(57)【要約】【課題】無段変速機構が高トルクを伝達させる間においても、オイルポンプの仕事損失を抑制可能な自動変速機を提供する。【解決手段】自動変速機は、無段変速機構のプーリの溝幅を変化させるための油圧が供給される油圧室と、油圧室に油圧を供給するための油路と、プーリを支持するプーリ軸が受けるトルクに応じて変位して油路を開閉する油路開閉機構と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機構のプーリの溝幅を変化させるための油圧が供給される油圧室と、
前記油圧室に油圧を供給するための油路と、
前記プーリを支持するプーリ軸が受けるトルクに応じて変位して前記油路を開閉する油路開閉機構と、
を備えた、自動変速機。
【請求項２】
前記油路開閉機構は、前記プーリ軸に設けられたトルクカム機構を有し、前記トルクカム機構の可動部に連動して変位するプラグ部により前記油路が開閉される、請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
前記トルクカム機構は、前記プーリ軸が受けるトルクを伝達する可動部及び固定部を有し、
前記可動部は、前記プーリ軸の端部に、軸方向に進退動可能に設けられ、前記可動部の進退動に連動して前記プラグ部が変位する、請求項２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記プラグ部が前記プーリ軸の軸方向に変位して、前記油路が開閉される、請求項２又は３に記載の自動変速機。
【請求項５】
前記プーリ軸は、同軸に形成された軸方向油路を有する中空形状を有し、
前記プラグ部は、前記軸方向油路内を軸方向に進退動する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の自動変速機。
【請求項６】
前記自動変速機は、第１のプーリ及び第２のプーリと、前記第１のプーリ及び前記第２のプーリの溝幅を変化させるための油圧が供給される第１の油圧室及び第２の油圧室を有し、
前記油路は、上流側で前記第２の油圧室に連通し、下流側で前記第１の油圧室に連通し、
前記油路開閉機構は、前記第２の油圧室への連通部よりもさらに上流側で前記油路を開閉する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、エンジンから出力される回転を所定の変速比で変換して出力軸に伝達するための自動変速機が備えられている。自動変速機は、入力される回転を所定の変速比で変換する変速機構を有する。かかる変速機構の一態様として、変速比を連続的に変化させることができる無段変速機構（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。ＣＶＴは、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに巻き掛けられた駆動チェーンや駆動ベルト等の動力伝達部材を介して、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間で動力を伝達する。
【０００３】
ＣＶＴでは、プライマリプーリの溝幅及びセカンダリプーリの溝幅をそれぞれ調節することによって、各プーリ上での動力伝達部材の巻き掛け径がそれぞれ変化し、所望の変速比が得られる。特許文献１に開示されているように、プライマリプーリ及びセカンダリプーリは、ともに、プーリ軸と一体の固定シーブと、プーリ軸の軸方向に沿って進退動可能な可動シーブとにより構成される。可動シーブの背面に設けられた油圧室に油圧が供給されることによって可動シーブに推力が与えられ、可動シーブ及び固定シーブが協働して駆動ベルトをクランプする。このときのプーリと駆動ベルトとの摩擦力によって動力伝達が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８５９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両が段差等に引っ掛かって前進走行が困難な状態でアクセルを踏み込んだ場合や、運転者がキックダウン動作を行った場合のように、エンジンからの出力トルクが上昇するときにはＣＶＴの伝達トルクも大きくなる。ＣＶＴの伝達トルクが大きい間は、プーリによる動力伝達部材のクランプ力を保持するために、プーリの油圧室を高圧で保持する必要がある。このため、油圧を発生するためのオイルポンプは高出力で作動させられ続けることになり、オイルポンプの仕事損失が増大しやすくなっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、無段変速機構が高トルクを伝達させる間においても、オイルポンプの仕事損失を抑制可能な、新規かつ改良された自動変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、無段変速機構のプーリの溝幅を変化させるための油圧が供給される油圧室と、油圧室に油圧を供給するための油路と、プーリを支持するプーリ軸が受けるトルクに応じて変位して油路を開閉する油路開閉機構と、を備えた、自動変速機が提供される。
【０００８】
油路開閉機構は、プーリ軸に設けられたトルクカム機構を有し、トルクカム機構の可動部に連動して変位するプラグ部により油路が開閉されてもよい。
【０００９】
トルクカム機構は、プーリ軸が受けるトルクを伝達する可動部及び固定部を有し、可動部は、プーリ軸の端部に、軸方向に進退動可能に設けられ、可動部の進退動に連動してプラグ部が変位してもよい。
