(57)【要約】【課題】ディスク／ローラ型無段変速機構の変速応答性が低いことをそのローラ偏倚用油圧アクチュエータとその油圧室に対する油の給排を切り換える油流制御弁との間の給排油路の長さを短縮することにより補い、ディスク／ローラ型無段変速機構を含む無段変速装置の変速応答性を改善する。【解決手段】ディスク／ローラ型無段変速装置の油圧アクチュエータに対する油圧の給排を制御する油流制御弁を油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込む。【選択図】図１
2006046513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に複数のローラの各々が各ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々はその中心軸線が前記ディスク中心軸線と交差する位置を中心に該一対のディスクに対し偏倚可能とされているディスク／ローラ型無段変速機構を備えた無段変速装置にして、前記油圧アクチュエータに対する油圧の給排を制御する油流制御弁が前記油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていることを特徴とする無段変速装置。
【請求項２】
前記一対のディスクと同軸に配置された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の回転要素の一つを制動するブレーキと、前記ブレーキの作動時に前記遊星歯車機構の二つの回転要素間の係合を解除するクラッチとを備え、前記ブレーキが解除されているときには前記一対のディスク間の回転差を遊星変速して正回転の出力を行い、前記ブレーキの作動により逆回転の出力を行なうようになっていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速装置。
【請求項３】
前記一対のディスクとその間に挾圧されたローラよりなるディスク／ローラ型無段変速機構は２組がそれぞれの出力側ディスクを背中合わせにして同軸に配置され、前記背中合わせの２つの出力側ディスクは互いにトルク伝達関係に連結されてその回転は中空軸により前記クラッチを経て前記遊星歯車機構に入力され、それぞれの入力側ディスクは前記中空軸内を貫通する軸により互いにトルク伝達関係に連結されてその回転は前記遊星歯車機構に入力されていることを特徴とする請求項２に記載の無段変速装置。
【請求項４】
中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に複数のローラの各々が各ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々はその中心軸線が前記ディスク中心軸線と交差する位置を中心に該一対のディスクに対し偏倚可能とされているディスク／ローラ型無段変速機構と、前記一対のディスクと同軸に配置された複数の遊星歯車機構とを有し、前記複数の遊星歯車機構の各回転要素から選択された４つの回転要素により前進段と後進段とが切換えて得られるようになっており、前記油圧アクチュエータに対する油圧の給排を制御する油流制御弁が前記油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていることを特徴とする無段変速装置。
【請求項５】
前記ローラは一対が前記ディスク中心軸線を挟んで互いに対向して配置され、これら一対のローラに対する前記ローラ支持手段も一対が互いに並んで配置されて各ローラ支持手段の一端部に各ローラ支持手段の前記油圧アクチュエータが互いに並んで配置され、これら一対の油圧アクチュエータのシリンダボディの中央位置に前記油流制御弁が組み込まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無段変速装置。
【請求項６】
前記油流制御弁はそれぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁を含み、前記油圧アクチュエータは第一のポートにより前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、また第二のポートにより前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により作動状態を制御されるようになっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無段変速装置。
【請求項７】
前記第一および第二の油流制御弁は同軸に整列して前記油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていることを特徴とする請求項６に記載の無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に一対のローラが各々ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々がその中心軸線をディスク中心軸線と交差する位置を中心に偏倚されて変速が行われるディスク／ローラ型無段変速機構を備えた無段変速装置に係る。かかる無段変速機構の一対のディスクの作動面は通常トロイド面の一部とされているので、この種の無段変速装置は、一般にトロイダル型無段変速装置と称されている。
