(57)【要約】【課題】パワーローラの傾斜角度を機械的な構成によってフィードバックする変速比制御機構を備えたフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置を提供する。【解決手段】変速制御機構２０１は、アクチュエータ２２が連結される第１の連結部２１ａ、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが連結される第２の連結部２１ｂ、油圧サーボ２６のピストン２６ｐ及びパワーローラ４が連結される第３の連結部２１ｃとを有するアーム部材２１を備えている。アクチュエータ２２を駆動すると、アーム部材２１が第３の連結部２１ｃを中心として揺動し、スプール２３ｓを移動させて油圧サーボ２６を油圧制御する。ピストン２６ｐ及びパワーローラ４が移動すると、アーム部材２１が第１の連結部２１ａを中心として揺動し、スプール２３ｓを移動させてフィードバック制御が行われる。【選択図】図６
2009174698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディスクと、出力ディスクと、それら両ディスクに挟持されたパワーローラと、前記パワーローラの傾斜角度を変更することで変速比を制御する変速比制御機構と、を備えたフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置において、
前記変速比制御機構は、
設定された変速比に基づいて駆動されるアクチュエータと、
前記パワーローラの移動機構に駆動連結されたピストンを備えた油圧サーボと、
前記アクチュエータにより駆動されて前記油圧サーボに供給する油圧を制御すると共に、前記ピストンの駆動に機械的に連動して駆動されるレシオコントロールバルブと、を有し、
前記アクチュエータの駆動に基づく前記レシオコントロールバルブからの油圧により前記油圧サーボを駆動して前記パワーローラを移動し、該パワーローラの移動による前記ピストンの駆動に連動して前記レシオコントロールバルブを機械的に駆動することで、前記アクチュエータの作動量に基づく前記パワーローラの移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とするフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置。
【請求項２】
前記アクチュエータの駆動軸と、前記レシオコントロールバルブのスプールと、前記油圧サーボのピストンと、の移動を互いに連動させる連動機構を備えた、
ことを特徴とする請求項１記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置。
【請求項３】
前記連動機構は、前記アクチュエータの駆動軸に揺動自在に連結された第１の連結部と、前記レシオコントロールバルブのスプールに揺動自在に連結された第２の連結部と、前記油圧サーボのピストンに揺動自在に連結された第３の連結部とを有するアーム部材からなり、
前記アクチュエータの駆動に基づく前記第３の連結部を中心とした前記アーム部材の揺動により、前記レシオコントロールバルブのスプールを移動し、該スプールの移動に基づく前記レシオコントロールバルブからの油圧により前記油圧サーボが駆動されて前記パワーローラを移動し、該パワーローラの移動による前記第１の連結部を中心とした前記アーム部材の揺動により、前記レシオコントロールバルブのスプールが移動することで、前記アクチュエータの作動量に基づく前記パワーローラの移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項２記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置。
【請求項４】
前記連動機構は、前記アクチュエータの駆動軸に固定された第１ラックギヤと、前記レシオコントロールバルブのスプールに中心軸が連結されると共に該中心軸に回転自在に支持され、かつ前記第１ラックギヤに噛合するピニオンギヤと、前記油圧サーボのピストンに固定されると共に前記ピニオンギヤに噛合する第２ラックギヤと、を有するラックアンドピニオン機構からなり、
前記アクチュエータの駆動に基づく前記第１ラックギヤの駆動により、前記ピニオンギヤ及び前記レシオコントロールバルブのスプールを移動し、該スプールの移動に基づく前記レシオコントロールバルブからの油圧により前記油圧サーボが駆動されて前記パワーローラを移動し、該パワーローラの移動による前記第２ラックギヤの駆動により、前記ピニオンギヤ及び前記レシオコントロールバルブのスプールが移動することで、前記アクチュエータの作動量に基づく前記パワーローラの移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項２記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置。
【請求項５】
前記レシオコントロールバルブは、スプールと、該スプールに対して摺動自在にかつ相対移動自在に被嵌すると共に、該スプールとの相対位置関係により前記油圧サーボに対する油圧を給排するポートが形成されたスリーブと、を有し、
前記アクチュエータの駆動軸と前記スリーブとが連結されると共に、前記スプールと前記油圧サーボのピストンとが連結されてなり、
前記アクチュエータの駆動に基づく前記スリーブの移動により前記スリーブと前記スプールとを相対移動し、該相対移動に基づく前記レシオコントロールバルブからの油圧により前記油圧サーボが駆動されて前記パワーローラを移動し、該パワーローラの移動による前記ピストンの駆動により、前記レシオコントロールバルブのスプールが移動して前記スリーブと前記スプールとを相対移動することで、前記アクチュエータの作動量に基づく前記パワーローラの移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置。
【請求項６】
前記油圧サーボは、前記ピストンの両側に配置されかつそれぞれ前記レシオコントロールバルブに連通する油室を有し、該ピストンの駆動により前記パワーローラの回転中心を前記両ディスクの面方向に対して押圧駆動してなり、
前記レシオコントロールバルブは、油圧発生源より供給された元圧を、設定された変速比に基づいた位置に前記パワーローラを押圧駆動する方向に対して前記ピストンに作用させる側の油室に供給してなる、
ことを特徴とする請求項１記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や作業車輌等に搭載される走行用変速機に用いて好適なフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置に係り、詳しくは、パワーローラの回転中心を両ディスクの面方向に対して移動制御することでパワーローラの傾斜角度を変更し、これにより変速比を制御する変速比制御機構を備えたフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車や作業車輌等に搭載される無段変速機に用いられるトロイダル式無段変速装置の開発が進められている。トロイダル式無段変速装置は、入力ディスクと出力ディスクとそれら両ディスクに挟持されたパワーローラとによって構成されており、パワーローラの傾斜に基づく両ディスクとの接触位置（接触半径）により変速比が得られる。このようなトロイダル式無段変速装置は、パワーローラの回転中心を、例えば油圧サーボに連結されたリンク機構等により両ディスクの面方向に対して移動制御することで、パワーローラの傾斜角度を変化させ、これによって変速比の変更を行うように構成された変速比制御機構を備えている。
【０００３】