【００１０】
プラグ部がプーリ軸の軸方向に変位して、油路が開閉されてもよい。
【００１１】
プーリ軸は、同軸に形成された軸方向油路を有する中空形状を有し、プラグ部は、軸方向油路内を軸方向に進退動してもよい。
【００１２】
自動変速機は、第１のプーリ及び第２のプーリと、第１のプーリ及び第２のプーリの溝幅を変化させるための油圧が供給される第１の油圧室及び第２の油圧室を有し、油路は、上流側で第２の油圧室に連通し、下流側で第１の油圧室に連通し、油路開閉機構は、第２の油圧室への連通部よりもさらに上流側で油路を開閉してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、無段変速機構が高トルクを伝達させる間においても、オイルポンプの仕事損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速機の構成例を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る自動変速機の油圧回路の構成例を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係る自動変速機の油路開閉機構の構成例を示す模式図である。
【図４】同実施形態に係る自動変速機の高トルク伝達時の油路開閉機構の動作を示す説明図である。
【図５】油路開閉機構を有しない自動変速機のポンプ出力の推移を示す説明図である。
【図６】同実施形態に係る自動変速機のポンプ出力の推移を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
＜１．自動変速機の全体構成例＞
図１を参照して、本実施形態に係る自動変速機１００の構成例について説明する。図１は、本実施形態に係る自動変速機１００の構成例を示すスケルトン図である。図１において、自動変速機１００は、トルクコンバータ１１０と、前後進切替機構１４０と、無段変速機構としてのＣＶＴと、トランスファクラッチ１６０とを備え、エンジン１０の出力側に連設されている。
【００１７】
エンジン１０とＣＶＴとの間には、トルクコンバータ１１０と前後進切替機構１４０とが設けられている。エンジン１０からの出力トルクは、トルクコンバータ１１０及び前後進切替機構１４０を介してＣＶＴに伝達される。トルクコンバータ１１０を介して前後進切替機構１４０に伝達されるエンジン１０の回転は、回転方向を前進方向又は後退方向に切り替えられてＣＶＴの第１のプーリ軸１２７に伝達される。ＣＶＴに伝達された回転は、所望の変速比で変換されて出力され、ギヤ列９０及び前輪出力軸１８１を介して前輪４０に伝達されるとともに、ギヤ列１５０、トランスファクラッチ１６０及び後輪出力軸３１を介して後輪３０に伝達される。トランスファクラッチ１６０は、後輪出力軸３１への駆動トルクの伝達の可否を切り替える。
【００１８】
具体的に、トルクコンバータ１１０は、エンジン１０のクランクシャフト１１にフロントカバー１１３を介して連結されるポンプインペラ１１２と、ポンプインペラ１１２に対向するとともにタービン軸１１４に連結されるタービンライナ１１１とを備える。トルクコンバータ１１０内には作動油が供給されており、作動油を介して、ポンプインペラ１１２からタービンライナ１１１にエンジン１０からの出力トルクが伝達される。また、トルクコンバータ１１０内には、エンジン１０のクランクシャフト１１とタービン軸１１４とを直結するロックアップクラッチ１１５が設けられている。
【００１９】
前後進切替機構１４０は、プラネタリギヤ１４１と、前進クラッチ１４３と、後退ブレーキ１４５とを備える。前進クラッチ１４３及び後退ブレーキ１４５を制御することにより、第１のプーリ軸１２７の回転方向が切り替え可能になっている。後退ブレーキ１４５が開放され前進クラッチ１４３が締結されることにより、タービン軸１１４が第１のプーリ軸１２７に対して直結されるため、第１のプーリ軸１２７が正転方向に回転し、車両の前進走行が可能となる。また、前進クラッチ１４３が開放され後退ブレーキ１４５が締結されることにより、タービン軸１１４がプラネタリギヤ１４１を介して第１のプーリ軸１２７に連結されるため、第１のプーリ軸１２７が逆転方向に回転し、車両の後退走行が可能となる。なお、前進クラッチ１４３及び後退ブレーキ１４５がともに開放されることにより、前後進切替機構１４０は第１のプーリ軸１２７にエンジン１０からの出力トルクを伝達しないニュートラル状態になる。
【００２０】
ＣＶＴは、プライマリプーリ１２０と、セカンダリプーリ１３０と、プライマリプーリ１２０とセカンダリプーリ１３０との間でトルクを伝達する動力伝達部材としての駆動チェーン１２９とを備える。動力伝達部材は、駆動ベルトであってもよい。プライマリプーリ１２０は、第１のプーリ軸（プライマリ軸）１２７に一体に設けられた固定シーブ１２１と、第１のプーリ軸１２７の軸方向に沿って進退動可能な可動シーブ１２３とを有する。プライマリプーリ１２０には第１の油圧室（プライマリ室）１２５が設けられ、第１の油圧室１２５内の油圧を調整することによって可動シーブ１２３の位置が軸方向に沿って変化し、プライマリプーリ１２０の溝幅が変化する。
【００２１】