【背景技術】
【０００２】
上記の如きトロイダル型無段変速装置にける油圧アクチュエータの油圧の給排を制御する前記油流制御弁は、通常、油圧アクチュエータの一方の油圧室を圧油源に接続すると同時に他方の油圧室を排出通路に接続する第一の切換位置と、前記他方の油圧室を圧油源に接続すると同時に前記一方の油圧室を排出通路に接続する第二の切換位置との間に切り換えられる態様にて作動するものであり、従来より一般に多ポート型のピストン式弁装置として構成されている。そのため、それぞれがシリンダ／ピストン構造を有する油圧アクチュエータと油流制御弁とは、それぞれ個別のシリンダボディを備えた別装置として作られている。そのような構造は、例えば下記の特許文献１および２に示されている。
【特許文献１】特開平６-３４０３０
【特許文献２】特開２００３-１８５００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ディスク／ローラ型無段変速機構に於ける変速比の変更は、ローラ中心軸線がディスク中心軸線と交差する位置から偏倚されることによりディスクからローラに作用する回転トルクに半径方向の力成分が含まれるようになることからローラが偏向することによるものであり、油圧アクチュエータによるローラ中心軸線の偏倚からローラが実際に偏向するまでには幾分かの時間を要する。そのためかかるディスク／ローラ型無段変速装置の変速はどうしても遅れがちとなる。そこで、かかるディスク／ローラ型無段変速装置の変速応答の遅れを補うべく、変速指令に対する油圧アクチュエータの応答を速めることが考えられる。この点に於いて、上記の如く変速比変更制御のための油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータの油圧室への油の給排を切換制御する油流制御弁とがそれぞれ個別のシリンダボディを備えた別装置として作られていると、油の給排油路の長さがどうしても長くなり、それだけ変速制御の応答性が制限を受ける。本発明は、この点に着目し、かかる観点からディスク／ローラ型無段変速装置の変速応答性を改善することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に複数のローラの各々が各ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々はその中心軸線が前記ディスク中心軸線と交差する位置を中心に該一対のディスクに対し偏倚可能とされているディスク／ローラ型無段変速機構を備えた無段変速装置にして、前記油圧アクチュエータに対する油圧の給排を制御する油流制御弁が前記油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていることを特徴とする無段変速装置を提案するものである。
【０００５】
この場合、無段変速装置は、前記一対のディスクと同軸に配置された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の回転要素の一つを制動するブレーキと、前記ブレーキの作動時に前記遊星歯車機構の二つの回転要素間の係合を解除するクラッチとを備え、前記ブレーキが解除されているときには前記一対のディスク間の回転差を遊星変速して正回転の出力を行い、前記ブレーキの作動により逆回転の出力を行なうようになっていてよい。
【０００６】
その場合、前記一対のディスクとその間に挾圧されたローラよりなるディスク／ローラ型無段変速機構は２組がそれぞれの出力側ディスクを背中合わせにして同軸に配置され、前記背中合わせの２つの出力側ディスクは互いにトルク伝達関係に連結されてその回転が中空軸により前記クラッチを経て前記遊星歯車機構に入力され、それぞれの入力側ディスクは前記中空軸内を貫通する軸により互いにトルク伝達関係に連結されてその回転が前記遊星歯車機構に入力されていてよい。
【０００７】
或はまた、無段変速装置は、中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に複数のローラの各々が各ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々はその中心軸線が前記ディスク中心軸線と交差する位置を中心に該一対のディスクに対し偏倚可能とされているディスク／ローラ型無段変速機構と、前記一対のディスクと同軸に配置された複数の遊星歯車機構とを有し、前記複数の遊星歯車機構の各回転要素から選択された４つの回転要素により前進段と後進段とが切換えて得られるようになっていてよい。
【０００８】
前記ローラは一対が前記ディスク中心軸線を挟んで互いに対向して配置され、これら一対のローラに対する前記ローラ支持手段も一対が互いに並んで配置されて各ローラ支持手段の一端部に各ローラ支持手段の前記油圧アクチュエータが互いに並んで配置され、これら一対の油圧アクチュエータのシリンダボディの中央位置に前記油流制御弁が組み込まれていてよい。
【０００９】