ところで、トロイダル式無段変速装置では、目標とする変速比を正確に得るため、変速制御を行う際にフィードバック制御を用いており、該フィードバック制御は、電気的な故障時にも影響を受けないように、センサ等を用いたものとするよりも機械的に行うことができるものが望まれている。このため、上記のような変速比制御機構にも、機械的な構成によりフィードバック制御を行うように構成されたものが提案されている（特許文献１参照）。このものは、パワーローラを回転自在に支持すると共に該パワーローラと一体に傾斜（回転）する部材を有し、この部材の傾斜（回転）からパワーローラの傾斜角度をフィードバックすることで変速比制御を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３１３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、フルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置のパワーローラは、両ディスクの面方向に対して移動制御されると、傾斜角度を変化し、変速比を変更させると共にキャスタ角の作用により両ディスクの接線方向に回転面の角度が変化するといった動作を自律的に行う。このため、上記のようにパワーローラの傾斜角度を直接的にフィードバックさせる変速比制御機構をフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置に用いる場合には、このような自律的な動作を許容しながらパワーローラの傾斜角度をフィードバックさせる機構としなくてはならず、構造の複雑化や装置の肥大化を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、パワーローラの傾斜角度を機械的な構成によってフィードバックする変速比制御を可能とするものでありながら、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる変速比制御機構を備えたフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図８参照）、入力ディスク（２）と、出力ディスク（３）と、それら両ディスク（２，３）に挟持されたパワーローラ（４）と、前記パワーローラ（４）の傾斜角度を変更することで変速比を制御する変速比制御機構（２０）と、を備えたフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１）において、
前記変速比制御機構（２０）は、
設定された変速比に基づいて駆動されるアクチュエータ（２２）と、
前記パワーローラ（４）の移動機構（２７ｂ）に駆動連結されたピストン（２６ｐ，２７ａ）を備えた油圧サーボ（２６）と、
前記アクチュエータ（２２）により駆動されて前記油圧サーボ（２６）に供給する油圧を制御すると共に、前記ピストン（２６ｐ，２７ａ）の駆動に機械的に連動して駆動されるレシオコントロールバルブ（２３，２２３）と、を有し、
前記アクチュエータ（２２）の駆動に基づく前記レシオコントロールバルブ（２３，２２３）からの油圧により前記油圧サーボ（２６）を駆動して前記パワーローラ（４）を移動し、該パワーローラ（４）の移動による前記ピストン（２６ｐ，２７ａ）の駆動に連動して前記レシオコントロールバルブ（２３，２２３）を機械的に駆動することで、前記アクチュエータ（２２）の作動量に基づく前記パワーローラ（４）の移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とするフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１）にある。
【０００８】
請求項２に係る本発明は（例えば図６及び図７参照）、前記アクチュエータ（２２）の駆動軸（２２ａ）と、前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）と、前記油圧サーボ（２６）のピストン（２６ｐ，２７ａ）と、の移動を互いに連動させる連動機構（２１，１２１）を備えた、
ことを特徴とする請求項１記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１１，１２）にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明は（例えば図６参照）、前記連動機構は、前記アクチュエータ（２２）の駆動軸（２２ａ）に揺動自在に連結された第１の連結部（２１ａ）と、前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）に揺動自在に連結された第２の連結部（２１ｂ）と、前記油圧サーボ（２６）のピストン（２６ｐ，２７ａ）に揺動自在に連結された第３の連結部（２１ｃ）とを有するアーム部材（２１）からなり、
前記アクチュエータ（２２）の駆動に基づく前記第３の連結部（２１ｃ）を中心とした前記アーム部材（２１）の揺動により、前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）を移動し、該スプール（２３ｓ）の移動に基づく前記レシオコントロールバルブ（２３）からの油圧により前記油圧サーボ（２６）が駆動されて前記パワーローラ（４）を移動し、該パワーローラ（４）の移動による前記第１の連結部（２１ａ）を中心とした前記アーム部材（２１）の揺動により、前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）が移動することで、前記アクチュエータ（２２）の作動量に基づく前記パワーローラ（４）の移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項２記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１１）にある。
【００１０】
請求項４に係る本発明は（例えば図７参照）、前記連動機構は、前記アクチュエータ（２２）の駆動軸（２２ａ）に固定された第１ラックギヤ（１２１ａ）と、前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）に中心軸（１２２）が連結されると共に該中心軸（１２２）に回転自在に支持され、かつ前記第１ラックギヤ（１２１ａ）に噛合するピニオンギヤ（１２１ｂ）と、前記油圧サーボ（２６）のピストン（２６ｐ，２７ａ）に固定されると共に前記ピニオンギヤ（１２１ｂ）に噛合する第２ラックギヤ（１２１ｃ）と、を有するラックアンドピニオン機構（１２１）からなり、
前記アクチュエータ（２２）の駆動に基づく前記第１ラックギヤ（１２１ａ）の駆動により、前記ピニオンギヤ（１２１ｂ）及び前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）を移動し、該スプール（２３ｓ）の移動に基づく前記レシオコントロールバルブ（２３）からの油圧により前記油圧サーボ（２６）が駆動されて前記パワーローラ（４）を移動し、該パワーローラ（４）の移動による前記第２ラックギヤ（１２１ｃ）の駆動により、前記ピニオンギヤ（１２１ｂ）及び前記レシオコントロールバルブ（２３）のスプール（２３ｓ）が移動することで、前記アクチュエータ（２２）の作動量に基づく前記パワーローラ（４）の移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項２記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１２）にある。
【００１１】
請求項５に係る本発明は（例えば図８参照）、前記レシオコントロールバルブ（２２３）は、スプール（２２３ｓ）と、該スプール（２２３ｓ）に対して摺動自在にかつ相対移動自在に被嵌すると共に、該スプール（２２３ｓ）との相対位置関係により前記油圧サーボ（２６）に対する油圧を給排するポート（例えば２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ，２２３ｅ）が形成されたスリーブ（２２３ｔ）と、を有し、
前記アクチュエータ（２２）の駆動軸（２２ａ）と前記スリーブ（２２３ｔ）とが連結されると共に、前記スプール（２２３ｓ）と前記油圧サーボ（２６）のピストン（２６ｐ，２７ａ）とが連結されてなり、
前記アクチュエータ（２２）の駆動に基づく前記スリーブ（２２３ｔ）の移動により前記スリーブ（２２３ｔ）と前記スプール（２２３ｓ）とを相対移動し、該相対移動に基づく前記レシオコントロールバルブ（２２３）からの油圧により前記油圧サーボ（２６）が駆動されて前記パワーローラ（４）を移動し、該パワーローラ（４）の移動による前記ピストン（２６ｐ，２７ａ）の駆動により、前記レシオコントロールバルブ（２２３）のスプール（２２３ｓ）が移動して前記スリーブ（２２３ｔ）と前記スプール（２２３ｓ）とを相対移動することで、前記アクチュエータ（２２）の作動量に基づく前記パワーローラ（４）の移動が設定値になるようにフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項１記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１３）にある。
【００１２】
請求項６に係る本発明は（例えば図６乃至図８参照）、前記油圧サーボ（２６）は、前記ピストン（２６ｐ）の両側に配置されかつそれぞれ前記レシオコントロールバルブ（２３，２２３）に連通する油室（２６ａ，２６ｂ）を有し、該ピストン（２６ｐ）の駆動により前記パワーローラ（４）の回転中心を前記両ディスク（２，３）の面方向に対して押圧駆動してなり、