また、セカンダリプーリ１３０は、第２のプーリ軸（セカンダリ軸）１３７に一体に設けられた固定シーブ１３１と、第２のプーリ軸１３７の軸方向に沿って進退動可能な可動シーブ１３３とを有する。セカンダリプーリ１３０には第２の油圧室（セカンダリ室）１３５が設けられ、第２の油圧室１３５内の油圧を調整することによって可動シーブ１３３の位置が変化し、セカンダリプーリ１３０の溝幅が変化する。駆動チェーン１２９は、プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０に巻き掛けられている。プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０それぞれの溝幅を変化させて駆動チェーン１２９の巻き掛け径を変化させることによって、第１のプーリ軸１２７から第２のプーリ軸１３７に対して伝達される回転の無段変速が可能となっている。
【００２２】
第２のプーリ軸１３７にはギヤ列９０を介して前輪出力軸１８１が連結されている。前輪出力軸１８１の端部（図中の左端）には、フロントデファレンシャル機構１８０を介して前輪（駆動輪）４０が連結されている。また、前輪出力軸１８１には、ギヤ列１５０及びトランスファクラッチ１６０を介して後輪出力軸３１が連結されている。トランスファクラッチ１６０は、後輪出力軸３１への駆動トルクの伝達の可否を切り替える。後輪出力軸３１には、図示しないプロペラシャフトやリヤデファレンシャル機構を介して後輪（駆動輪）３０が連結されている。
【００２３】
トルクコンバータ１１０、前進クラッチ１４３、後退ブレーキ１４５、第１の油圧室１２５、第２の油圧室１３５、及び、トランスファクラッチ１６０には、オイルポンプ１７０の駆動により生成される油圧が供給される。オイルポンプ１７０は、例えば、エンジン１０のクランクシャフト１１に連結された機械式のポンプであって、エンジン１０の出力トルクを利用して駆動される。オイルポンプ１７０により圧送される作動油は、バルブユニット１７２を介して各作動部へと供給される。バルブユニット１７２には、電磁弁等の制御弁が備えられ、各作動部の作動状態に応じて、各作動部へと供給される作動油の量が制御される。バルブユニット１７２に備えられた各制御弁は、図示しない制御装置により制御される。
【００２４】
かかる自動変速機１００では、所望の変速比に応じた巻き掛け径となるように、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５及びセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５の油圧が調整される。これにより、プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０の溝幅が変化し、所望の巻き掛け径で駆動チェーン１２９がクランプされる。そして、プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０と駆動チェーン１２９との摩擦力によってトルクが伝達される。アクセルペダルが大きく踏み込まれた場合等、エンジン１０が高負荷で運転している間には、変速比が大きくなって、ＣＶＴが伝達するトルクも大きくなる。このため、プーリ上での駆動チェーン１２９のすべりが生じないように、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５に供給される油圧は高圧に保持される。
【００２５】
本実施形態に係る自動変速機１００では、ＣＶＴが伝達するトルクが大きい場合には、油路開閉機構によって油路が閉鎖され、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５に油圧が閉じ込められる。このため、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５が高圧で保持される一方、その他の油圧回路内を低圧にすることができ、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制される。以下、本実施形態に係る自動変速機１００に備えられた油路開閉機構７０について詳細に説明する。
【００２６】
＜２．油路開閉機構＞
（２−１．油圧回路の構成例）
まず、本実施形態に係る自動変速機１００においてプライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５及びセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５に油圧を供給するための油圧回路の構成例について説明する。図２は、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５に油圧を供給するための油圧回路の模式図である。図２に示した油圧回路の例において、プライマリプーリ１２０は、第１の油圧室１２５が２つの領域１２５ａ，１２５ｂに区分されたダブルシリンダ型のプーリとして構成されている。以下、領域１２５ａ，１２５ｂを合わせて、単に第１の油圧室１２５という場合もある。
【００２７】
オイルポンプ１７０から吐出される作動油の一部は、第１の電磁弁１７４によって流量が制御されつつ、第１の油路１７７を流れてセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５に供給される。かかる第１の油路１７７を流れる作動油は、さらに、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ｂに供給される。また、オイルポンプ１７０により供給される作動油の一部は、第２の電磁弁１７５又は第３の電磁弁１７６によって流量が制御されつつ、第２の油路１７８又は第３の油路１７９を流れ、自動変速機１００に設けられたクラッチ等の作動部１９１，１９２に供給される。かかる第２の油路１７８又は第３の油路１７９を流れる作動油は、さらに、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ａに供給される。