前記油流制御弁はそれぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁を含み、前記油圧アクチュエータは第一のポートにより前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、また第二のポートにより前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により作動状態を制御されるようになっていてよい。かかる第一および第二の油流制御弁は同軸に整列して前記油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていてよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記の如く中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に複数のローラの各々が各ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々はその中心軸線が前記ディスク中心軸線と交差する位置を中心に該一対のディスクに対し偏倚可能とされているディスク／ローラ型無段変速機構を備えた無段変速装置に於いて、前記油圧アクチュエータに対する油圧の給排を制御する油流制御弁が前記油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていれば、油圧アクチュエータの油圧室と油流制御弁の各制御ポートとは該シリンダボディ内に形成された油路により極めて短い油流距離にて接続され、油圧アクチュエータと油流制御弁とがそれぞれ個別のシリンダボディを備えた別装置として作られている場合に比して、変速制御指令による油流制御弁の切換えに油圧アクチュエータの作動をより速やかに追従させ、それだけディスク／ローラ型無段変速装置の変速応答性を改善することができる。
【００１１】
この場合、無段変速装置が、前記一対のディスクと同軸に配置された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の回転要素の一つを制動するブレーキと、前記ブレーキの作動時に前記遊星歯車機構の二つの回転要素間の係合を解除するクラッチとを備え、前記ブレーキが解除されているときには前記一対のディスク間の回転差を遊星変速して正回転の出力を行い、前記ブレーキの作動により逆回転の出力を行なうようになっていれば、無段変速装置の回転軸は一軸の線型軸系となるので、一対のローラ支持手段の油圧アクチュエータの間の領域がディスク／ローラ型無段変速機構につきもののカウンタ軸により占められることがなく、油流制御弁を油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込むことが容易となる。
【００１２】
ディスク／ローラ型無段変速機構が車輌用変速装置に用いられる場合には、所要伝達トルク容量を確保するため、ディスク／ローラ型無段変速機構は通常２組がそれぞれの出力側ディスクを背中合わせにして同軸に配置された２連式の構造につくられるが、上記の如くディスクと遊星歯車機構とが同軸に配置され、これに遊星歯車機構の回転要素の一つを制動するブレーキと該ブレーキの作動時に遊星歯車機構の二つの回転要素間の係合を解除するクラッチとが組み合わされ、前記ブレーキが解除されているときには一対のディスク間の回転差を遊星変速して正回転の出力を行い、前記ブレーキの作動により逆回転の出力を行なうようになっている場合に、背中合わせの２つの出力側ディスクが互いにトルク伝達関係に連結されてその回転が中空軸により前記クラッチを経て遊星歯車機構に入力され、それぞれの入力側ディスクが前記中空軸内を貫通する軸により互いにトルク伝達関係に連結されてその回転が遊星歯車機構に入力されていれば、ディスク／ローラ型無段変速機構が２連式とされる場合にも、一対のローラ支持手段の油圧アクチュエータ間の領域にて油流制御弁を油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込むことができる。
【００１３】
また、この場合に、無段変速装置が、中心軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクが該中心軸線に沿って互いに整合した状態に対向して配置され、その間に複数のローラの各々が各ローラ支持手段により支持された状態で挾圧され、前記ローラ支持手段の各々が油圧アクチュエータにより偏倚されることにより、前記複数のローラの各々はその中心軸線が前記ディスク中心軸線と交差する位置を中心に該一対のディスクに対し偏倚可能とされているディスク／ローラ型無段変速機構と、前記一対のディスクと同軸に配置された複数の遊星歯車機構とを有し、前記複数の遊星歯車機構の各回転要素から選択された４つの回転要素により前進段と後進段とが切換えて得られるようになっていれば、上記の変速制御指令による油流制御弁の切換えに油圧アクチュエータの作動をより速やかに追従させ、ディスク／ローラ型無段変速装置の変速応答性を改善する効果を、後進段を得るためにのみ使用される歯車が無くされ、歯車機構に於ける回転要素の総合的作動率が高められた無段変速装置に於いて得ることができる。
【００１４】
上記の如く前記ローラが一対とされ、一対のローラが前記ディスク中心軸線を挟んで互いに対向して配置され、これら一対のローラに対する前記ローラ支持手段も一対が互いに並んで配置されて各ローラ支持手段の一端部に各ローラ支持手段の油圧アクチュエータが互いに並んで配置され、これら一対の油圧アクチュエータのシリンダボディの中央位置に前記油流制御弁が組み込まれれば、油圧アクチュエータの油圧室と油流制御弁の各ポートとの間を結ぶ油路の長さは最小とされ得る。