前記レシオコントロールバルブ（２３，２２３）は、油圧発生源より供給された元圧（ＰＬ）を、設定された変速比に基づいた位置に前記パワーローラ（４）を押圧駆動する方向に対して前記ピストン（２６ｐ）に作用させる側の油室（２６ａ，２６ｂ）に供給してなる、
ことを特徴とする請求項１記載のフルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置（１）にある。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明によると、アクチュエータの駆動に基づくレシオコントロールバルブからの油圧により油圧サーボを駆動してパワーローラを移動し、該パワーローラの移動によるピストンの駆動に連動してレシオコントロールバルブを機械的に駆動することで、アクチュエータの作動量に基づくパワーローラの移動が設定値になるようにフィードバック制御するので、フルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置にあって、パワーローラの自律的な動作による傾斜角度を油圧サーボのピストンの移動量からフィードバックすることができるものでありながら、油圧サーボのピストンの移動量、即ちパワーローラの傾斜角度に基づいた機械的なフィードバック制御の構成を、レシオコントロールバルブと油圧サーボとを機械的に連動させるだけの簡単なものとすることで足り、パワーローラの傾斜角度を直接的にフィードバックさせる変速比制御機構に比して、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００１５】
請求項２に係る本発明によると、アクチュエータの駆動軸と、レシオコントロールバルブのスプールと、油圧サーボのピストンと、の移動を互いに連動させる連動機構を備えたので、アクチュエータによるレシオコントロールバルブの駆動と、油圧サーボのピストンからのレシオコントロールバルブへのフィードバックとを連動機構を設けるだけの簡単な構成で実現させることができ、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によると、アクチュエータの駆動軸とレシオコントロールバルブのスプールと油圧サーボのピストンとのそれぞれに揺動自在に連結されたアーム部材を備えるだけの簡単な構成で、アクチュエータによるレシオコントロールバルブの駆動と、油圧サーボのピストンからのレシオコントロールバルブへのフィードバックとを実現させることができ、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明によると、アクチュエータの駆動軸とレシオコントロールバルブのスプールと油圧サーボのピストンとを連動させるラックアンドピニオン機構を備えるだけの簡単な構成で、アクチュエータによるレシオコントロールバルブの駆動と、油圧サーボのピストンからのレシオコントロールバルブへのフィードバックとを実現させることができ、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００１８】
請求項５に係る本発明によると、レシオコントロールバルブを、スプールと、該スプールに対して摺動自在にかつ相対移動自在に被嵌すると共に該スプールとの相対位置関係により油圧サーボに対する油圧を給排するポートが形成されたスリーブとで構成し、かつアクチュエータの駆動軸とスリーブとを連結すると共にスプールと油圧サーボのピストンとを連結するだけの構成で、アクチュエータによるレシオコントロールバルブの駆動と、油圧サーボのピストンからのレシオコントロールバルブへのフィードバックとを実現させることができ、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００１９】
請求項６に係る本発明によると、油圧サーボが、ピストンの両側に配置されかつそれぞれレシオコントロールバルブに連通する油室を有し、パワーローラの回転中心を両ディスクの面方向に対して押圧駆動し、レシオコントロールバルブが、設定された変速比に基づいた位置にパワーローラを、増速側及び減速側の両方に押圧駆動する方向に対してピストンに作用する側の油室に元圧を供給するので、アクチュエータによりレシオコントロールバルブを駆動するだけで、パワーローラの傾斜角度を設定することができ、かつ油圧サーボのピストンからのレシオコントロールバルブへのフィードバックだけによって、上記設定されたパワーローラの傾斜角度に自動的に精度良く制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１乃至図６に沿って説明する。なお、本発明に係る実施の形態として、以下に第１〜第３の実施の形態を説明するが、これら３つの実施の形態に共通する部分を説明する際は、単に「トロイダル式無段変速装置１」とし、区別して説明する際は、「トロイダル式無段変速装置１１〜１３」という。
【００２１】
無段変速機１０は、図１に示すように、トルクコンバータ１１、トロイダル式無段変速装置（以下、単にバリエータとする）１、プラネタリギヤ機構６、及び前後進切換え機構７からなる。バリエータ１は、フルトロイダル式無段変速装置からなり、トルクコンバータ１１に連結される入力軸１２に連結された２個の入力ディスク２，２と該バリエータ１の外周側に配置された連結部材１６に連結された１個の出力ディスク３と、両ディスクの間に挟持されるパワーローラ４，４と、を有する。入力ディスク２，２及び出力ディスク３は、それぞれ対向するように円形の一部を形成する円弧状の凹溝２ａ，３ａを有しており、２列のパワーローラを挟んでダブルキャビティ５，５を構成して、入力ディスク同士のスラスト力を打消す構成からなる。パワーローラ４，４は、軸に直角方向にシフトさせることにより傾斜して、入力ディスク２，２と出力ディスク３との接触半径を変更することにより、無段に連続して変速する。
【００２２】
プラネタリギヤ機構６は、サンギヤＳ、リングギヤＲ、及び該サンギヤＳと該リングギヤＲのそれぞれに噛合しているピニオンＰを有するキャリヤＣを備えている。サンギヤＳは、バリエータ１の出力ディスク３に連結されており、該バリエータ１による変速回転を入力する入力ギヤとなる。また、サンギヤＳは、前後進切換え機構７のリバースクラッチＲＣを介して出力軸１３に連結しており、後進時出力ギヤも構成している。
【００２３】
リングギヤＲは、出力軸１３に連結されており、前進時出力ギヤを構成している。キャリヤＣは、前後進切換え機構７のフォワードブレーキＦＢに連結されており、ケースに対して係止自在な構成となっている。
【００２４】
ついで、上記無段変速機１０の作用について図１及び図２に沿って説明する。
【００２５】
例えば無段変速機１０を搭載した車輌の発進時においては、不図示のシフトレバーや油圧制御装置による油圧制御に基づき前後進切換え機構７が制御されて、リバースクラッチＲＣが解放されると共にフォワードブレーキＦＢが係止され、無段変速機１０はドライブ（Ｄレンジ）状態にされる。すると、図１及び図２に示すように、エンジン出力軸に連結している入力軸１２の回転が、バリエータ１の入力ディスク２，２に伝達される。該入力ディスク２，２に伝達された入力軸１２の回転はバリエータ１で変速され、出力ディスク３よりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されてサンギヤＳに入力される。なお、本バリエータ１においては、入力ディスク２，２に対して出力ディスク３が反転するので、入力回転に対する出力回転は逆転回転になる。
【００２６】
サンギヤＳにバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが入力されると、プラネタリギヤ機構６において、バリエータ出力回転Ｖｏｕｔが、フォワードブレーキＦＢの係止により回転が固定されたキャリヤＣとギヤ比とに基づき、該バリエータ出力回転Ｖｏｕｔに対して僅かに減速された逆転回転（即ち、入力軸１２の回転と同じ正転回転）としてリングギヤＲから出力される。このリングギヤＲの出力回転ＯｕｔＤは、ドライブ状態の出力回転として出力軸１３に出力される。
【００２７】
ここで、例えば不図示のシフトレバーがリバース（Ｒ）レンジにされると、不図示の油圧制御装置による油圧制御に基づき前後進切換え機構７が制御されて、フォワードブレーキＦＢが解放されると共にリバースクラッチＲＣが係合され、無段変速機１０はリバース（Ｒレンジ）状態にされる。すると、入力軸１２の回転が、バリエータ１の入力ディスク２，２に伝達され、出力ディスク３よりバリエータ出力回転Ｖｏｕｔが出力されて、サンギヤＳに入力されると共にリバースクラッチＲＣを介して、そのまま出力軸１３に出力される。この出力軸１３に出力されたバリエータ出力回転Ｖｏｕｔは、入力軸１２の回転に対して逆転回転となり、リバース状態の出力回転ＯｕｔＲとして出力される。
