(57)【要約】【課題】  油圧により変速制御される無段変速機において、エネルギ損失を抑制しかつ油圧室の油圧を安定的に維持させる。【解決手段】  可動シーブ１２，２２を固定シーブ１１，２１に向けて押す推力を生じるプライマリプーリ１０に設けられたプライマリ油圧室３２およびセカンダリプーリ２０に設けられたセカンダリ油圧室４２を備えているベルト式無段変速機５において、プライマリ油圧室３２とセカンダリ油圧室４２とが閉回路となる油路８２，８３によって連通され、これらの油圧室３２，４２の容積の変化量の偏差に応じて容積が変化して圧油を吸入もしくは排出する予備油圧室６３がその閉回路に接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトが巻き掛けられる一対のプーリが、互いに平行に設けられた回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合された可動シーブとをそれぞれ備え、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押す推力を生じるプライマリプーリに設けられたプライマリ油圧室およびセカンダリプーリに設けられたセカンダリ油圧室を備えている無段変速機において、
前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが閉回路によって連通され、
これらの油圧室の容積の変化量の偏差に応じて容積が変化して圧油を吸入もしくは排出する予備油圧室が前記閉回路に接続されていることを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが可逆ポンプを介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記予備油圧室は、カム機構を介していずれか一方の前記油圧室が設けられた前記プーリと連結されており、当該プーリの溝幅が変化することに基づいて容積が変化させられるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速比を連続的に変化させる無段変速機に関し、特に、油圧により変速比が制御される無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、Ｖベルト式無段変速機の油圧制御装置において、調圧弁により第１オイルポンプからの吐出圧を調圧されたライン圧が、一方弁を介して駆動側プーリおよび従動側プーリの油室に供給される構成が開示されている。さらに、その一方弁により閉じられたプーリ側の油圧回路中では、駆動プーリの油室と従動プーリの油室との間に第２オイルポンプが設けられている。
【０００３】
また、特許文献２には、ベルト式無段変速機の変速制御装置において、プライマリ油室とセカンダリ油室とが油圧モータポンプを介して接続され、その油圧モータポンプの中を流れる作動油の油量を調整して変速させるように構成されたものが開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、第１プーリの第１油圧室に保持される圧油量を一定に維持し、圧油漏れが発生している場合には、第１油圧室で保持される圧油量を増大させるように構成されたベルト式無段変速機の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１５７２５６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３０１１３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３９０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した各特許文献１，２，３に記載されている装置は、油圧を供給することによりベルト巻き掛け溝を狭くして変速比を変化させ、あるいはベルト挟圧力を増大させ、またそれぞれのプーリの油圧室からドレイン箇所に圧油を排出することによりベルト巻き掛かけ溝の幅を拡大し、あるいはベルト挟圧力を低下させている。すなわち、オイルポンプで昇圧した油圧を結局は、大気圧になっているドレイン箇所に排出しているので、再度、ベルト巻き掛け溝を狭くしたり、挟圧力を高くしたりする場合には、所定の圧力に昇圧した圧油を再度供給することになる。このように、昇圧した圧油を排出してしまう構成であるために、エネルギの損失が大きくなる可能性がある。
【０００７】