【００１５】
前記油流制御弁がそれぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁を含み、前記油圧アクチュエータが第一のポートにより前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、また第二のポートにより前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により作動状態を制御されるようになっていれば、第一および第二の油流制御弁の何れかにスティック等の障害が生じても、油圧アクチュエータの制御が受ける障害を無くし或いは軽減することができるが、特にこのように油流制御弁が第一および第二の二つ油流制御弁として構成されても、それらが油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれていれば、油圧アクチュエータの油圧室と油流制御弁の各ポートとを結ぶ油路の長さは小さく抑えられる。
【００１６】
上記の如き第一および第二の油流制御弁が同軸に整列して油圧アクチュエータのシリンダボディ内に組み込まれれば、一対の油圧アクチュエータに対し第一および第二の油流制御弁を互いに同一の位置関係に配置することができ、一対の油圧アクチュエータについて均整のとれた制御性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
添付の図１は、本発明による無段変速装置を一つの実施の形態について示す幾分解図的断面図である。図は、中心軸線１０に沿って半径が変化する作動面１２を備え、一方が１４として示されている一対のディスクの該中心軸線１０に垂直で、該一対のディスク間に挾圧された一対のローラ１６,１８がその中心軸線２０，２２を互いに整合させた状態で向き合っているときの該中心軸線２０，２２含む平面にてディスク／ローラ型無段変速機構を切断した断面を示している。一対のローラ１６，１８がその中心軸線２０，２２を互いに整合させた状態で向き合うのは、一対のディスク間に伝達される回転運動の変速比が１のときである。一対のローラ１６，１８の各々は通常トラニオンと称されている一対のローラ支持手段２４，２６の各々により偏心軸２８，３０を介して支持されている。トラニオンと偏心軸によるローラの支持部には、図示の如きいくつかのラジアル軸受、スラスト軸受或いはラジアル／スラスト軸受が組み込まれているが、これらの構造自身はこの技術分野に於いては周知であるので、それらについての符号を付した説明は明細書の冗長化を避けるため省略する。
【００１８】
一対のローラ支持手段２４，２６は、偏心軸２８，３０によるそれらのローラ支持部の上下両側にて、一対の横リンク部材３２，３４により互いに連結され、該一対の横リンク部材の各々はその中央部にて枢支手段３６，３８によりハウジング４０から枢動可能に支持されている。枢支手段３６，３８は各々枢支ピン４２，４４とそれを枢支するポスト部材４６，４８とを含んでいる。ローラ支持手段２４，２６と横リンク部材３２，３４の係合部には、互いに連結される両部材間に幾分かの傾動を許すラジアル／スラスト軸受５０，５２，５４，５６が組み込まれている。
【００１９】
ローラ支持手段２４，２６の各々はその下端部に設けられたピストン部５８，６０とそれを受けるシリンダ装置６２，６４により構成された油圧アクチュエータにより偏倚されるようになっており、これによって一対のローラ１６，１８の各々はその中心軸線２０，２２がディスク中心軸線１０に交差する位置を中心に該一対のディスクに対し図にて上下に偏倚可能とされている。シリンダ装置６２，６４は、ピストン部５８，６０を受けるシリンダ室６６，６８とローラ支持手段２４，２６のピストン軸部７０，７２を通す孔部７４，７６を備えたシリンダブロック部材７８と、ピストン軸部７０，７２を通す孔部８０，８２を備えていてシリンダブロック部材７８に重ね合わされてシリンダ室６６，６８の一端を閉じるシリンダプレート部材８４，８６とから構成されたシリンダボディを備えている。シリンダブロック部材７８およびシリンダプレート部材８４，８６は、図には示されていない締結手段によりハウジング４０と一体に組み合わされている。
【００２０】
上記のシリンダボディ、特に図示の実施の形態では主としてそのシリンダブロック部材７８の部分内に、ローラ支持手段２４，２６のピストン部５８，６０とシリンダ装置６２，６４よりなる油圧アクチュエータを作動させるための図２に示す如き油圧回路を構成する油流制御弁８８および９０が組み込まれており、またこれらの油流制御弁の各ポートとシリンダ室６６，６８のピストン部５８，６０より上にある室空間および下にある室空間とを結ぶ油路は、図１に９２，９４，９６，９８として幾分解図的に示されている如く、シリンダブロック部材７８とシリンダプレート部材８４，８６よりなるシリンダボディ内に穿孔された油路として形成されている。
【００２１】