【００２８】
次に、バリエータ１における自律的な変速制御について図３乃至図５に沿って説明をする。
【００２９】
例えば無段変速機１を搭載した車輌においては、図３に示すように、エンジン３１（図６参照）からの回転が伝達され、入力ディスク２がバリエータ入力回転Ｖｉｎで回転する。上記入力ディスク２がバリエータ入力回転Ｖｉｎで回転すると、パワーローラ４の接触半径に基づいた接触部Ｅｉにおける表面速度ベクトルはＶｄｉとなり、同時に接触部Ｅｉにおけるパワーローラ４の表面速度ベクトルはＶｒｉとなって回転が伝達される。
【００３０】
また、上記接触半径に基づいたパワーローラ４と出力ディスク３との接触部Ｅｏにおけるパワーローラ４の表面速度は、表面速度ベクトルＶｒｉと逆向きで同じ大きさの表面速度ベクトルＶｒｏであり、同時に接触部Ｅｏにおける出力ディスク３の表面速度ベクトルはＶｄｏとなる。つまり、出力ディスク３は、接触半径に基づく接触部Ｅｏにおける表面速度ベクトルＶｄｏに応じてバリエータ出力回転Ｖｏｕｔで回転することになる。
【００３１】
一方、入力ディスク２では、不図示のエンジンから該入力ディスク２に伝達されるエンジントルクＴＥと、接触部Ｅｉにおける接触半径とに基づいた力Ｔｄｉが作用する。このとき、パワーローラ４には、入力ディスク２からパワーローラ４にトルク伝達される際に、該力Ｔｄｉに応じてトラクション力Ｆｔｒｉが作用する。
【００３２】
同じように、パワーローラ４から出力ディスク３にトルク伝達する際にも、接触部Ｅｏにおいて、トラクション力Ｆｔｒｉに応じて出力ディスク３には力Ｔｄｏが作用する。これにより、該出力ディスク３には、接触部Ｅｏにおいて作用する力Ｔｄｏに応じて、上記接触半径に基づく回転トルクとしてバリエータ出力トルクＴｏｕｔが伝達される。
【００３３】
また、パワーローラ４から出力ディスク３に力Ｔｄｏが作用する場合には、パワーローラ４に力Ｔｄｏの反力としてトラクション力Ｆｔｒｏが作用する。そして、パワーローラ４に作用するトラクション力Ｆｔｒｉ及びＦｔｒｏの合成力は、特に該パワーローラ４を移動させない状態にあって、上述したようにパワーローラ４を回転自在に支持し、詳しくは後述する油圧サーボ２６と連結されているキャリッジ（移動機構）２７ｂに作用するリアクション力Ｆｐと釣り合っている。
【００３４】
ここで、例えば油圧サーボ２６の制御によりリアクション力Ｆｐを強くすると、該リアクション力Ｆｐと該トラクション力Ｆｔｒｉ，Ｆｔｒｏの合成力とが釣り合わなくなり、パワーローラ４はＹ１方向に移動し、それに伴い接触部Ｅｉ，Ｅｏも移動する。即ち、図４に示すように、パワーローラ４は図中ｘの位置からｙの位置に移動する。すると、接触部Ｅｉにおける表面速度ベクトルＶｄｉは、図中ｘの位置では表面速度ベクトルＶｒｉと同じ向きで平行であったが、図中ｙの位置では、表面速度ベクトルＶｄｉは接触部Ｅｉにおける入力ディスク２の接線方向となり表面速度ベクトルＶｒｉとは平行でなくなり、表面速度ベクトルＶｄｉ，Ｖｒｉとの差ΔＶも平行でなくなる。
【００３５】
さらに、パワーローラ４に作用するトラクション力は表面速度ベクトルＶｄｉとＶｒｉとの差ΔＶの方向と同じなので、図４中のｙ位置で示した状態でのパワーローラ４に作用するトラクション力はＦｔｉとなる。該トラクション力Ｆｔｉは、図５に示すように、トラクション力Ｆｔｒｉの方向成分のほかにトラクション力Ｆｔｒｉの方向成分とは垂直な方向成分の力Ｆｔｔｉを持っている。
【００３６】
一方、パワーローラ４と出力ディスク３との接触部Ｅｏにおいては、パワーローラ４には表面速度ベクトルＶｄｉとは逆方向の速度ベクトルとなり、パワーローラ４から伝達（押圧）する力（この場合、外周側に向けて押圧する方向成分を含む力）の反力としてのトラクション力Ｆｔｏが作用し、つまり該トラクション力Ｆｔｏはトラクション力Ｆｔｒｏの方向成分と該トラクション力Ｆｔｒｏとは垂直な方向成分の力Ｆｔｔｏを持っている。これら力Ｆｔｔｉ，Ｆｔｔｏの作用により、パワーローラ４のセンタ軸ｄはチルトされ、つまり入力ディスク２と出力ディスク３との変速比（接触半径）が自律的に変化する。
【００３７】
そして、パワーローラ４はキャスタ角βの効果により（図３参照）、図４中のｚの位置で示すように回転方向に沿う向きに自律的に戻されつつ移動し、表面速度ベクトルＶｄｉ，Ｖｒｉは再び平行となり、トラクション力の方向成分がＦｔｒｉ及びＦｔｒｏと同方向になるのでパワーローラ４は安定する。
【００３８】
このように、バリエータ１では、入力ディスク２及び出力ディスク３とパワーローラ４との接触部Ｅｉ，Ｅｏに発生するトラクション力Ｆｔｒｉ＋Ｆｔｒｏと、パワーローラ４を回転自在に支持するキャリッジ２７ｂを介して作用するリアクション力Ｆｐとを変化させることにより、入力ディスク２及び出力ディスク３とパワーローラ４との間の速度差ΔＶを生じさせ、該速度差ΔＶによって生じるトラクション力成分Ｆｔｔｉ，Ｆｔｔｏにより変速が自律的に行われる。
【００３９】
また、パワーローラ４は、油圧サーボ２６の制御によって直線的に移動され、これに伴い接触部Ｅｉも移動する。この際、該接触部Ｅｉにおける表面速度ベクトルＶｄｉは、接触部Ｅｉの移動距離、つまり油圧サーボ２６のピストン２６ｐ（図６参照）の移動量が大きくなるに連れて表面速度ベクトルＶｒｉとのなす角度も大きくなる。これにより、速度差ΔＶと同じ方向となるトラクション力Ｆｔｉの方向は、トラクション力Ｆｔｒｉの方向に対する角度が大きくなり、トラクション力Ｆｔｒｉの方向成分とは垂直な方向成分の力Ｆｔｔｉも大きくなり、パワーローラ４の傾斜角度も大きくなる。即ち、油圧サーボ２６のピストン２６ｐの移動量が大きくなるに連れてパワーローラ４の傾斜角度も大きくなり、つまりピストン２６ｐの移動量とパワーローラ４の傾斜角度とは、１対１で対応する関係となっている。
【００４０】
ついで、図６に沿って、本バリエータ１１の変速比制御機構２０１についての説明をする。図６は、第１の実施の形態に係る変速比制御機構２０１を説明するための模式図である。
【００４１】
本発明に係る無段変速機１０を搭載する車輌は、バリエータ１１に、大まかに、エンジン３１に対して接続された入力ディスク２と、駆動車輪３２に対して接続された出力ディスク３と、これら入力ディスク２及び出力ディスク３に挟持されたパワーローラ４とを有しており、また、該パワーローラ４の傾斜角度を変更することで変速比を制御する変速比制御機構２０１を有して構成されている。
【００４２】
本発明に係る変速比制御機構２０１は、アーム部材２１、アクチュエータ２２、レシオコントロールバルブ２３、及びローラ駆動装置２５を有して構成されている。アーム部材２１は、両端部と中央部分に３個の連結部を有する棒状の部材であり、一端部には、後述するアクチュエータ２２の伸縮部材（駆動軸）２２ａが揺動自在となるように連結される第１の連結部２１ａ、中央部分には、後述するレシオコントロールバルブ２３の接続部材２３ｆが揺動自在となるように連結される第２の連結部２１ｂ、他端部には、後述するリンク機構２７のピストンロッド（ピストン）２７ａ及びキャリッジ２７ｂが揺動自在となるように連結される第３の連結部２１ｃをそれぞれ備えている。
【００４３】
アクチュエータ２２は、上記アーム部材２１の第１の連結部２１ａに揺動自在に連結されると共に伸縮動作する伸縮部材２２ａを有するステッピングモータからなり、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの指令に基づき、設定された変速比に合わせて該伸縮部材２２ａを駆動するように構成されている。
【００４４】
レシオコントロールバルブ２３は、スプール２３ｓを有すると共に、油路ａを介してライン圧（元圧）ＰＬが入力されるポート２３ａと、油路ｂを介して、後述する油圧サーボ２６の油室２６ｂに接続（連通）されるポート２３ｂと、油路ｃを介して油圧サーボ２６の油室２６ａに接続（連通）されるポート２３ｃと、ドレーンポート２３ｄとを有して構成されている。また、該スプール２３ｓには、接続部材２３ｆが接続されており、該接続部材２３ｆは上記アーム部材２１の第２の連結部２１ｂに揺動自在に連結されている。これにより、スプール２３ｓは、該アーム部材２１の動作に基づいて移動するように構成されている。
【００４５】
ローラ駆動装置２５は、油圧サーボ２６及びリンク機構２７を有して構成されている。該油圧サーボ２６は、シリンダ２６ｃの内部に摺動自在に配置されたピストン２６ｐと該ピストン２６ｐの両側に配置された油室２６ａ及び油室２６ｂとを有して構成されている。また、油室２６ａは、油路ｃを介してレシオコントロールバルブ２３のポート２３ｃに接続（連通）され、油室２６ｂは、油路ｂを介してレシオコントロールバルブ２３のポート２３ｂに接続（連通）されている。