また、各油圧室の間にオイルポンプを配置して、それらの油圧室の間で圧油を行き来させることにより、昇圧した圧油をドレイン箇所に排出する量を削減することができる。しかしながら、たとえ各油圧室の構造を同一にしても、一方の油圧室の容積の増大分と他方の油圧室の容積の減少分とは必ずしも一致しない。これは、プーリを構成している可動シーブもしくはその可動シーブに油圧を作用させる油圧室の変形などが要因と思われる。従来、このような各油圧室の容積変化量の偏差に対応する技術が開発されておらず、エネルギ損失を抑制しかつ各油圧室の油圧を安定的に維持する新たな技術を開発する余地があった。
【０００８】
そのため、プライマリ側の油圧室とセカンダリ側の油圧室とを連通させる油圧回路を閉回路にさせる場合、閉回路内の圧油量の変化を低減させるためには、油圧室同士の容積の和を考慮する余地がある。
【０００９】
そこで、この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、油圧室同士を連通される油圧回路内の圧油量の変化を低減させ、変速時に消費されるエネルギを削減させる無段変速機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、ベルトが巻き掛けられる一対のプーリが、互いに平行に設けられた回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合された可動シーブとをそれぞれ備え、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押す推力を生じるプライマリプーリに設けられたプライマリ油圧室およびセカンダリプーリに設けられたセカンダリ油圧室を備えている無段変速機において、前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが閉回路によって連通され、これらの油圧室の容積の変化量の偏差に応じて容積が変化して圧油を吸入もしくは排出する予備油圧室が前記閉回路に接続されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが可逆ポンプを介して接続されていることを特徴とする無段変速機である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２の発明において、前記予備油圧室は、カム機構を介していずれか一方の前記油圧室が設けられた前記プーリと連結されており、当該プーリの溝幅が変化することに基づいて容積が変化させられるように構成されていることを特徴とする無段変速機である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、変速比を変化させる際に、閉回路内に新たに圧油を供給させなくてもよくなり、そのためにオイルポンプで消費されるエネルギを削減でき、燃費を向上させることができる。さらに、変速時に閉回路内からドレイン箇所へ圧油を排出しないので、ドレインされなくなった油量分のエネルギ効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、プライマリ油圧室とセカンダリ油圧室と予備油圧室とを含む閉回路を形成しているので、可逆ポンプにより、プライマリ油圧室の油圧とセカンダリ油圧室の油圧とを安定的に維持させることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、カム機構を介して、プーリが軸線方向で前後動する力を予備油圧室の容積を変化させる力として作用させることができる。すなわち、機械的な力に基づいて予備油圧室を容積変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る一実施形態のベルト式無段変速機を搭載した車両の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。
【図２】ベルト式無段変速機に接続された油圧装置と予備シリンダ機構とカム機構とを模式的に示した図である。
【図３】予備シリンダ機構およびプライマリプーリに連結されたカム機構の一例を模式的に示した図である。