図２に示す油圧回路は、油圧ポンプ等よりなる圧油源１００と、上記２つの油流制御弁８８および９０と、排油溜１０２とを含んでいる。油流制御弁８８は、給油取入れポート１０４、給油取出しポート１０６、排油取入れポート１０８、排油取出しポート１１０を備えた弁ハウジング１１２と、ポート１０４と１０６の間の連通または遮断およびポート１０８と１１０の間の連通または遮断を制御する弁スプール１１４と、該弁スプールをポート１０４と１０６の間を遮断しまたポート１０８と１１０の間を遮断する位置へ付勢する圧縮コイルばね１１６と、弁スプール１１４を圧縮コイルばね１１６のばね力に抗してポート１０４と１０６の間を連通しまたポート１０８と１１０の間を連通する位置へ駆動する電磁駆動装置１１８とを含んでいる。
【００２２】
同様に、油流制御弁９０は、給油取入れポート１２０、給油取出しポート１２２、排油取入れポート１２４、排油取出しポート１２６を備えた弁ハウジング１２８と、ポート１２０と１２２の間の連通または遮断およびポート１２４と１２６の間の連通または遮断を制御する弁スプール１３０と、該弁スプールをポート１２０と１２２の間を遮断しまたポート１２４と１２８の間を遮断する位置へ付勢する圧縮コイルばね１３２と、弁スプール１３０を圧縮コイルばね１３２のばね力に抗してポート１２０と１２２の間を連通しまたポート１２４と１２６の間を連通する位置へ駆動する電磁駆動装置１３４とを含んでいる。
【００２３】
圧油源１００は、一方では、油路１３６と１３８を経て油流制御弁８８の給油取入れポート１０４に接続され、これに対応する給油取出しポート１０６は油路１４０および１４２を経てシリンダ室６６のピストン部５８より上側（図１にて左上）に、また油路１４０および１４４を経てシリンダ室６８のピストン部６０より下側（図１にて右下）に接続されている。かかる給油経路に対応して、シリンダ室６６のピストン部５８より下側（図１にて左下）およびシリンダ室６８のピストン部６０より上側（図１にて右上）はそれぞれ油路１４６および１４８と油路１５０を経て油流制御弁８８の排油取入れポート１０８に接続され、これに対応する排油取出しポート１１０は油路１５２と１５４を経て排油溜１０２に接続されている。
【００２４】
しかし、また、圧油源１００は、他方では、油路１３６と１５６を経て油流制御弁９０の給油取入れポート１２０に接続され、これに対応する給油取出しポート１２２は油路１５８と１４６を経てシリンダ室６６のピストン部５８より下側（図１にて左下）および油路１５８と１４８を経てシリンダ室６８のピストン部６０より上側（図１にて右上）に接続されている。かかる給油経路に対応して、シリンダ室６６のピストン部５８より上側（図１にて左上）およびシリンダ室６８のピストン部６０より下側（図１にて右下）はそれぞれ油路１４２および１４４と油路１６０を経て油流制御弁９０の排油取入れポート１２４に接続され、これに対応する排油取出しポート１２６は油路１６２と１５４を経て排油溜１０２に接続されている。
【００２５】
油流制御弁８８および９０の電磁駆動装置１１８および１３４への通電は、マイクロコンピュータを備えた制御弁作動制御手段１６４により制御されるようになっている。
【００２６】
上記の如き構成に於いて、今、ディスク１４が駆動側ディスクであり、図１で見て反時計廻り方向に回転するものとする。変速比を増大させるべきとき（ダウンシフト時）には、制御弁作動制御手段１６４の制御により、一例として、先ず、油流制御弁８８の電磁駆動装置１１８のみに電流が供給される。電流値がある所定値以上になると、給油取入れポート１０４と給油取出し１０６の間の連通が始まり、図１で見て左上シリンダ室と右下シリンダ室に電流に応じた油量が供給される。このとき反対側の左下シリンダ室と右上シリンダ室は排油取入れポート１０８と排油取出しポート１１０の連通により排油溜り１０２に連通される。これによって左側のローラ１６はディスク１４に対し下方へ偏倚し、ローラ１６にはディスク１４より時計廻り方向のトルクの他に半径方向内向きの力が作用するようになり、ローラ１６はディスク１４との接触点にて半径方向内向きに駆動される。右側のローラ１８はディスク１４に対し上方へ偏倚し、同じくディスク１４との接触点にて半径方向内向きに駆動される。
【００２７】
こうして両ローラが所定の変速比に対応する傾動角まで傾動されたとき（実際にはそれを予測して幾分早めに）、電磁駆動装置１１８への通電が停止され、次いで制御弁９０の電磁駆動装置１３４のみに電流が供給される。この場合にも、電流値がある所定値以上になると、給油取入れポート１２０と給油取出し１２２の間の連通が始まり、図１で見て左下シリンダ室と右上シリンダ室に電流に応じた油量が供給される。このとき反対側の左上シリンダ室と右下シリンダ室は排油取入れポート１２４と排油取出しポート１２６の連通により排油溜り１０２に連通される。これによって左側のローラ１６は上方へ移動し、右側のローラ１８は下方へ移動し、それぞれディスク１４に対する整合位置へ向けて戻る。こうして両ローラがディスク１４に対する整合位置へ戻ったとき（実際にはそれを予測して幾分早めに）、電磁駆動装置１３４への通電が停止されればよい。
【００２８】
変速比を減小させるべきとき（アップシフト時）には、上記と逆に先ず電磁駆動装置１３４への通電が行われ、ディスク１４に対し左側のローラ１６を上方へまた右側のローラ１８を下方へ偏倚させ、所定の変速比に対応する傾動角まで両ローラが傾動したところで、電磁駆動装置１３４への通電が停止され、次いで電磁駆動装置１１８が通電されて両ローラがディスクとの整合位置へ戻され、そこで電磁駆動装置１１８の通電が停止されればよい。