【００４６】
リンク機構２７は、一端がピストン２６ｐに連結されたピストンロッド２７ａ及び一端がパワーローラ４を回転自在に支持しているキャリッジ２７ｂを有して構成されており、該ピストンロッド２７ａの他端と該キャリッジ２７ｂの他端とが互いに連結されている。また、ピストンロッド２７ａとキャリッジ２７ｂとの連結された部分には、上記アーム部材２１の第３の連結部２１ｃが揺動自在に連結されている。
【００４７】
次に、変速比制御機構２０１の作用について図１及び図６に沿って説明する。例えば無段変速機１０を搭載した車輌の発進時においては、不図示のシフトレバーを操作し、ドライブ（Ｄ）レンジにするとドライブ状態にされる。即ち、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、不図示の油圧制御装置から上記フォワードブレーキＦＢの油圧サーボに油圧が供給されて該フォワードブレーキＦＢの係合が行われると共に、上記リバースクラッチＲＣの油圧サーボに油圧への油圧の供給は行われずに、リバースクラッチＲＣは解放状態とされる。
【００４８】
一方、本無段変速機１０では不図示のシフトレバーを操作し、ドライブ（Ｄ）レンジにするとドライブ状態にされると共に、制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２が駆動され、上記レシオコントロールバルブ２３に入力されたライン圧ＰＬが、油路ｃを介して油圧サーボ２６の油室２６ａに供給され、また、油路ｂを介して油圧サーボ２６の油室２６ｂに供給される。これにより、パワーローラ４は油圧サーボ２６により油圧制御されている。
【００４９】
また、バリエータ１の駆動状態において、出力ディスク３がω５方向に回転している場合（入力ディスク２はω１方向、パワーローラ４はω３方向に回転）、パワーローラ４には、上述したようにリアクション力が作用しており、油圧サーボ２６では油室２６ｂの油圧が油室２６ａの油圧よりも大きい状態で制御されている。
【００５０】
このとき、図６に示すように、バリエータ１を増速側に変速させる場合には、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２を駆動させ、伸縮部材２２ａを図中上方側へ駆動させる。該伸縮部材２２ａを上方側へ駆動させると、アーム部材２１は、第３の連結部２１ｃを支点として第１の連結部２１ａが上方側へ揺動するので、第２の連結部２１ｂが上方側へ移動する。第２の連結部２１ｂが上方側へ移動すると、接続部材２３ｆを介してレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓも上方側へ移動し、該レシオコントロールバルブ２３のポート２３ａとポート２３ｃとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｂとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂの油圧がドレーンされる。
【００５１】
これにより、油圧サーボ２６の上記リアクション力に対向する力が弱まり、ピストン２６ｐが下方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が下方側、つまり入力ディスク２のω１方向側に移動されて、上述のようにパワーローラ４が増速側の自律的な変速を行う。この際、第３の連結部２１ｃは、リンク機構２７と共に下方側に移動される。すると、アーム部材２１は、第１の連結部２１ａを支点として該第３の連結部２１ｃが下方側へ揺動するので、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが下方側へ移動し、ポート２３ａ及びポート２３ｃ、ポート２３ｂ及びポート２３ｄがそれぞれ遮断される。これにより、レシオコントロールバルブ２３からの油圧サーボ２６への油圧の供給・排出が行われなくなると、ピストン２６ｐの移動も行われなくなり、変速動作が終了する。
【００５２】
また、バリエータ１を減速側に変速させる場合には、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２を駆動させ、伸縮部材２２ａを下方側へ駆動させる。該伸縮部材２２ａを下方側へ駆動させると、アーム部材２１は、第３の連結部２１ｃを支点として第１の連結部２１ａが下方側へ揺動するので、第２の連結部２１ｂが下方側へ移動する。第２の連結部２１ｂが下方側へ移動すると、接続部材２３ｆを介してレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓも下方側へ移動し、該レシオコントロールバルブ２３のポート２３ａとポート２３ｂとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｃとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａの油圧がドレーンされる。
【００５３】
これにより、油圧サーボ２６の上記リアクション力に対向する力が強まり、ピストン２６ｐが上方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が上方側、つまり入力ディスク２のω１方向とは反対方向側に移動されて、上述のようにパワーローラ４が減速側の自律的な変速を行う。この際、第３の連結部２１ｃは、リンク機構２７と共に上方側に移動される。すると、アーム部材２１は、第１の連結部２１ａを支点として該第３の連結部２１ｃが上方側へ揺動するので、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが上方側へ移動し、ポート２３ａ及びポート２３ｂ、ポート２３ｃ及びポート２３ｄがそれぞれ遮断される。これにより、レシオコントロールバルブ２３からの油圧サーボ２６への油圧の供給・排出が行われなくなると、ピストン２６ｐの移動も行われなくなり、変速動作が終了する。
【００５４】
本無段変速機１０では、バリエータ１の入力ディスク２及び出力ディスク３の相対回転（加速度）に変化が生じると、パワーローラ４に作用しているトラクション力とリアクション力との釣り合いのバランスが崩れる。この場合の油圧制御について説明する。
【００５５】
例えば平坦路から登坂路に移る場合等のように出力ディスク３が減速される力が作用する場合、パワーローラ４に作用するトラクション力が強まり、該トラクション力がリアクション力を上回る。即ち、パワーローラ４に作用するトラクション力がリアクション力を上回り、該パワーローラ４は、所定の位置から出力ディスク３のω５方向とは反対方向側（下方側）に移動しはじめる。すると、該パワーローラ４は、リンク機構２７を介して油圧サーボ２６のピストン２６ｐを下方側へ移動させる。
【００５６】
このとき、ピストン２６ｐ及びリンク機構２７と共にアーム部材２１の第３の連結部２１ｃも下方側に移動し、該アーム部材２１は、第１の連結部２１ａを支点として揺動するので、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが下方側に移動する。該レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが下方側に移動すると、ポート２３ａとポート２３ｂとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｃとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａの油圧がドレーンされる。
【００５７】
これにより、油圧サーボ２６のピストン２６ｐが押し返される形で上方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が上方側、つまり出力ディスク３のω５方向側に移動されて、所定の位置に戻される。
【００５８】
一方、例えば平坦路から降坂路に移る場合等のように出力ディスク３が増速される力が作用する場合、パワーローラ４に作用するトラクション力が弱まり、リアクション力が該トラクション力を上回る。即ち、パワーローラ４に作用するリアクション力がトラクション力を上回り、該パワーローラ４は、所定の位置から出力ディスク３のω５方向側（上方側）に移動しはじめる。すると、該パワーローラ４は、リンク機構２７を介して油圧サーボ２６のピストン２６ｐを上方側へ移動させる。
【００５９】