【００２８】
第１の電磁弁１７４、第２の電磁弁１７５、及び第３の電磁弁１７６は、図示しない制御装置によって駆動制御される。例えば、制御装置は、アクセルペダルの操作量やエンジン１０の回転数、車速等の情報に基づいて目標とする変速比を決定し、当該変速比に基づいて第１の電磁弁１７４、第２の電磁弁１７５、又は第３の電磁弁１７６の少なくとも１つを制御して、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５に供給される油圧を調整する。
【００２９】
自動変速機１００において、車両が段差等によって前進しづらい状態でアクセルペダルが踏み込まれた場合や、運転者がキックダウン操作をした場合等、エンジン１０の出力トルクが大きくなる場合には、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５内の油圧を高圧にして、プーリによる駆動チェーン１２９のクランプ力を増大させる必要がある。このとき、第１の油圧室１２５の領域１２５ｂ及び第２の油圧室１３５内の油圧が高圧になり、第１の油路１７７内の圧力が高くなると、オイルポンプ１７０に要求される吐出圧は高くなって、仕事損失が大きくなり得る。
【００３０】
これに対して、本実施形態に係る自動変速機１００では、第２のプーリ軸１３７が受けるトルクに応じて機械的に動作する油路開閉機構７０によって、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５が閉鎖されて高圧で保持されるように構成されている。したがって、油路開閉機構７０よりも上流側の第１の油路１７７内の圧力は低圧に維持され、オイルポンプ１７０に要求される吐出圧が低く抑制される。油路開閉機構７０は、第１の油路１７７の途中に設けられ、油路開閉機構７０により第１の油路１７７が開閉可能となっている。つまり、油路開閉機構７０により第１の油路１７７が閉鎖されることで、セカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５及びプライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ｂの油圧が閉じ込められる。
【００３１】
（２−２．油路開閉機構の構成例）
図３及び図４は、本実施形態に係る自動変速機１００に備えられた油路開閉機構７０の構成例を示す説明図であって、セカンダリプーリ１３０及びギヤ列９０とその近傍を部分的に示した断面図である。図３は、ＣＶＴが伝達するトルクが低い場合の油路開閉機構７０の状態を示し、図４は、ＣＶＴが伝達するトルクが高い場合の油路開閉機構７０の状態を示している。
【００３２】
図示した油路開閉機構７０は、第２のプーリ軸１３７に設けられたトルクカム機構５０を含む。トルクカム機構５０の可動部６０は、第２のプーリ軸１３７が受けるトルクに応じて変位するとともに、可動部６０に連結されたプラグ部６７も可動部６０に連動して変位する。かかるプラグ部６７によって、セカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５に油圧を供給するための油路７１が閉鎖される。
【００３３】
具体的に、第２のプーリ軸１３７に伝達されるトルクが大きくなると、トルクカム機構５０の可動部６０は、固定部５３から離れる方向に向かってスラスト移動するとともに、当該可動部６０に連動するプラグ部６７も移動して、油路７１が閉鎖される。同時に、可動部６０に連動してプラグ部６７が移動することにより、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ｂに油圧を供給する油路の一部である油路６９が閉鎖される。これにより、オイルポンプ１７０を高出力で維持させることなく第２の油圧室１３５及び第１の油圧室１２５内の油圧が高圧で保持され、プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０ともに所望のクランプ力が確保される。
【００３４】
油路開閉機構７０の構成を詳細に説明すると、セカンダリプーリ１３０は、第２のプーリ軸１３７に一体に設けられた固定シーブ１３１と、第２のプーリ軸１３７に支持された可動シーブ１３３とを有する。可動シーブ１３３は、第２のプーリ軸１３７に対してスプライン結合されており、第２のプーリ軸１３７の軸方向に沿って進退動可能となっている。可動シーブ１３３の背面側には第２の油圧室１３５が画成されている。かかる第２の油圧室１３５に供給される油圧を調整することにより、可動シーブ１３３の軸方向位置が変位し、セカンダリプーリ１３０の溝幅が変化することで、駆動チェーン１２９の巻き掛け径を変化させることができる。第２の油圧室１３５内には、可動シーブ１３３を固定シーブ１３１側へと付勢するコイルばね１３９が設けられており、第２の油圧室１３５内の油圧が低い場合であっても、セカンダリプーリ１３０による所定のクランプ力が生じるようになっている。
【００３５】