【００２９】
尚、上記の２つの油流制御弁を用いた構成は、例えば、油流制御弁８８を作動させて無段変速機の変速比を増大させるダウンシフト制御を行っている最中に油流制御弁８８に異物の噛込み等によるスティックが生じ、電磁駆動装置１１８への通電を切っても弁スプール１１２が全閉位置まで戻らなくなったとき、かかる状態をそのまま放置すると、目標変速比に到達してもダウンシフトが続けられることになるが、そのときには、例えば図には示されていないローラ偏向角度センサによる検知に基づいて、油流制御弁９０を作動させ、その排油取入れポート１２４と排油取出しポート１２６とを連通させ、スティックを生じた油流制御弁８８の給油取出しポート１０６より左上シリンダ室および右下シリンダ室へ向けて送られつつある油を排油溜１０２へ向けて逃がし、また同時に油流制御弁９０の給油取出しポート１２２に現れる油を左下シリンダ室および右上シリンダ室へ向けて供給し、これら両作用により無段変速機の異常な変速比増大を迅速に停止させ、また必要ならば変速比を減小方向に後戻りさせることもできる。
【００３０】
同様に、油流制御弁９０を作動させて無段変速機の変速比を減小させるアップシフト制御を行っている最中に油流制御弁９０に異物の噛込み等によるスティックが生じ、電磁駆動装置１３４への通電を切っても弁スプール１３０が全閉位置まで戻らなくなった場合、かかる状態をそのまま放置すると、無段変速機のアップシフトが続けられ、無段変速機が最小変速比に固定された状態となり、車輌が一旦停止されると、発進が困難になるという不都合が生ずる恐れがあるが、それに対しても、そのことが例えば上記のローラ偏向角度センサにより検知されたときには、油流制御弁８８を作動させ、その排油取入れポート１０８と排油取出しポート１１０とを連通させ、スティックを生じた油流制御弁９０の給油取出しポート１２２より左下シリンダ室および右上シリンダ室へ向けて送られつつある油を排油溜１０２へ向けて逃がし、また同時に油流制御弁８８の給油取出しポート１０６に現れる油を左上シリンダ室および右下シリンダ室へ向けて供給し、これら両作用により無段変速機の異常な変速比減小を停止させ、また必要ならば変速比を増大方向に後戻りさせることもできる。
【００３１】
図３は、本発明を、本件出願と同一の発明者および出願人による同日の別出願に開示の、ディスク／ローラ型無段変速機構に遊星歯車機構を同軸に組み合わせ、これに前記遊星歯車機構の回転要素の一つを制動するブレーキと、該ブレーキの作動時に前記遊星歯車機構の二つの回転要素間の係合を解除するクラッチとを付加し、前記ブレーキが解除されているときには前記ディスク／ローラ型無段変速機構の一対のディスク間の回転差を遊星変速して正回転の出力を行い、前記ブレーキの作動により逆回転の出力を行なうようにした無段変速装置であって、且つそれを車輌用無段変速装置に適するよう、２組のディスク／ローラ型無段変速機構がそれぞれの出力側ディスクを背中合わせにして同軸に配置され、背中合わせの２つの出力側ディスクが互いにトルク伝達関係に連結されてその回転が中空軸により前記クラッチを経て遊星歯車機構に入力され、それぞれの入力側ディスクが前記中空軸内を貫通する軸により互いにトルク伝達関係に連結されてその回転が前記遊星歯車機構に入力される構造に於いて実施した無段変速装置に適用した例を示す幾分解図的断面図である。
【００３２】
かかる２連式のディスク／ローラ型無段変速機構は、従来より通常４つのローラの各々を支持するトラニオンが垂直配置とされ、油圧式アクチュエータにより垂直方向に偏倚されるようになっているものである。図示の無段変速装置もこの点に関しては従来一般の構造に倣ったものであり、従って図の断面はそのような無段変速装置のディスク中心軸線を通る水平断面を示している。また、図１に示した断面構造を図３に当て嵌めれば、概略図３に於ける切断面Ｉ−Ｉによる断面を矢印方向に見たものに相当する。従って、図３に示す構造中、図１に付した符号に対応させたほうが対照の便に寄与すると思われる部分については、図１に付した符号に対応する符号を付するものとする。図４は図３にIV−IVとして示す切断面による断面を矢印方向に見た断面図である。
【００３３】
図３に於いて、１４aおよび１４bが１組のディスク／ローラ型無段変速機構の一対のディスクであり、１４cおよび１４dが他の１組のディスク／ローラ型無段変速機構の一対のディスクである。それらの作動面１２a、１２b、１２c、１２dは凹状のトロイド面として形成されている。ディスク１４a、１４b、１４c、１４dは共通の中心軸線１０に整合して配列されている。ディスク１４aと１４bは一対のローラ１６m、１８mと共に１組のディスク／ローラ型無段変速機を構成し、ディスク１４cと１４dとは他の一対のローラ１６n、１８nと共に他の１組のディスク／ローラ型無段変速機を構成している。
【００３４】
ディスク１４a、１４bとローラ１６m、１８mとにより構成されたディスク／ローラ型無段変速機に於いては、ディスク１４aが入力側であり、ディスク１４bが出力側である。ディスク１４c、１４dとローラ１６n、１８nとにより構成されたディスク／ローラ型無段変速機に於いては、ディスク１４cが入力側であり、ディスク１４dが出力側である。出力側ディスク１４bと１４dとは、図示の例では、中心軸線１０に沿って同軸に背中合わせに一体に接合され、その中央の軸部１１にて軸受１３により図には示されていない変速装置のハウジングより回転式に支持されている。