このとき、ピストン２６ｐ及びリンク機構２７と共にアーム部材２１の第３の連結部２１ｃも上方側に移動し、該アーム部材２１は、第１の連結部２１ａを支点として揺動するので、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが上方側に移動する。該レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが上方側に移動すると、ポート２３ａとポート２３ｃとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｂとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂの油圧がドレーンされる。
【００６０】
これにより、油圧サーボ２６のピストン２６ｐが引き戻される形で下方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が下方側、つまり出力ディスク３のω５方向とは反対方向側に移動されて、所定の位置に戻される。以上のように本発明に係るバリエータ１１は、アクチュエータ２２の作動量に基づくパワーローラ４の移動が設定値になるようにフィードバック制御することを可能としている。
【００６１】
以上のように、本発明に係るバリエータ１１は、アクチュエータ２２に基づく第３の連結部２１ｃを中心としたアーム部材２１の揺動により、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓを移動し、該スプール２３ｓの移動に基づくレシオコントロールバルブ２３により油圧サーボ２６が制御されて、パワーローラ４を移動し、該パワーローラ４の移動による第１の連結部２１ａを中心としたアーム部材２１の揺動により、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが移動して、アクチュエータ２２の作動量に基づくパワーローラ４の移動が設定値になるようにフィードバック制御するので、フルトロイダル型のトロイダル式無段変速装置にあって、パワーローラ４の自律的な動作による傾斜角度を油圧サーボ２６のピストン２６ｐの移動量からフィードバックすることができるものでありながら、油圧サーボ２６のピストン２６ｐの移動量、即ちパワーローラ４の傾斜角度に基づいた機械的なフィードバック制御の構成を、アクチュエータ２２とレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓと油圧サーボ２６とのそれぞれに揺動自在に連結されたアーム部材２１を備えるだけの簡単なものとすることで足り、パワーローラ４の傾斜角度を直接的にフィードバックさせる変速比制御機構に比して、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００６２】
また、油圧サーボ２６は、ピストン２６ｐの両側に配置されかつそれぞれレシオコントロールバルブ２３に連通する油室２６ａ，２６ｂを有し、パワーローラ４の回転中心を両ディスク２，３の面方向に対して押圧駆動し得る油圧サーボ２６であるので、レシオコントロールバルブ２３が、設定された変速比に基づいた位置にパワーローラ４を、増速側及び減速側の両方に押圧駆動する方向に対してピストン２６ｐに作用する側の油室にライン圧ＰＬを供給することができ、これにより、油圧サーボ２６によるパワーローラ４の変速比制御の制御性を向上させることができる。
【００６３】
＜第２の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について、図７に沿って説明する。図７は第２の実施の形態に係るバリエータ１２の変速比制御機構２０２を示す模式図である。なお、本第２の実施の形態においては、一部変更部分を除き、上述した第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。
【００６４】
本第２の実施の形態に係るバリエータ１２は、上記第１の実施の形態に係るバリエータ１１に比して、変速比制御機構２０１におけるアクチュエータ２２の伸縮部材２２ａと、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓと、油圧サーボ２６のピストン２６ｐとの移動を互いに連動させる連動機構を変更したものである。
【００６５】
詳細には、変速比制御機構２０２は、連動機構としてのラックアンドピニオン機構１２１、アクチュエータ２２、レシオコントロールバルブ２３、及び油圧サーボ２６を備えるローラ駆動装置２５を有して構成されている。ラックアンドピニオン機構１２１は、第１ラックギヤ１２１ａ、ピニオンギヤ１２１ｂ、及び第２ラックギヤ１２１ｃを有して構成されている。
【００６６】
上記第１ラックギヤ１２１ａは、平板状の部材に歯切りをした、所謂ラックであり、上記アクチュエータ２２の伸縮部材２２ａに対して固定されている。上記ピニオンギヤ１２１ｂは、円形歯車からなる、所謂ピニオンギヤであり、上記レシオコントロールバルブ２３の接続部材２３ｆに連結された中心軸１２２に回転自在に支持されている。上記第２ラックギヤ１２１ｃは、平板状の部材に歯切りをした、所謂ラックであり、上記油圧サーボ２６のピストン２６ｐに接続されたピストンロッド２７ａに対して固定されている。また、ピニオンギヤ１２１ｂは、第１ラックギヤ１２１ａに噛合すると共に第２ラックギヤ１２１ｃにも噛合している。
【００６７】
以上のような構成により、変速比制御機構２０２において、バリエータ１２を増速側に変速させる場合には、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２を駆動させ、伸縮部材２２ａ、即ち第１ラックギヤ１２１ａを図中上方側へ駆動させる。該第１ラックギヤ１２１ａを上方側へ駆動させると、ピニオンギヤ１２１ｂは、該第１ラックギヤ１２１ａと噛合しつつ回転すると共に、第２ラックギヤ１２１ｃを支点として上方側へ移動する。ピニオンギヤ１２１ｂが上方側へ移動すると、中心軸１２２及び接続部材２３ｆを介してレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓも上方側へ移動し、該レシオコントロールバルブ２３のポート２３ａとポート２３ｃとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｂとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂの油圧がドレーンされる。
【００６８】
これにより、油圧サーボ２６の上記リアクション力に対向する力が弱まり、ピストン２６ｐが下方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が下方側、つまり入力ディスク２のω１方向側に移動されて、上述のようにパワーローラ４が増速側の自律的な変速を行う。この際、第２ラックギヤ１２１ｃは、リンク機構２７と共に下方側に移動される。すると、ピニオンギヤ１２１ｂは、第１ラックギヤ１２１ａ及び第２ラックギヤ１２１ｃと噛合しつつ回転しながら下方側へ移動するので、中心軸１２２と共にレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが下方側へ移動し、ポート２３ａ及びポート２３ｃ、ポート２３ｂ及びポート２３ｄがそれぞれ遮断される。これにより、レシオコントロールバルブ２３からの油圧サーボ２６への油圧の供給・排出が行われなくなると、ピストン２６ｐの移動も行われなくなり、変速動作が終了する。
【００６９】
また、バリエータ１２を減速側に変速させる場合には、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２を駆動させ、伸縮部材２２ａを下方側へ駆動させる。該伸縮部材２２ａ、即ち第１ラックギヤ１２１ａを下方側へ駆動させると、ピニオンギヤ１２１ｂは、該第１ラックギヤ１２１ａと噛合しつつ回転すると共に、第２ラックギヤ１２１ｃを支点として下方側へ移動する。ピニオンギヤ１２１ｂが下方側へ移動すると、中心軸１２２及び接続部材２３ｆを介してレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓも下方側へ移動し、該レシオコントロールバルブ２３のポート２３ａとポート２３ｂとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｃとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａの油圧がドレーンされる。
【００７０】
