の通電が遮断され、狭持部材８２、８２は基端側をバネ８１に付勢され、端部側で接合部材８３を狭持し、スプール５ａは接合部材８３を介してリンク８側と結合して、メカニカルフィードバックを行うことができ、Ｙ軸方向のフィードバックを正常時の電子制御によるものからメカニカルフィードバックに切り換えることができ、フェイルセーフを確保することができる。
【０１２８】
なお、上記第９、１１から１３実施例のように、通常運転時（コントローラ６１等の正常時）において、Ｙ軸オフセット量のフィードバックを電子的に行う場合では、図１９に示すように、電子フィードバック手段６１ｅが機能を停止した場合に、自動的にＹ軸オフセット量のフィードバック系を切り換える切り換え手段６１ｆを設ければよく、例えば、切り換え手段６１ｆがＹ軸オフセット量のフィードバック系を電子フィードバック手段６１ｅからプリセスカム７へ切り換えると、上述した同期崩れ振動現象は生じるものの、運転性に影響を及ぼす変速比制御のハンチングを避けて、フェイルセーフを確保しながら確実に変速制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図。
【図２】傾転角をフィードバックするカム及びリンクの斜視図。
【図３】変速制御の概要を示すブロック図。
【図４】外乱を与えた場合のパワーローラの傾転角及びＹ軸変位と時間の関係を示すグラフ。
【図５】他の変速制御の概要を示すブロック図で、（Ａ）は、パワーローラの傾転をフィードバックするトラニオンのみにバネ（ローカルフィードバック）を設けた場合を、（Ｂ）はプリセスカムを持たないパワーローラのみに対してＹ軸方向変位のフィードバックを行う場合をそれぞれ示す。
【図６】第２の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図
【図７】第３の実施形態を示すトラニオン及びパワーローラの横断面図。
【図８】第４の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図。
【図９】第５の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図。
【図１０】第６の実施形態を示し、（Ａ）はフィン及びピストンの斜視図を、（Ｂ）はフィン及びピストンの側面図をそれぞれ示す。
【図１１】第７の実施形態を示し、（Ａ）はスクリュー及びピストンの斜視図を、（Ｂ）はスクリュー及びピストンの側面図をそれぞれ示す。
【図１２】第８の実施形態を示すピストンの断面図。
【図１３】第９の実施形態を示し、変速制御の概要を示すブロック図。
【図１４】第１０の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図。
【図１５】第１１の実施形態を示し、変速制御の概要を示すブロック図。
【図１６】同じく、トロイダル型無段変速機の横断面図。
【図１７】第１２の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図。
【図１８】第１３の実施形態を示すトロイダル型無段変速機の横断面図。
【図１９】さらに他の変速制御の概要を示すブロック図。
【図２０】従来例を示すトロイダル型無段変速機の縦断面図。
【図２１】同じく従来例を示し、トロイダル型無段変速機の横断面図。
【図２２】同じく従来例を示し、プリセスカム及びリンクの斜視図。
【図２３】同じく従来例を示し、ダブルキャビティのトロイダル型無段変速機に作用する力の概念図。
【図２４】同じく従来例を示し、外乱を与えた場合のパワーローラの傾転角及びＹ軸変位と時間の関係を示すグラフ。
【図２５】同じく従来例を示し、変速制御の概要を示すブロック図。
【図２６】同じく従来例を示し、外乱を与えた場合のパワーローラの傾転角及びＹ軸変位と時間の関係を示すグラフで、同期崩れによる振動現象を示す。
【符号の説明】
１、１ａ  入力コーンディスク
２、２ａ  出力コーンディスク
３、３ａ〜３ｃ  パワーローラ
４  ステップモータ
５  変速制御弁
５ａ  スプール
５ｂ  スリーブ
５ｄ  入力ポート
５ｅ  出力ボート
５ｆ  出力ボート
６  ピストン
７  プリセスカム
８  リンク
９  ロッド
１０  無段変速機
１１  偏心軸
１７  カム
１８  リンク
１９  回転軸
２０  入力軸
２１  変速機ケース
２５  中空軸
２６  ローディングナット
２７  カムディスク
２８  ローディングカム
２９  出力歯車
３０  出力軸
３３  アジャスター
３４  アジャスタープレート
３５  バネ
３６ａ、３６ｂ  磁石
３７ａ、３７ｂ  コイルバネ
４１  トラニオン
４２、４４  球面継手
４３  アッパーリンク
４５  ロアリンク
４６、４７  球面継手
４８  ピン
５１〜５３  ピストン室
６０  Ｙ軸変位センサ
６１  コントローラ
６１ａ  変速比計算手段
６１ｂ  傾転角度計算手段
６１ｃ  Ｙ軸変位推定手段
６１ｄ  高域遮断フィルター
６１ｅ  電子フィードバック手段
６１ｆ  切り換え手段
６２  スロットル開度センサ
６３  車速センサ
６４  入力回転センサ
６５  バネ
７０  アクチュエータ
７１  切り換えカム
７２  電磁石
７３  復帰バネ
７４  カム軸
１０５  変速制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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