【００３５】
回転入力は入力部材１５から円板部材１７へ導入され、該円板部材の周縁部に設けられた爪１９よりこれに噛み合う円板部材２１に伝達され、その裏側に設けられた環状のローディングカム２３を経てディスク１４aに伝達される。円板部材２１には入力軸２５が連結されており、入力軸２５は以下に説明される遊星歯車機構の一部を経てディスク１４cと連結されている。ディスク１４aは入力軸２５上に軸受２７により遊嵌されており、ディスク１４aが円板部材２１よりローディングカム２３を経て回転駆動されると、ディスク１４aが円板部材２１に対し僅かに回動偏倚することによりローディングカム２３が軸線方向に拡開し、入力軸２５を支持部材としてディスク１４aを図にて右方へ押しやり、ディスク１４aとディスク１４cの間の間隔を引き締め、ディスク１４aと１４bの間に於けるローラ１６m、１８mの挾圧と、ディスク１４cと１４dの間に於けるローラ１６n、１８nの挾圧に必要な押圧力をもたらすようになっている。
【００３６】
ローラ１６m，１８m，１６n，１８nはそれぞれ図にて解図的に示されたトラニオン（ローラ支持手段）２４m，２６m，２４n，２６nにより担持されており、変速比の変更に際して、これらのトラニオンがそれらの下端部に設けられたピストン部とシリンダ装置６２m，６４m，６２n，６４nよりなる油圧アクチュエータにより上下に偏倚され、ローラ中心軸線がディスク中心軸線に対し上下に偏倚されることにより、各ローラはディスクに対する傾動角を変えるようになっている。
【００３７】
入力軸２５の周りには中空の出力軸２９が設けられており、その左端部はスプライン３１により出力側ディスク１４bおよび１４dとトルク伝達関係に連結されている。入力側ディスク１４cは出力軸２９上にラジアル軸受３３を介して遊嵌されている。出力軸２９の右端にはスプライン３５によりワンウェイクラッチ３７がトルク伝達関係に取り付けられ、ナット３９の如き締結手段により保持されている。ワンウェイクラッチ３７の周りには第一のサンギヤ４１が取り付けられている。
【００３８】
入力軸２５の図に於ける右端にはキャリア４３がスプライン４５によりトルク伝達関係に取り付けられ、ナット４７の如き締結手段により入力軸２５を引っ張る方向の力に対し強固に取り付けられている。キャリア４３は３個の押圧脚部４９を有しており、それらの図１で見た左端はディスク１０cに右方向より当接している。ディスク１０cには押圧脚部４９の左端を受ける窪み５１が形成されている。また、これらの押圧脚部４９を介してキャリア４３には補助円板部材５３が同軸に組み合わされている。キャリア４３はラジアル軸受５５により３個のピニオン軸５７を回転可能に支持している。ピニオン軸５７の左端はラジアル軸受５９により補助円板部材５３から支持されている。ピニオン軸５７の周りには第一のピニオン６１が設けられている。
【００３９】
ピニオン軸５７の右端部には第二のピニオン６３がスプライン６５を経てトルク伝達関係に担持されている。ピニオン６３の内側にはキャリア４３の３個のピニオン支持軸部６７よりラジアル軸受６９を介して回転自在に担持された第三のピニオン７１が噛み合わされている。ピニオン軸５７の右端にはラジアル軸受７３を介して環状の補強リング７５が装着されている。キャリア４３には更に３個の支持ピン部７７が設けられており、補強リング７５はこれらの支持ピン部７７により支持された状態でピニオン支持軸部６７とピニオン軸５７の右端を受けている。
【００４０】
第二のピニオン６３の外側にはリングギヤ７９が噛合わされており、リングギヤ７９は、その周りに配置され、図には示されていない変速装置のケーシングにより支持されたブレーキアクチュエータ８１により操作されるブレーキシュー８３によりその回転が選択的に制動されるようになっている。
【００４１】
第三のピニオン７１の内側には、スプライン８５を経て出力軸８７を駆動する第二のサンギヤ８９が噛み合わされている。
【００４２】
図５は図１に示すディスク／ローラ型無段変速機構と遊星歯車機構の組合せにより得られる第一のサンギヤ４１、キャリア４３、リングギヤ７９、第二のサンギヤ８９、ピニオン軸５７と共に回転する第一および第二のピニオン６１，６３の間の回転速度の関係を示す線図である。Ｃはキャリア４３の回転速度であり、入力側ディスク１０a，１０cの回転速度、即ち変速装置の入力回転速度である。Ｓ１は第一のサンギヤ４１の回転速度であり、出力側ディスク１０b，１０dの回転速度である。Ｒはリングギヤ７９の回転速度である。Ｓ２は第二のサンギヤ８９の回転速度、即ち変速装置の出力回転速度である。Ｐｐは第一および第二のピニオン６１，６３の回転速度である。図中、ａ〜ｄの大きさは以下の関係にある。
ａ：ｂ＝第一のピニオン６１の歯数：第一のサンギヤ４１の歯数
ｃ：ｂ＝第二のピニオン６３の歯数：第二のサンギヤ８９の歯数
ｄ：ｃ＝第二のサンギヤ８９の歯数：リングギヤ７９の歯数
【００４３】