これにより、油圧サーボ２６の上記リアクション力に対向する力が強まり、ピストン２６ｐが上方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が上方側、つまり入力ディスク２のω１方向とは反対方向側に移動されて、上述のようにパワーローラ４が減速側の自律的な変速を行う。この際、第２ラックギヤ１２１ｃは、リンク機構２７と共に上方側に移動される。すると、ピニオンギヤ１２１ｂは、第１ラックギヤ１２１ａ及び第２ラックギヤ１２１ｃと噛合しつつ回転しながら上方側へ移動するので、中心軸１２２と共にレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが上方側へ移動し、ポート２３ａ及びポート２３ｂ、ポート２３ｃ及びポート２３ｄがそれぞれ遮断される。これにより、レシオコントロールバルブ２３からの油圧サーボ２６への油圧の供給・排出が行われなくなると、ピストン２６ｐの移動も行われなくなり、変速動作が終了する。
【００７１】
本無段変速機１０では、バリエータ１２の入力ディスク２及び出力ディスク３の相対回転（加速度）に変化が生じると、パワーローラ４に作用しているトラクション力とリアクション力との釣り合いのバランスが崩れる。この場合の油圧制御について説明する。
【００７２】
例えば平坦路から登坂路に移る場合等のように出力ディスク３が減速される力が作用する場合、パワーローラ４に作用するトラクション力が強まり、該トラクション力がリアクション力を上回る。即ち、パワーローラ４に作用するトラクション力がリアクション力を上回り、該パワーローラ４は、所定の位置から出力ディスク３のω５方向とは反対方向側（下方側）に移動しはじめる。すると、該パワーローラ４は、リンク機構２７を介して油圧サーボ２６のピストン２６ｐを下方側へ移動させる。
【００７３】
このとき、ピストン２６ｐ及びリンク機構２７と共にラックアンドピニオン機構１２１の第２ラックギヤ１２１ｃも下方側に移動し、該ピニオンギヤ１２１ｂは、第１ラックギヤ１２１ａを支点として移動するので、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが下方側に移動する。該レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが下方側に移動すると、ポート２３ａとポート２３ｂとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｃとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａの油圧がドレーンされる。
【００７４】
これにより、油圧サーボ２６のピストン２６ｐが押し返される形で上方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が上方側、つまり出力ディスク３のω５方向側に移動されて、所定の位置に戻される。
【００７５】
一方、例えば平坦路から降坂路に移る場合等のように出力ディスク３が増速される力が作用する場合、パワーローラ４に作用するトラクション力が弱まり、リアクション力が該トラクション力を上回る。即ち、パワーローラ４に作用するリアクション力がトラクション力を上回り、該パワーローラ４は、所定の位置から出力ディスク３のω５方向側（上方側）に移動しはじめる。すると、該パワーローラ４は、リンク機構２７を介して油圧サーボ２６のピストン２６ｐを上方側へ移動させる。
【００７６】
このとき、ピストン２６ｐ及びリンク機構２７と共にラックアンドピニオン機構１２１の第２ラックギヤ１２１ｃも上方側に移動し、該ピニオンギヤ１２１ｂは、第１ラックギヤ１２１ａを支点として移動するので、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが上方側に移動する。該レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓが上方側に移動すると、ポート２３ａとポート２３ｃとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２３ｂとポート２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂの油圧がドレーンされる。
【００７７】
これにより、油圧サーボ２６のピストン２６ｐが引き戻される形で下方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が下方側、つまり出力ディスク３のω５方向とは反対方向側に移動されて、所定の位置に戻される。以上のように本発明に係るバリエータ１２は、アクチュエータ２２の作動量に基づくパワーローラ４の移動が設定値になるようにフィードバック制御することを可能としている。
【００７８】
以上のように、本発明に係るバリエータ１２は、アクチュエータ２２の伸縮部材２２ａとレシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓと油圧サーボ２６のピストン２２ｐとを連動させるラックアンドピニオン機構１２１を備えるだけの簡単な構成で、アクチュエータ２２によるレシオコントロールバルブ２３の駆動と、油圧サーボ２６のピストン２６ｐからのレシオコントロールバルブ２３へのフィードバックとを実現させることができ、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００７９】
なお、本第２の実施の形態においては、この他の構成、作用、及び効果は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
＜第３の実施の形態＞
ついで、上記第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について、図８に沿って説明する。図８は第３の実施の形態に係るバリエータ１３の変速比制御機構２０３を示す模式図である。なお、本第３の実施の形態においては、一部変更部分を除き、上述した第１の実施の形態と同様な部分に同符号を付して、その説明を省略する。
【００８１】
本第３の実施の形態に係るバリエータ１３は、上記第１の実施の形態に係るバリエータ１１に比して、変速比制御機構２０１におけるアクチュエータ２２の伸縮部材２２ａと、レシオコントロールバルブ２３のスプール２３ｓと、油圧サーボ２６のピストン２６ｐとの移動を互いに連動させる連動機構を変更したものである。
【００８２】
詳細には、変速比制御機構２０３は、アクチュエータ２２、レシオコントロールバルブ２２３、及び油圧サーボ２６を有して構成されている。該レシオコントロールバルブ２２３は、スプール２２３ｓと、該スプール２２３ｓに対して摺動自在にかつ相対移動自在に被嵌すると共に、複数のポートが形成されたスリーブ２２３ｔとを有している。
【００８３】
上記スプール２３ｓは、該スプール２３ｓに一体となるように固定されている接続部材２２３ｆと、該接続部材２２３ｆに連結される連結部材２２１とを介してピストンロッド２７ａに連結されており、ピストン２６ｐの移動に基づいて移動されるように構成されている。上記スリーブ２２３ｔは、アクチュエータ２２の伸縮部材２２ａに連結されており、該アクチュエータ２２の駆動に基づいて移動されるように構成されている。また、スリーブ２２３ｔは、油路ａ１を介してライン圧ＰＬが供給されるポート２２３ａと、油路ａ２を介してライン圧ＰＬが供給されるポート２２３ｅと、油路ｃを介して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬを供給するポート２２３ｃと、油路ｂを介して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬを供給するポート２２３ｂと、ドレーンポート２２３ｄとを備えている。
【００８４】
以上のような構成により、変速比制御機構２０３において、バリエータ１３を増速側に変速させる場合には、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２を駆動させ、伸縮部材２２ａ、即ちスリーブ２２３ｔを図中下方側へ駆動させる。該スリーブ２２３ｔを下方側へ駆動させると、スリーブ２２３ｔとスプール２２３ｓとが相対移動し、レシオコントロールバルブ２２３のポート２２３ａとポート２２３ｃとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２２３ｂとドレーンポート２２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂの油圧がドレーンされる。
【００８５】