【図４】変速比が変化する際、閉回路内に設けられたプライマリ油圧室とセカンダリ油圧室と予備油圧室とにおける容積変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明に係る無段変速機は、駆動側のプーリに設けられた油圧室と従動側のプーリに設けられた油圧室とを連通させる油圧回路を閉回路にさせるとともに、一方の油圧室の圧油を他方の油圧室に供給させることにより変速比を制御させるように構成されている。すなわち、その閉回路内の油量を変化させずに一方の油圧室の圧油を他方の油圧室に供給させるように構成された可逆ポンプが設けられ、かつプーリの油圧室に連通された予備油圧室が設けられている。したがって、閉回路内の油量を一定にさせ、それら油圧室の容積を変化させるとともに、無段変速機の変速比を変化させるように構成されている。
【００１８】
まず、図１を参照して、この発明に係る一実施形態のベルト式無段変速機について詳細に説明する。図１は、この実施形態のベルト式無段変速機５を搭載した車両の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。ベルト式無段変速機５は、車両の動力源１から駆動輪８に到る動力伝達経路中に配置されているものである。その動力伝達経路の始点となる動力源１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータを主体とするものであって、アクセル操作などの出力操作に基づいて出力が制御されるように構成されている。その動力源１から出力された動力は、動力源１の出力軸２を介して連結されたトルクコンバータや前後進切換機構などの伝動機構３に伝達される。例えば、伝動機構３が前後進切換機構である場合には、それを構成する回転要素の回転方向を正逆に切り換えることにより、動力の回転方向の正逆を切り換える。伝動機構３の出力側には、ベルト式無段変速機５の入力側の回転軸であるプライマリシャフト４が連結されており、伝動機構３からプライマリシャフト４を介してベルト式無段変速機５に動力が伝達される。
【００１９】
ベルト式無段変速機５は、互いに平行な一対のプライマリシャフト４とセカンダリシャフト６とを備えるとともに、プライマリシャフト４に設けられ、かつプライマリシャフト４と一体的に回転するプライマリプーリ１０と、セカンダリシャフト６に設けられ、かつセカンダリシャフト６と一体的に回転するセカンダリプーリ２０とからなる一対のプーリに無端状のベルト５１が巻き掛けられている。具体的には、各シャフト４，６と一体化している固定シーブ１１，２１と軸線方向で移動可能に可動シーブ１２，２２とが対向する傾斜面により形成されている断面Ｖ字状の溝（Ｖ溝）にベルト５１が巻き掛けられている。
【００２０】
そのベルト５１は、いわゆる湿式ベルトであってもよく、乾式ベルトであってもよい。例えば、ベルト５１として、複数のエレメントと積層リングとにより構成された金属ベルトや、樹脂製の張力部材である芯線を有する張力帯とエレメントとにより構成された乾式複合ベルトや、樹脂製の動力伝達部である芯線を有するゴムベルトなどがある。
【００２１】
プライマリプーリ１０は、プライマリシャフト４と一体化された固定シーブ１１と、プライマリシャフト４にスプライン嵌合され、かつ固定シーブ１１に接近もしくは離隔するように軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ１２とを含むように構成されている。また、固定シーブ１１および可動シーブ１２は、半径方向で突出するように形成されているとともに、互いに対向する面がテーパ形状に形成されている。すなわち、固定シーブ１１と可動シーブ１２とが対向するＶ溝が形成されている。その固定シーブ１１と可動シーブ１２とにより形成されるＶ溝がプライマリプーリ１０における溝幅を形成し、そのＶ溝にベルト５１が巻き掛けられている。したがって、そのＶ溝にベルト５１を巻き掛けられたプライマリプーリ１０が回転すると、各シーブ１１，１２の傾斜面は、ベルト５１との接触により摩擦係合して摩擦力を生じ、その摩擦力に基づいてプライマリプーリ１０からベルト５１に動力が伝達される。
【００２２】
また、プライマリプーリ１０には、可動シーブ１２に軸線方向で固定シーブ１１側へ向かわせる推力を付与する推力付与機構として油圧アクチュエータ３０が設けられている。油圧アクチュエータ３０は、圧油を液密状態で収容する油圧室を備え、その油圧室内の油圧によりプライマリプーリ１０の溝幅を変化させる推力を発生させるものである。その油圧アクチュエータ３０が発生させた推力は、可動シーブ１２に付与される。したがって、油圧アクチュエータ３０は、油圧室内の油圧により可動シーブ１２を軸線方向で固定シーブ１１側へ向けて押すように構成されている。ゆえに、プライマリプーリ１０は、油圧アクチュエータ３０から推力を付与された可動シーブ１２が軸線方向で前後動することによって、プライマリプーリ１０の溝幅が変化させられ、かつベルト巻き掛かり径が変化させられるように構成されている。