線α、β、γはブレーキ７９が解放されている正転駆動時であり、このうち線αはディスク／ローラ型無段変速機構の出力側ディスクが入力側ディスクに対し等速にて逆回転しているとき、線βは出力側ディスクが入力側ディスクに対し２倍の速度にて逆回転しているとき、線γは出力側ディスクが入力側ディスクに対し半分の速度にて逆回転しているときである。線δはブレーキ７９が係合されている逆転駆動時である。尚、この線図より分かる通り、図１に示した本発明の実施の形態に於いては、少なくとも正転駆動時には、出力回転速度に対する入力回転速度の比、即ち所謂減速比は１以下、即ち変速は増速となる。
【００４４】
図３に於いては、断面の一部を破断して、図１で見てシリンダブロック部材７８の部分に組み込まれた油量制御弁８８および９０が示されている。油量制御弁８８および９０はそれぞれの圧縮コイルばね１１６と１３２とが互いに付き合わされ、電磁駆動装置１１８と１３４とが互いに隔たる両端部をなすように同軸上に線型に整合して配置されている。上記の如く無段変速装置が、ディスク／ローラ型無段変速機構にそのディスクと同軸に遊星歯車機構を組み合わせ、これに遊星歯車機構の回転要素の一つを制動するブレーキと、該ブレーキの作動時に遊星歯車機構の二つの回転要素間の係合を解除するクラッチとを付加し、ブレーキが解除されているときには一対のディスク間の回転差を遊星変速して正回転の出力を行い、ブレーキの作動により逆回転の出力を行なうように構成されていれば、それが無段変速機構として２組のディスク／ローラ型無段変速機構をその出力側ディスクが背中合わせにして同軸に配置され並列接続にて用いる構造であるときにも、背中合わせにされた出力側ディスクより回転出力を取り出すのにカウンタ軸は必要とされないので、図３に示す如く４つのローラ偏倚用油圧アクチュエータの間の中央部に油圧アクチュエータ作動用の油量制御弁を油圧アクチュエータのシリンダボディに組み込まれた構造に設けることができ、図１に油路９２，９４，９６，９８として解図的に示した如く油圧アクチュエータの油圧室と油量制御弁の各ポートの間に必要な油路を極短い長さに短縮し、それによってディスク／ローラ型無段変速機構による無段変速装置の変速応答性を改善めることができる。
【００４５】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による無段変速装置を一つの実施の形態について示す幾分解図的断面図。
【図２】図１に示す無段変速装置の作動を制御する油圧装置を示す油圧回路図。
【図３】本発明による無段変速装置を本願と同日出願された逆転可の同軸ディスク／ローラ／遊星歯車型無段変速装置について実施した例を示す幾分解図的断面図。
【図４】図３にIV−IVとして示す切断面による断面を矢印方向に見た断面図。
【図５】図３および４に示すディスク／ローラ型無段変速機構と遊星歯車機構の組合せにより得られる第一のサンギヤ４１、キャリア４３、リングギヤ７７、第二のサンギヤ８９、ピニオン軸５７とともに同時に回転する第一および第二のピニオン６１，６３の間の回転速度の関係を示す線図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…ディスク中心軸線、１２，１２a，１２b，１２c，１２d…ディスク作動面、１４，１４a，１４b，１４c，１４d…ディスク、１６，１６m，１６n…ローラ、１８，１８m，１８n…ローラ、２０，２２…ローラ中心軸線、２４，２４m，２４n，２６，２６m，２６n…ローラ支持手段、２８，３０…偏心軸、３２，３４…横リンク部材、３６，３８…枢支手段、４０…ハウジング、４２，４４…枢支ピン、４６，４８…枢支手段のポスト部材、５０，５２，５４，５６…ラジアル／スラスト軸受、５８，６０…ピストン部、６２，６４…シリンダ装置、６６，６８…シリンダ室、７０，７２…ピストン軸部、７４，７６…孔部、７８…シリンダブロック部材、８０，８２…孔部、８４，８６…シリンダプレート部材、８８，９０…油流制御弁、９２，９４，９６，９８…油路、１００…圧油源、１０２…排油溜、１０４…給油取入れポート、１０６…給油取出しポート、１０８…排油取入れポート、１１０…排油取出しポート、１１２…弁ハウジング、１１４…弁スプール、１１６…圧縮コイルばね、１１８…電磁駆動装置、１２０…給油取入れポート、１２２…給油取出しポート、１２４…排油取入れポート、１２６…排油取出しポート、１２８…弁ハウジング、１３０…弁スプール、１３２…圧縮コイルばね、１３４…電磁駆動装置、１３６〜１６２…油路、１６４…制御弁作動制御手段、１１…軸部、１３…軸受、１５…入力部材、１７…円板部材、１９…爪、２１…円板部材、２３…ローディングカム、２５…入力軸、２７…軸受、２９…出力軸、３１…スプライン、３３…ラジアル軸受、３５…スプライン、３７…ワンウェイクラッチ、３９…ナット、４１…第一のサンギヤ、４３…キャリア、４５…スプライン、４７…ナット、４９…押圧脚部、５１…窪み、５３…補助円板部材、５５…ラジアル軸受、５７…ピニオン軸、５９…ラジアル軸受、６１…第一のピニオン、６３…第二のピニオン、６５…スプライン、６７…ピニオン支持軸部、６９…ラジアル軸受、７１…第三のピニオン、７３…ラジアル軸受、７５…補強リング、７７…支持ピン部、７９…リングギヤ、８１…ブレーキアクチュエータ、８３…ブレーキシュー、８５…スプライン、８７…出力軸、８９…第二のサンギヤ
【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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