これにより、油圧サーボ２６の上記リアクション力に対向する力が弱まり、ピストン２６ｐが下方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が下方側、つまり入力ディスク２のω１方向側に移動されて、上述のようにパワーローラ４が増速側の自律的な変速を行う。この際、スプール２２３ｓは、リンク機構２７、連結部材２２１、及び接続部材２２３ｆと共に下方側に移動される。すると、ポート２２３ａ及びポート２２３ｃ、ポート２２３ｂ及びドレーンポート２２３ｄがそれぞれ遮断される。これにより、レシオコントロールバルブ２２３からの油圧サーボ２６への油圧の供給・排出が行われなくなると、ピストン２６ｐの移動も行われなくなり、変速動作が終了する。
【００８６】
また、バリエータ１３を減速側に変速させる場合には、不図示の制御部（ＥＣＵ）からの電気信号に基づき、アクチュエータ２２を駆動させ、伸縮部材２２ａを上方側へ駆動させる。該伸縮部材２２ａ、即ちスリーブ２２３ｔを上方側へ駆動させると、スリーブ２２３ｔとスプール２２３ｓとが相対移動し、レシオコントロールバルブ２２３のポート２２３ｅとポート２２３ｂとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２２３ｃとドレーンポート２２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａの油圧がドレーンされる。
【００８７】
これにより、油圧サーボ２６の上記リアクション力に対向する力が強まり、ピストン２６ｐが上方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が上方側、つまり入力ディスク２のω１方向とは反対方向側に移動されて、上述のようにパワーローラ４が減速側の自律的な変速を行う。この際、スプール２２３ｓは、リンク機構２７、連結部材２２１、及び接続部材２２３ｆと共に上方側に移動される。すると、ポート２２３ｅ及びポート２２３ｂ、ポート２２３ｃ及びドレーンポート２２３ｄがそれぞれ遮断される。これにより、レシオコントロールバルブ２２３からの油圧サーボ２６への油圧の供給・排出が行われなくなると、ピストン２６ｐの移動も行われなくなり、変速動作が終了する。
【００８８】
本無段変速機１０では、バリエータ１３の入力ディスク２及び出力ディスク３の相対回転（加速度）に変化が生じると、パワーローラ４に作用しているトラクション力とリアクション力との釣り合いのバランスが崩れる。この場合の油圧制御について説明する。
【００８９】
例えば平坦路から登坂路に移る場合等のように出力ディスク３が減速される力が作用する場合、パワーローラ４に作用するトラクション力が強まり、該トラクション力がリアクション力を上回る。即ち、パワーローラ４に作用するトラクション力がリアクション力を上回り、該パワーローラ４は、所定の位置から出力ディスク３のω５方向とは反対方向側（下方側）に移動しはじめる。すると、該パワーローラ４は、リンク機構２７を介して油圧サーボ２６のピストン２６ｐを下方側へ移動させる。
【００９０】
このとき、ピストン２６ｐ、リンク機構２７、連結部材２２１、及び接続部材２２３ｆと共にスプール２２３ｓも下方側に移動する。該スプール２２３ｓが下方側に移動すると、ポート２２３ｅとポート２２３ｂとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２２３ｃとドレーンポート２２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａの油圧がドレーンされる。
【００９１】
これにより、油圧サーボ２６のピストン２６ｐが押し返される形で上方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が上方側、つまり出力ディスク３のω５方向側に移動されて、所定の位置に戻される。
【００９２】
一方、例えば平坦路から降坂路に移る場合等のように出力ディスク３が増速される力が作用する場合、パワーローラ４に作用するトラクション力が弱まり、リアクション力が該トラクション力を上回る。即ち、パワーローラ４に作用するリアクション力がトラクション力を上回り、該パワーローラ４は、所定の位置から出力ディスク３のω５方向側（上方側）に移動しはじめる。すると、該パワーローラ４は、リンク機構２７を介して油圧サーボ２６のピストン２６ｐを上方側へ移動させる。
【００９３】
このとき、ピストン２６ｐ、リンク機構２７、連結部材２２１、及び接続部材２２３ｆと共にスプール２２３ｓも上方側に移動する。該スプール２２３ｓが上方側に移動すると、ポート２２３ａとポート２２３ｃとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ａにライン圧ＰＬが供給されると共に、ポート２２３ｂとドレーンポート２２３ｄとが連通して油圧サーボ２６の油室２６ｂの油圧がドレーンされる。
【００９４】
これにより、油圧サーボ２６のピストン２６ｐが引き戻される形で下方側へ移動され、リンク機構２７を介してパワーローラ４が下方側、つまり出力ディスク３のω５方向とは反対方向側に移動されて、所定の位置に戻される。以上のように本発明に係るバリエータ１３は、アクチュエータ２２の作動量に基づくパワーローラ４の移動が設定値になるようにフィードバック制御することを可能としている。
【００９５】
以上のように、本発明に係るバリエータ１３は、レシオコントロールバルブ２２３を、スプール２２３ｓと、該スプール２２３ｓに対して摺動自在にかつ相対移動自在に被嵌すると共に該スプール２２３ｓとの相対位置関係により油圧サーボ２６に対する油圧を給排するポート２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ，２２３ｅが形成されたスリーブ２２３ｔとで構成し、かつアクチュエータ２２の伸縮部材２２ａとスリーブ２２３ｔとを連結すると共にスプール２２３ｓと油圧サーボ２６のピストン２６ｐとを連結するだけの構成で、アクチュエータ２２によるレシオコントロールバルブ２２３の駆動と、油圧サーボ２６のピストン２６ｐからのレシオコントロールバルブ２２３へのフィードバックとを実現させることができ、構造の複雑化や装置の肥大化を防ぐことができる。
【００９６】
なお、本第３の実施の形態においては、この他の構成、作用、及び効果は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００９７】
なお、以上説明した実施の形態に係る無段変速機１０は、バリエータ１にトルクコンバータ１１、プラネタリギヤ機構６、及び前後進切換え機構７を組み合わせたものとして説明したが、これに限らず、例えば入力回転とバリエータ出力回転とをトルク循環により合成し、ニュートラル状態となるギヤニュートラル位置を変速比に有するように構成されたプラネタリギヤ機構を組み合わせ、トルクコンバータを不要とした構成としたものでも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る無段変速機を示すスケルトン図。
【図２】本発明に係る無段変速機の速度線図。
【図３】バリエータ部分の一部を示す模式図。
【図４】バリエータ部分の一部を示す模式図。
【図５】バリエータ部分の一部を示す模式図。
【図６】第１の実施の形態に係る変速比制御機構を示す模式図。
【図７】第２の実施の形態に係る変速比制御機構を示す模式図。
【図８】第３の実施の形態に係る変速比制御機構を示す模式図。
【符号の説明】
【００９９】
１        トロイダル式無段変速装置（バリエータ）
２        入力ディスク
３        出力ディスク
４        パワーローラ
２０      変速比制御機構
２１      連動機構、アーム部材
２１ａ    第１の連結部
２１ｂ    第２の連結部
２１ｃ    第３の連結部
２２      アクチュエータ
２２ａ    駆動軸（伸縮部材）
２３      レシオコントロールバルブ
２３ｓ    スプール
２５      ローラ駆動装置
２６      油圧サーボ
２６ａ    油室
２６ｂ    油室
２６ｐ    ピストン
２７ａ    ピストン（ピストンロッド）
２７ｂ    移動機構（キャリッジ）
１２１    連動機構、ラックアンドピニオン機構
１２１ａ  第１ラックギヤ
１２１ｂ  ピニオンギヤ
１２１ｃ  第２ラックギヤ
１２２    中心軸
２２３    レシオコントロールバルブ
２２３ｓ  スプール
２２３ｔ  スリーブ
ＰＬ      元圧（ライン圧）
【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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