第２のプーリ軸１３７は、図示しない軸受を介して、ハウジング等に回転自在に支持されている。第２のプーリ軸１３７は、内部に、軸方向に沿って設けられた軸方向油路７３を有する中空形状となっている。また、第２のプーリ軸１３７は、一端側が軸方向油路７３に開口し他端側が外周面に開口する径方向油路７１を有する。径方向油路７１の外周面側の開口は、第２の油圧室１３５内に配置されている。軸方向油路７３には、スリーブ部材８１を介して、オイルポンプ１７０により圧送される作動油が供給される。軸方向油路７３に供給された作動油の一部は、径方向油路７１を介して第２の油圧室１３５に供給される。また、軸方向油路７３に供給された作動油は、さらに、トルクカム機構５０の可動部６０及び固定部５３に跨って配置されたスリーブ部材８３を介して、図示しない第１の油圧室１２５の領域１２５ｂへと供給される。
【００３６】
第２のプーリ軸１３７の一端側は、油路開閉機構７０の構成要素であるトルクカム機構５０を介してギヤ列９０に連結されている。かかるギヤ列９０は、トルクカム機構５０の固定部５３と、固定部５３の外周面に設けられた歯面５３ａに噛合する歯面９１ａを有するギヤ９１とを含む。かかるギヤ９１は、図示しない前輪出力軸（図１の符号１８１）に固定されている。
【００３７】
固定部５３は、例えば、外周面に歯面５３ａを有する環状の部材であって、図示しない軸受を介してハウジング等に回転自在に支持された回転軸部材５７に固定されている。例えば、固定部５３は、中央部に孔部５３ｂを有し、当該孔部５３ｂに回転軸部材５７の一端側が挿入されて、回転軸部材５７に固定されてもよい。固定部５３と回転軸部材５７とは、例えば、圧入により固定されてもよく、溶接により接合されてもよい。
【００３８】
トルクカム機構５０の可動部６０は、第２のプーリ軸１３７に対してスプライン結合された環状の部材であって、軸方向に沿ってスラスト移動可能に支持されている。可動部６０と固定シーブ１３１との間には、一端が可動部６０に支持され、他端が固定シーブ１３１に支持されたコイルばね５５が設けられている。コイルばね５５は、可動部６０を固定部５３側に付勢している。かかるコイルばね５５の付勢力は、可動部６０のスラスト移動を許可する伝達トルクの大きさに応じて適切に設定される。
【００３９】
可動部６０及び固定部５３を含むトルクカム機構５０は、固定部５３と可動部６０との間でトルクを伝達しつつ、伝達されるトルクの大きさに応じて可動部６０と固定部５３との距離が変化するように構成されている。具体的には、伝達されるトルクが所定の値を超えると、可動部６０が、コイルばね５５の付勢力に抗して固定部５３から離れる方向にスラスト移動する。このようなトルクカム機構５０としては、従来公知のトルクカム機構が用いられ得る。
【００４０】
図示したトルクカム機構５０の例では、可動部６０及び固定部５３の互いに対向する面に設けられた溝６０ａ，５３ｃ内に球状のカム部材５１が挟持され、かかるカム部材５１を介して、可動部６０と固定部５３との間でトルクが伝達される。可動部６０の溝６０ａ及び固定部５３の溝５３ｃのうちの少なくとも一方の溝は、カム部材５１が移動し得る所定の長さを有し、当該溝の深さが連続的に変化している。
【００４１】
第２のプーリ軸１３７が受けるトルク、つまり、トルクカム機構５０が伝達するトルクが小さい間、可動部６０は、コイルばね５５の付勢力によって固定部５３側に押し付けられる。この場合、例えば溝の深さが深い位置でカム部材５１が挟持された状態で、可動部６０と固定部５３との間でトルクの伝達が行われる。
【００４２】
一方、トルクカム機構５０が伝達するトルクが大きくなると、カム部材５１が可動部６０の溝６０ａ及び固定部５３の溝５３ｃのうち所定の長さを有する少なくとも一方の溝内を移動し、可動部６０と固定部５３との軸回りの回転位相が相対的に変化する。このとき、溝の深さが浅い位置へとカム部材５１が移動することにより、可動部６０は、コイルばね５５の付勢力に抗して、固定部５３から離れる方向へとスラスト移動するようになっている。なお、トルクカム機構５０の構成は、上記の例に限定されない。
【００４３】
可動部６０は、第２のプーリ軸１３７の外周面側に配置される本体部６１と、第２のプーリ軸１３７に形成された軸方向油路７３内に配置されるピストン部６２とを有する。本体部６１とピストン部６２とは、同心状に形成されて連結部６３により連結されている。つまり、ピストン部６２は、可動部６０に連動して、第２のプーリ軸１３７の軸方向に変位する。ピストン部６２は、基部６４と、軸部６５と、プラグ部６７とを有する。本体部６１と基部６４との間に形成される環状の溝内に、第２のプーリ軸１３７の端部が挿入される。上述のとおり、可動部６０と第２のプーリ軸１３７とはスプライン結合されており、可動部６０は、第２のプーリ軸１３７と一体的に回転する。
【００４４】
ピストン部６２のうちの基部６４及びプラグ部６７の外周面は、第２のプーリ軸１３７の軸方向油路７３の内周面上を摺動する。かかる摺動面に、Ｏリング等のシール部材が設けられてもよい。プラグ部６７は、可動部６０が固定部５３から離れる方向へと軸方向にスラスト移動することによって、第２のプーリ軸１３７の軸方向油路７３に設けられた段差面５８に当接可能になっている。プラグ部６７が段差面５８に当接した状態では、第２のプーリ軸１３７に設けられた径方向油路７１がプラグ部６７の外周面によって閉鎖される。一方、可動部６０が固定部５３に近接した状態では、径方向油路７１は、プラグ部６７によって閉鎖されることなく、軸方向油路７３に開放される。
【００４５】