【００２３】
セカンダリプーリ１０は、セカンダリシャフト６と一体化された固定シーブ２１と、セカンダリシャフト６に嵌合され、かつ固定シーブ２１に接近もしくは離隔するように軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ２２とを含むように構成されている。また、固定シーブ２１および可動シーブ２２は、半径方向で突出するように形成されているとともに、互いに対向する面がテーパ形状に形成されている。すなわち、固定シーブ１１と可動シーブ１２とが対向する傾斜面同士によりＶ溝が形成されている。その固定シーブ２１と可動シーブ２２とにより形成されるＶ溝がセカンダリプーリ２０における溝幅を形成し、そのＶ溝にベルト５１が巻き掛けられている。したがって、セカンダリプーリ２０のＶ溝に巻き掛けられているベルト５１がプライマリプーリ１０の回転に伴い動作すると、各シーブ２１，２２の傾斜面は、ベルト５１との接触により摩擦係合して摩擦力を生じ、その摩擦力に基づいてベルト５１からセカンダリプーリ２０に動力が伝達される。
【００２４】
また、セカンダリプーリ２０には、可動シーブ２２に軸線方向で固定シーブ２１側へ向かわせる推力を付与する推力付与機構として油圧アクチュエータ４０が設けられている。油圧アクチュエータ４０は、圧油を液密状態で収容する油圧室を備え、その油圧室内の油圧によりセカンダリプーリ２０の溝幅を変化させる推力を発生させるものである。その油圧アクチュエータ４０が発生させた推力は、可動シーブ２２に付与される。したがって、油圧アクチュエータ４０は、油圧室内の油圧により可動シーブ２２を軸線方向で固定シーブ２１側へ向けて押すように構成されている。ゆえに、セカンダリプーリ２０は、油圧アクチュエータ４０から推力を付与された可動シーブ２２が軸線方向で固定シーブ２１側へ向けて押されることによってベルト挟圧力を生じるように構成されている。なお、ベルト挟圧力とは、セカンダリプーリ２０がＶ溝に巻き掛けられているベルト５１を挟み込む力である。
【００２５】
すなわち、ベルト式無段変速機５は、プライマリプーリ１０のベルト巻き掛かり径とセカンダリプーリ２０のベルト巻き掛かり径とを変化させて、それら巻き掛かり径の比を変化させることにより、変速比γを連続的に変化させるように構成されている。上述のように、動力伝達経路中のベルト式無段変速機５が変速比γを変化させることによりトルクを増減させ、増減されたトルクが出力側のセカンダリシャフト６に伝達される。そのセカンダリシャフト６は、図示しないディファレンシャルギアを介して、ドライブシャフト７に連結されるとともに駆動輪８に連結されている。したがって、ベルト式無段変速機５から出力されたトルク増減後の動力は、セカンダリシャフト６およびドライブシャフト７を介して駆動輪８に伝達され、その駆動輪８において駆動力を発生させる。
【００２６】
また、図示されていないが、このベルト式無段変速機５が搭載された車両には、ベルト式無段変速機５を制御するコントローラとしての電子制御装置（ＥＣＵ）が設けられている。この電子制御装置は、演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００２７】
その電子制御装置に対しては、エンジン回転数、車速、車両の加速度、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、ブレーキ踏力、プライマリシャフト４の回転数、セカンダリシャフト６の回転数、ドライブシャフト７の回転数、駆動輪８の回転数などを検出するセンサ信号が入力される。すなわち、電子制御装置は、アップシフト要求や、ダウンシフト要求を検出することができるように構成されている。
【００２８】
また、電子制御装置の記憶装置には各種の制御プログラムとともに各種データが記憶されている。そのため、電子制御装置に入力される信号および記憶されているデータに基づいて、電子制御装置からベルト式無段変速機５を制御する信号が出力される。例えば、アップシフト要求やダウンシフト要求などに基づいて所定の処理を実施した結果の指示信号をベルト式無段変速機５へ出力する。具体的には、ダウンシフト要求に基づいてベルト式無段変速機５の油圧アクチュエータ３０の油圧もしくは油量制御を実施し、油圧室３２内の油圧を減少もしくは増大させて可動シーブ１２を軸線方向で前後動させて、プライマリプーリ１０の溝幅を拡大もしくは狭めさせてダウンシフトもしくはアップシフトさせるように構成されている。
【００２９】
つぎに、図２を参照して、油圧室内の油圧を制御することで変速比γを変化させるベルト式無段変速機５において、プライマリ側の油圧アクチュエータ３０とセカンダリ側の油圧アクチュエータ４０とを動作させる油圧装置について説明する。図２は、ベルト式無段変速機５の断面図とともに、油圧アクチュエータ３０と油圧アクチュエータ４０とを動作させる油圧装置１００を模式的に示した図である。油圧装置１００は、オイルパン１０６に貯留されているオイルがオイルポンプ１０１により吸入されかつ昇圧されて油路８１に吐出され、油路８１を介して圧送された圧油は、油圧アクチュエータ３０に含まれるプライマリ油圧室３２と、油圧アクチュエータ４０に含まれるセカンダリ油圧室４２とに供給されるように構成されている。
【００３０】
そのプライマリ油圧室３２は、可動シーブ１２の傾斜面とは反対の背面側に設けられ、プライマリシャフト４に嵌合されたプランジャ３１と、可動シーブ１２と、プライマリシャフト４とによって形成された空間である。そのプライマリ油圧室３２は、可動シーブ１２とプランジャ３１との間に設けられたシール材と、可動シーブ１２とプライマリシャフト４の間に設けられたシール材とによって、圧油が液密状態で充満されるようにシールされている。すなわち、プライマリ油圧室３２はピストン構造に形成され、プライマリ油圧室３２内の容積が変化させられるとともにプライマリ油圧室３２内に充満された圧油量が変化させられるように構成されている。
【００３１】
また、セカンダリ油圧室４２は、可動シーブ２２の傾斜面とは反対の背面側に設けられ、セカンダリシャフト６に嵌合されたプランジャ４１と、可動シーブ２２と、セカンダリシャフト６とによって形成された空間である。そのセカンダリ油圧室４２は、可動シーブ２２とプランジャ４１との間に設けられたシール材と、可動シーブ２２とセカンダリシャフト６の間に設けられたシール材とによって、圧油が液密状態で充満されるようにシールされている。すなわち、セカンダリ油圧室４２はピストン構造に形成され、セカンダリ油圧室４２内の容積が変化させられるとともにセカンダリ油圧室４２内に充満された圧油量が変化させられるように構成されている。なお、セカンダリ油圧室４２内には、可動シーブ２２に軸線方向の推力を付勢するコイルスプリングなどの弾性体が設けられていてもよい。
【００３２】
したがって、油圧装置１００が形成する油圧回路において、オイルポンプ１０１は圧油の供給源である。オイルポンプ１０１は、出力軸２の回転運動に基づいて駆動され、もしくは電動機などのオイルポンプ１０１を駆動させるための動力源１とは異なる駆動源からの出力に基づいて駆動され、オイルパン１０６に貯留されたオイルを吸入する吸入口と、油路８１に昇圧させた圧油を吐出する吐出口とを備えている。具体的には、その吸入口からオイルポンプ１０１に吸入されたオイルは、オイルポンプ１０１が備える歯車やロータなどの回転部材が回転することにより隙間の容積変化に基づいて吐出圧に昇圧されて油路８１へ圧送される。
【００３３】
その油圧回路には、圧力制御弁として機能する制御弁として、増圧弁１０２と減圧弁１０３とが設けられている。増圧弁１０２は、オイルポンプ１０１側の油路８１とベルト式無段変速機５側の油路８２との間に設けられ、相対的に高圧な油路８１側の圧油を油路８２に供給するように構成されている。なお、油路８１中すなわちオイルポンプ１０１と増圧弁１０２との間には、図示しないライン圧弁が設けられており、そのライン圧弁によりライン圧に調圧された油圧が増圧弁１０２に供給されるように構成されていてもよい。
【００３４】
一方、減圧弁１０３は、ベルト式無段変速機５側の油路８２とオイルパン１０６側の油路８４との間に設けられ、相対的に高圧な油路８２側の油圧を油路８４に排出するように構成されている。その減圧弁１０３の吐出口に接続されている油路８４は、オイルパン１０６に連通されていて、減圧弁１０３から吐出された圧油が油路８４を流通してオイルパン１０６に貯留されるように構成されている。
【００３５】