また、プラグ部６７は、軸方向の両側に貫通して設けられた油路６９を有する。かかる油路６９を流れる作動油は、軸部６５の周囲の軸方向油路７３を流れ、さらに、ピストン部６２の基部６４を貫通して設けられた油路６８を通って、スリーブ部材８３側へと供給される。さらに、スリーブ部材８３を流れる作動油は、図示しない油路を経由して、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ｂに供給される。プラグ部６７の油路６９は、段差面５８に対向する位置に設けられている。したがって、プラグ部６７が段差面５８に当接した状態では、プラグ部６７に設けられた油路６９が閉鎖される。一方、可動部６０が固定部５３に近接した状態では、プラグ部６７が段差面６９から離間し、油路６９は閉鎖されることなく開放される。
【００４６】
つまり、油路開閉機構７０において、第２のプーリ軸１３７が受けるトルクが増大し、トルクカム機構５０が伝達するトルクが大きくなると、トルクカム機構５０の可動部６０がスラスト移動し、可動部６０に連動するプラグ部６７が変位する。その結果、径方向油路７１を介して軸方向油路７３が第２の油圧室１３５に連通する連通部分よりも上流側において油路６９が閉鎖されるとともに径方向油路７１が閉鎖される。これにより、セカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５及びプライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ｂが閉じられて、油圧が保持される。
【００４７】
なお、トルクカム機構５０の可動部６０の変位に伴って、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５に油圧を導く油路を閉鎖する機構は、上記の構成に限られない。例えば、第２の油圧室１３５に油圧を供給するための径方向油路７１は、トルクカム機構５０の可動部６０が固定部５３側に押し付けられた状態でプラグ部６７よりも上流側に位置し、プラグ部６７が軸方向油路７３の段差面５８に当接した状態でプラグ部６７よりも下流側に位置してもよい。これにより、プラグ部６７に設けられた油路６９が段差面５８により閉鎖されることによって、第２の油圧室１３５に連通する連通部としての径方向油路７１よりも上流側で、プラグ部６７よりも下流側の油路全体が閉鎖され、第１の油圧室１２５の領域１２５ｂ及び第２の油圧室１３５内の圧力を保持させることができる。
【００４８】
（２−３．作動状態）
次に、車両走行時における油路開閉機構７０の作動状態について説明する。車両走行時において、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の油圧及びセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５の油圧は、所望の変速比に応じて制御される。この間、アクセルペダルが大きく踏み込まれたりすることなく、エンジン１０が高負荷の状態でない間は、ＣＶＴが伝達するトルクは大きくなりにくい。このため、プーリ上での駆動チェーン１２９のすべりは生じにくく、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５の油圧は、比較的低い圧力に調整される。
【００４９】
この場合、図３に示したように、油路開閉機構７０のトルクカム機構５０では、可動部６０が固定部５３側に押し付けられた状態でトルクが伝達される。このため、可動部６０に連動するプラグ部６７が軸方向油路７３の段差面５８側に変位することがなく、径方向油路７１及びプラグ部６７に設けられた油路６９は閉鎖されずに開放される。したがって、第１の油圧室１２５の領域１２５ｂ及び第２の油圧室１３５に供給される油圧は、バルブユニット１７２に備えられた電磁弁が制御装置によって制御されることで調整され得る。
【００５０】
例えば、制御装置は、変速比を所望の目標とするために必要な各プーリのクランプ力に基づいてバルブユニット１７２の電磁弁を制御して、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５の油圧を調節する。現実の変速比は、例えば、エンジン１０の回転数及び第２のプーリ軸１３７の回転数を検出することで求められ得る。そして、油圧室内の油圧が低下したときにプーリの溝幅は拡大し、油圧室内の油圧が上昇したときにプーリの溝幅は縮小する。また、エンジン１０からの出力トルクが大きいほど必要なクランプ力は相対的に大きくなるため、油圧室内の油圧は相対的に高められる。
【００５１】
一方、アクセルペダルが大きく踏み込まれた場合等、エンジン１０が高負荷の状態になると、ＣＶＴが伝達するトルクも大きくなって、プーリ上での駆動チェーン１２９のすべりが生じやすくなる。このため、プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０による駆動チェーン１２９のクランプ力が確保されるように、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５の油圧は高圧に保持されなければならない。
【００５２】
この場合、図４に示したように、油路開閉機構７０のトルクカム機構５０の可動部６０は、伝達トルクの上昇によって固定部５３から離れる方向へとスラスト移動する。当該可動部６０に連動してピストン部６２も固定部５３から離れる方向へと変位する。これにより、ピストン部６２のプラグ部６７が軸方向油路７３の段差面５８に当接し、プラグ部６７に設けられた油路６９及び径方向油路７１が閉鎖される。
【００５３】
このとき、可動部６０及びピストン部６２が変位し始めてから径方向油路７１及び油路６９が閉鎖されるまでの間に、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５内に油圧が供給されて、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５内の油圧は上昇する。したがって、径方向油路７１及び油路６９が閉鎖された後は、第１の油圧室１２５及び第２の油圧室１３５内の油圧は高圧で保持され得る。このため、軸方向油路７３の段差面５８の位置よりも上流側の油圧は比較的低く維持される。これにより、オイルポンプ１７０に要求される吐出圧は低く抑えられ、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制され得る。
【００５４】
次に、油路開閉機構７０を有する場合及び有しない場合それぞれにおけるオイルポンプ１７０の出力の変化について概略的に説明する。図５は、油路開閉機構を有していない自動変速機の例であり、図６は、油路開閉機構７０を有する本実施形態に係る自動変速機１００の例である。それぞれの図において、アクセルペダルの操作量が増大したときのセカンダリプーリの油圧室の内圧及びオイルポンプの出力の変化が示されている。
【００５５】
図５に示したように、油路開閉機構を有していない自動変速機では、時刻Ｔｉ１でアクセルペダルの操作量が増大し始めると、時刻Ｔｉ２でオイルポンプの出力が増大し始め、時刻Ｔｉ３でセカンダリプーリの油圧室の内圧が上昇し始める。油圧室の内圧の上昇に伴って、オイルポンプの吐出側の圧力も高圧になることから、時刻Ｔｉ３以降、油圧室の内圧を高圧に維持するために、オイルポンプの出力も高出力で維持される。その後、時刻Ｔｉ４でアクセル操作量が減少し始めると、時刻Ｔｉ５でオイルポンプの出力が低下し始め、時刻Ｔｉ６で油圧室の内圧が低下し始める。そして、時刻Ｔｉ７でアクセルペダルの操作量が安定すると、オイルポンプの出力及び油圧室の内圧が安定する。
【００５６】
油路開閉機構を有していない場合には、アクセルペダルの操作量が増大し、油圧室の内圧が高圧になった後、当該油圧室内を高圧に維持するためにオイルポンプの出力は高く維持される。したがって、オイルの流路の摩擦損失や、熱等に変換されるエネルギ損失等によるオイルポンプの仕事損失が大きい状態が継続することになる。
【００５７】
これに対して、図６に示したように、油路開閉機構を有する自動変速機１００では、時刻Ｔｉ１１でアクセルペダルの操作量が増大し始めると、時刻Ｔｉ１２でオイルポンプ１７０の出力が増大し始め、時刻Ｔｉ１３でセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５の内圧が上昇し始める。第２の油圧室１３５の内圧が高圧になるまでは、油路開閉機構を有していない場合と同様にして、オイルポンプ１７０の出力及び第２の油圧室１３５の内圧が変化する。
【００５８】
ただし、油路開閉機構を有する自動変速機１００では、第２のプーリ軸１３７が受けるトルクが大きくなると、トルクカム機構５０の可動部６０に連動して変位するプラグ部６７により径方向油路７１が閉鎖されて、第２の油圧室１３５内に油圧が閉じ込められる。これにより、第２の油圧室１３５は高圧の状態で保持される一方、油路開閉機構７０よりも上流側の油圧を低下させることができる。そのため、時刻Ｔｉ１４で、オイルポンプ１７０の出力が低下し始めている。以降、アクセルペダルの操作量が大きい状態で保持されている間、第２の油圧室１３５の内圧が高圧に保持されつつ、オイルポンプ１７０の出力は抑制されている。
【００５９】
その後、時刻Ｔｉ１５でアクセル操作量が減少し始めると、トルクカム機構５０の可動部６０に連動してプラグ部６７が変位して、径方向油路７１が開放される。これに伴って、第２の油圧室１３５の内圧が低下し得ることから、第２の油圧室１３５の内圧の急激な低下を抑制するために、オイルポンプ１７０の出力が再び増大する。その後、時刻Ｔｉ１６で第２の油圧室１３５の内圧が低下し始め、時刻Ｔｉ１７でアクセルペダルの操作量が安定すると、オイルポンプ１７０の出力及び第２の油圧室１３５の内圧が安定する。
【００６０】
図６中に破線で示したオイルポンプ１７０の出力は、油路開閉機構を有しない自動変速機のオイルポンプの出力を示している。油路開閉機構７０を有する自動変速機１００の場合、実線と破線とにより囲まれる領域の面積分のオイルポンプ１７０の仕事量が低減される。したがって、油路開閉機構７０を有する自動変速機１００は、オイルポンプ１７０を高出力で作動させ続けることを避けることができ、オイルポンプ１７０の仕事損失を低減することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係る自動変速機１００は、セカンダリプーリ１３０の第２のプーリ軸１３７が受けるトルクに応じて変位して、セカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５に油圧を供給するための径方向油路７１を開閉する油路開閉機構７０を備えている。かかる油路開閉機構７０は、第２のプーリ軸１３７が受けるトルクが大きくなると、トルクカム機構５０の可動部６０が軸方向にスラスト移動し、当該可動部６０に連動してプラグ部６７が変位して、径方向油路７１を閉鎖する。したがって、アクセルが大きく踏み込まれている間等、エンジン１０からの出力トルクが大きい場合には、第２の油圧室１３５の油圧が閉じ込められ、第２の油圧室１３５内を高圧に保持することができる。これにより、油路開閉機構７０よりも上流側の油圧を低くすることができるため、オイルポンプ１７０の出力が抑制され、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制される。