その油圧回路中の制御弁として機能する増圧弁１０２および減圧弁１０３は、開弁動作または閉弁動作を制御できるように構成されている。例えば、開閉弁の動作が電気的に制御され、油圧回路中の油圧に因らずに閉弁状態もしくは開弁状態を維持できるように構成されている。したがって、増圧弁１０２および減圧弁１０３を閉弁させることにより、その増圧弁１０２および減圧弁１０３からベルト式無段変速機５側の油圧回路を閉回路にさせることができるように構成されている。すなわち、閉回路内にある圧油量を一定に保つことができる。具体的には、プライマリプーリ１０の油圧アクチュエータ３０に接続している油路８３とセカンダリプーリ２０の油圧アクチュエータ４０に接続している油路８２とから形成される閉回路内にある油量を一定に保つことができるように構成されている。なお、この実施形態における油圧装置１００は、その閉回路を形成する構成部材からのリークがない状態であるため閉回路内の圧油量が一定であるものとする。
【００３６】
また、ベルト式無段変速機５側の油路８２は、セカンダリ油圧室４２と連通するように構成されている。また、油圧回路において、ベルト式無段変速機５側の油路として、油路８２に接続され、かつプライマリ油圧室３２に連通するように形成された油路８３が設けられている。すなわち、図２に例示するように、セカンダリ油圧室４２に連通された油路８２とプライマリ油圧室３２に連通された油路８３とは可逆ポンプ１０４を介して接続されている。
【００３７】
その可逆ポンプ１０４は、可逆ポンプ１０４の駆動源であるモータ１０５からの出力に基づいて駆動され、少なくとも二つのポートのうちいずれか一方のポートがプライマリ油圧室３２側の油路８３と接続され、他方のポートがセカンダリ油圧室４２側の油路８２と接続されるように構成されている。すなわち、この油圧装置１００は、可逆ポンプ１０４によりセカンダリ油圧室４２側の油路８２およびプライマリ油圧室３２側の油路８３に可逆的に圧油が吐出されるように構成されている。
【００３８】
例えば、吸入口となるいずれか一方のポートから吸入した圧油を、可逆ポンプ１０４が備える歯車やロータなどの回転部材が回転することにより隙間の容積変化に基づいて吐出口となる他方のポートから吐出されるように構成されている。また、可逆ポンプ１０４は、モータ１０５の駆動を停止させることによりポートを閉じるように構成されており、プライマリ油圧室３２側の油路８３とセカンダリ油圧室４２側の油路８２とを遮断するように構成されている。したがって、増圧弁１０２および減圧弁１０３により閉回路にされた油路８２および油路８２は、可逆ポンプ１０４によって、接続もしくは遮断させるように構成されている。なお、モータ１０５は、駆動制御できる構成であればよく、可逆ポンプ１０４用の駆動源であってもよい。
【００３９】
また、プライマリ油圧室３２側の油路８３には、シリンダ６１とピストン６２とにより形成された予備油圧室６３の容積が変化させられるように構成された予備シリンダ機構６０が接続されている。すなわち、プライマリ油圧室３２と予備油圧室６３とが油路８３によって連通されている。したがって、予備油圧室６３は、可逆ポンプ１０４を介してセカンダリ油圧室４２と接続もしくは遮断されるように構成されている。
【００４０】
さらに、予備シリンダ機構６０は、カム機構７０を介してプライマリプーリ１０と接続されており、プライマリプーリ１０の溝幅が変化することに基づいてカム機構７０から予備油圧室６３の容積を変化させる荷重を作用されるように構成されている。具体的には、プライマリプーリ１０の可動シーブ１２が軸線方向で前後動する動きに基づいてカム機構７０が動作させられるように構成されている。
【００４１】
ここで、図３を参照して、カム機構７０の具体例に基づいて説明する。図３は、カム機構７０の一例を模式的に示した図である。カム機構７０は、可動シーブ１２と一体的に連結された連結部材７６とベアリング７５を介して接続されたカム７３が、可動シーブ１２と相対回転可能に構成されている。すなわち、カム７３は、連結部材７６を介して可動シーブ１２が軸線方向に前後動する動きが伝達され、可動シーブ１２とともに軸線方向で前後動する。
【００４２】
また、カム７３には、連結部材７２と連結されたカムフォロワ７１が当接する内周側のカム面７３ａと外周側のカム面７３ｂとが形成されている。そのカム面７３ａは、断面が凸状に形成され、連結部材７２に半径方向で外周側へ向かう荷重を作用し、カム面７３ｂは、断面が凹状に形成され、連結部材７２に半径方向で内周側へ向かう荷重を作用するように構成されている。すなわち、可動シーブ１２が軸線方向で前後動することに基づいて連結部材７６を介して接続されたカム７３が、軸線方向で前後動し、カムフォロワ７１を介して連結部材７２が半径方向で前後動させられる。言い換えれば、カム７３の動きに応じて連結部材７２が従動節として機能するように構成されている。
【００４３】
その連結部材７２は、予備油圧室６３の容積を変化させるピストン６２と連結されている。図３に例示する予備シリンダ機構６０では、シリンダ６１が図示しないケースなどに固定されている。したがって、プライマリプーリ１０の溝幅が変化させられることに基づいて予備油圧室６３の容積が変化させられるように構成されている。なお、図示しないが、予備シリンダ機構６０の変形例として、半径方向で前後動できるようにシリンダ６１が構成された場合、連結部材７２はシリンダ６１に連結されてもよい。すなわち、連結部７２が半径方向で前後動させられることに基づいてシリンダ６１が、ハウジングなどに固定されたピストン６２に摺動して予備油圧室６３の容積を変化させるように構成されてもよい。
【００４４】
例えば、カム７３のカム面７３ａからの荷重によりカムフォロワ７１および連結部材７２が動作させられる場合、連結部材７２は半径方向で外側に動かされ、予備油圧室６３の容積は減少させられる。すなわち、可動シーブ１２からカム機構７０を介して、予備油圧室６３内の圧油を油路８３へ排出させる荷重が予備シリンダ機構６０に作用される。なお、カム面７３ａから連結部材７２を介して予備シリンダ機構６０に作用する荷重は、予備油圧室６３の容積を減少させるように作用する場合に限らず、予備油圧室６３の容積が増大することを抑制させるように作用してもよい。
【００４５】
一方、カム７３のカム面７３ｂからの荷重によりカムフォロワ７１および連結部材７２が動作させられる場合、連結部材７２は半径方向で内側に動かされ、予備油圧室６３の容積は増大させられる。すなわち、可動シーブ１２からカム機構７０を介して、油路８３内の圧油を予備油圧室６３内に吸入させる荷重が予備シリンダ機構６０に作用される。なお、カム７３は、可動シーブ１２の外周側に全周にわたって形成されていてもよく、所定の箇所に設けられたレール７４により軸線方向で摺動可能に構成されていてもよい。すなわち、カム面７３ａ，７３ｂが、プライマリプーリ１０の外周側を囲むように形成されていてもよい。さらに、カムフォロワ７１は、カム７３が軸線方向で前後動することによって、回転しながらカム面７３ａ，７３ｂと当接するように構成されていてもよい。
【００４６】
つぎに、図４を参照して、セカンダリ側の油路８２とプライマリ側の油路８３とを含む油圧回路が閉回路である場合、変速比γと油圧室３２，４２，６３のそれぞれの容積変化との関係について説明する。ここでは、プライマリ油圧室３２の容積を容積Ａ、セカンダリ油圧室４２の容積を容積Ｂ、予備油圧室６３の容積を容積Ｃとして説明する。また、閉回路内にある圧油量はリークがない状態で一定に保たれているので、図４に例示するように、全ての油圧室３２，４２，６３の容積の和である容積Ｓが一定の状態で、各油圧室３２，４２，６３の容積Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ容積変化する。
【００４７】
相対的に大きい変速比から小さい変速比へと変速比γを減少させる場合、プライマリプーリ１０のベルト巻き掛かり径が拡大させられ、セカンダリプーリ２０のベルト巻き掛かり径が縮小させられる。したがって、プライマリプーリ１０の溝幅を狭くさせるためにプライマリ油圧室３２の容積Ａは増大させられ、セカンダリプーリ２０の溝幅を拡大させるためにセカンダリ油圧室４２の容積Ｂは減少させられる。すなわち、可逆ポンプ１０４は、セカンダリ油圧室４２内の圧油をプライマリ油圧室３２内へ送るように油路８２から油路８３へ圧油を流通させるように駆動させられる。
【００４８】
一方、相対的に小さい変速比から大きい変速比へと変速比γを増大させる場合、プライマリプーリ１０のベルト巻き掛かり径が縮小させられ、セカンダリプーリ２０のベルト巻き掛かり径が拡大させられる。したがって、プライマリプーリ１０の溝幅を拡大させるのでプライマリ油圧室３２の容積Ａは減少させられ、セカンダリプーリ２０の溝幅を狭くさせるのでセカンダリ油圧室４２の容積Ｂは増大させられる。すなわち、可逆ポンプ１０４は、プライマリ油圧室３２内の圧油をセカンダリ油圧室４２内へ送るように油路８３から油路８２へ圧油を流通させるように駆動させられる。
【００４９】
そして、図４に例示するように、プライマリ油圧室３２の容積Ａと、セカンダリ油圧室４２の容積Ｂとの合計容積（Ａ＋Ｂ）は、変速比γを変化させるのに伴い変化する。変速比γに応じて各油圧室３２，４２の容積変化量の偏差が生じることによって、この合計容積（Ａ＋Ｂ）は変化する。具体的には、変速比γを変化させる際、プライマリプーリ１０のベルト巻き掛かり径と、セカンダリプーリ２０のベルト巻き掛かり径とが異なることによって、可動シーブ１２のストローク変化量と可動シーブ２２のストローク変化量との偏差が生じる。このストローク変化量とは、ベルト式無段変速機５の変速比γをある変速比から別の変速比へと変化させた場合、軸線方向で可動シーブ１２，２２がそれぞれ移動する距離である。なお、各油圧室３２，４２の変形などによって容積変化量の偏差が生じる場合もある。