【００６２】
また、本実施形態に係る自動変速機１００の油路開閉機構７０は、第２のプーリ軸１３７が受けるトルクが大きくなって、プラグ部６７によって径方向油路７１が閉鎖されるのと同時に、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５の領域１２５ｂに油圧を供給するための油路の一部である油路６９が閉鎖される。したがって、エンジン１０からの出力トルクが大きい場合には、第１の油圧室１２５の領域１２５ｂの油圧も閉じ込められ、第１の油圧室１２５内を高圧に保持することができる。これにより、本実施形態に係る自動変速機１００は、一つの油路開閉機構７０によって、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５及びセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５をともに高圧で保持することができる。その結果、自動変速機１００の構成あるいはレイアウトが過度に複雑になることを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る自動変速機１００の油路開閉機構７０は、電子制御を伴わない機械的に動作する構成を有する。このため、複雑な制御を要せずに、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制される。さらに、本実施形態に係る自動変速機１００は、エンジン１０が高負荷の状態におけるオイルポンプ１７０の出力を抑制できることから、使用するオイルポンプ１７０の最大仕事量を低下させることも可能になる。
【００６４】
なお、上記の実施形態では、エンジン１０からの出力トルクがＣＶＴを介して駆動軸に伝達される場合において、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制される例について説明したが、本実施形態に係る自動変速機１００は、車両がその他の走行状態にあっても、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制され得る。例えば、車両が、駆動力を発生し、かつ、車輪の回転により発電可能なモータジェネレータを備えたハイブリッド車両である場合、駆動軸側からＣＶＴに入力されるトルクが大きい場合においても油路開閉機構７０により径方向油路７１及び油路６９が閉鎖され得る。このため、モータジェネレータによる回生発電を行う際に、ＣＶＴの変速比を調整するように構成された自動変速機１００においては、かかる場面においても、オイルポンプ１７０が高出力で維持されることが抑制され、オイルポンプ１７０の仕事損失が抑制され得る。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、共通の第１の油路１７７を介して、セカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５及びプライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５に油圧が供給され、油路開閉機構７０が当該第１の油路１７７を開閉していたが、本発明は係る例に限定されない。例えば、プライマリプーリ１２０の第１の油圧室１２５及びセカンダリプーリ１３０の第２の油圧室１３５のそれぞれに対して、個別の油路を介して油圧が供給されてもよい。この場合において、プライマリプーリ１２０及びセカンダリプーリ１３０のそれぞれに油路開閉機構が設けられてもよく、あるいは、いずれか一方のプーリに油路開閉機構が設けられてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、オイルポンプ１７０として、エンジン１０の出力トルクを用いて駆動されるオイルポンプが用いられていたが、本発明は係る例に限定されない。例えば、オイルポンプは、モータにより駆動されるダイヤフラム式やギヤ式のオイルポンプであってもよい。このような電動式のオイルポンプが用いられる場合であっても、油路開閉機構によってセカンダリプーリ又はプライマリプーリの油圧室の油圧が閉じ込められて、オイルポンプの吐出側の圧力が低圧にされることによって、オイルポンプの出力を低下させることができる。これにより、オイルポンプの仕事損失が抑制される。
【符号の説明】
【００６８】
１０      エンジン
５０      トルクカム機構
５３      固定部
６０      可動部
６７      プラグ部
６９      油路
７１      径方向油路
１００    自動変速機
１２０    プライマリプーリ
１２５    第１の油圧室
１２９    駆動チェーン
１３０    セカンダリプーリ
１３５    第２の油圧室
１３７    第２のプーリ軸
ＣＶＴ    自動変速機構
【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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