【００５０】
したがって、所定の変速比から変速比γ＝１に向けて変速させた場合、図４に例示するように、プライマ油圧室３２の容積変化量ΔＡと、セカンダリ油圧室４２の容積変化量ΔＢとの偏差は減少する。すなわち、予備油圧室６３の容積Ｃは減少する。一方、変速比γ＝１から変速比γを増大もしくは減少させた場合、プライマリ油圧室３２の容積変化量ΔＡと、セカンダリ油圧室４２の容積変化量ΔＢとの偏差は増大する。そのため、変速比γが変化することによりプライマリ油圧室３２の容積Ａとセカンダリ油圧室４２の容積Ｂとの合計容積（Ａ＋Ｂ）が変化するので、その合計容積（Ａ＋Ｂ）の相違を補正するように予備油圧室６３の容積Ｃを増減させる。
【００５１】
その予備油圧室６３の容積Ｃは、変速比γ＝１の際に最小容積Ｃｍｉｎとなり、変速比γｍａｘまたはγｍｉｎの際に最大容積Ｃｍａｘとなるように容積変化させられる。したがって、プライマリ油圧室３２の最大容積Ａｍａｘとセカンダリ油圧室４２の最大容積Ｂｍａｘとが同容積となり、プライマリ油圧室３２の最小容積Ａｍｉｎとセカンダリ油圧室４２の最小容積Ｂｍｉｎとが同容積となるように構成されている。また、変速比γ＝１の際、プライマリ油圧室３２の容積Ａとセカンダリ油圧室４２の容積Ｂとが同容積になり、かつその合計容積（Ａ＋Ｂ）が最大合計容積（Ａ＋Ｂ）ｍａｘとなる。
【００５２】
言い換えれば、プライマリ油圧室３２内の油圧が減少することに伴い可動シーブ１２が固定シーブ１１から離隔する方向へ摺動する場合、予備シリンダ機構６０は、カム機構７０から、所定の変速比域Ｘでは予備油圧室６３の容積を減少させる荷重が作用され、所定の変速比域Ｘとは異なる変速比域Ｙでは予備油圧室６３の容積を増大させる荷重が作用される。すなわち、プライマリ側の油路８３の油圧が減少する場合であっても、カム機構７０を介して予備油圧室６３に油路８３内の圧油を吸入させる荷重が作用され、予備油圧室６３の容積を増大させることができるように構成されている。なお、上述した変速比域とは例えば、変速比域Ｘが、最小変速比γｍｉｎ≦Ｘ＜１となり、変速比域Ｙが、１＜Ｙ≦最大変速比γｍａｘとなる。
【００５３】
一方、プライマリ油圧室３２内の油圧が増大することに伴い可動シーブ１２が固定シーブ１１側へ接近する方向へ摺動する場合、予備シリンダ機構６０は、カム機構７０から、異なる変速比域Ｙでは予備油圧室６３の容積を減少させる荷重が作用され、所定の変速比域Ｘでは予備油圧室６３の容積の増大を抑制させる荷重が作用される。すなわち、プライマリ側の油路８３の油圧が増大する場合であっても、カム機構７０を介して予備油圧室６３内の圧油を油路８３へ排出させる荷重が作用され、ある変速比域では予備油圧室６３の容積を減少させることができるように構成されている。
【００５４】
なお、この発明に係るベルト式無段変速機は、上述してきた実施形態に限定されるものではなく、この発明の目的を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。例えば、この発明に係るベルト式無段変速機は、湿式のベルト式無段変速機であってもよく、乾式のベルト式無段変速機であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…動力源、  ４…プライマリシャフト、  ５…ベルト式無段変速機、  ６…セカンダリシャフト、  １０…プライマリプーリ、  ２０…セカンダリプーリ、  ３０…油圧アクチュエータ、  ３２…プライマリ油圧室、  ４０…油圧アクチュエータ、  ４２…セカンダリ油圧室、  ５１…ベルト、  ６０…予備シリンダ機構、  ６１…シリンダ、  ６２…ピストン、  ６３…予備油圧室、  ７０…カム機構、  ７１…カムフォロワ、  ７２…連結部材、  ７３…カム、  ８１，８２，８３…油路、  １００…油圧装置、  １０１…オイルポンプ、  １０２…増圧弁、  １０３…減圧弁、  １０４…可逆ポンプ、  １０５…モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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