(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力ディスクに挟持されて傾転自在なパワーローラを偏心軸によって回転自在に支持するとともに、所定の軸まわりに回転可能かつ軸方向への変位可能なローラ支持部材と、
前記ローラ支持部材を軸方向へ駆動する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御弁と、
前記ローラ支持部材の軸まわりの回動をそれにつながるピストン軸部に設けたカム及びこのカムに応動するフィードバック手段とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記パワーローラが受けるトルクによりローラ支持部材につながるピストン軸部を傾斜させ、前記フィードバック手段を介して変速制御弁にトルクシフトの防止を指令するトルクシフト防止手段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】
主軸上に配置される入出力ディスクと、これら入出力ディスクの相互間に配置され該ディスクとの摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワーローラと、このパワーローラを偏心軸を介して回転可能に保持するとともにピストン軸部に接続しその軸心に沿って昇降移動可能でかつ、軸心の周りに回転可能なローラ支持部材と、ローラ支持部材の端部でローラ支持部材と揺動可能に連結する上下のリンクからなるトロイダル型無段変速機であって、
この変速機は、ローディングカムにより挟圧されパワーローラが入出力ディスク間から押し出される向きのスラスト力に由来するローラ支持部材の変形にて、このローラ支持部材につながるピストン軸部を傾動させ、そのピストン軸部の下方に設けたプリセスカムを移動させて、このプリセスカムにつながるリンクを通して変速制御弁を動かすことで変速制御弁にトルクシフトを回避する指令を入力するトルクシフト防止機構を有する、ことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、トロイダル型無段変速機に関し、とくに、変速の際の過大な入力トルクによって引き起こされるトルクシフトを防止し変速応答性の改善を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機は、主軸上に配置される入出力ディスクと、これら入出力ディスクの相互間に配置され該ディスクとの摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワーローラと、このパワーローラを偏心軸を介して回転可能に保持するとともにピストンロッドに接続しその軸心に沿って昇降移動可能でかつ、軸心の周りに回転可能なローラ支持部材と、ローラ支持部材の端部でローラ支持部材と揺動可能に連結する上下のリンクを主要構成部材とし、ローラ支持部材に一体の油圧ピストンを作動させ該ローラ支持部材を上又は下に動かしパワーローラを入出力ディスクの摩擦係合のもとで傾転させることによって変速を行う仕組みになっていたが、この種のトロイダル型無段変速機は、エンジントルクが大きくなると実際の変速比が目標とする変速比から大きくずれる（LOW側にずれる）いわゆるトルクシフトが発生する。
【０００３】
そして、エンジントルクがより大きくなるとローディングカムにより入出力ディスクによってパワーローラがより強く挟圧されることになるからパワーローラが上方に持ち上げられる力がさらに大となり変速比がLOW 側へと変速することになるのは避けられない。
【０００４】
このため、従来はエンジントルクをトルクセンサーにて検出しここで得た検出値を用いて変速制御弁につながるステップモータを駆動して目標とする変速比に修正するフィードバック制御が行われており、この点に関する文献としては、例えば、特開平２−２９２５６２号公報に開示されているような技術が参照される。
【０００５】
ところで、上記のような従来の変速機においては、実施の変速比を目標とする変速比に修正するステップモータを駆動するために新たにセンサーの設置が必要になることから、変速機を構成する部品点数が増加するという不具合があった。
【０００６】
この発明の目的は、エンジントルクが増大した場合にとくに顕著な変速機のトルクシフトを回避し実際の変速比を目標とする変速比に合致させることができるトロイダル型無段変速機を提案するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る発明は、入出力ディスクに挟持されて傾転自在なパワーローラを偏心軸によって回転自在に支持するとともに、所定の軸まわりに回転可能かつ軸方向への変位可能なローラ支持部材と、前記ローラ支持部材を軸方向へ駆動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御弁と、前記ローラ支持部材の軸まわりの回動をそれにつながるピストン軸部に設けたカム及びこのカムに応動するフィードバック手段とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記パワーローラが受けるトルクによりローラ支持部材につながるピストン軸部を傾斜させ、前記フィードバック手段を介して変速制御弁にトルクシフトの防止を指令するトルクシフト防止手段を設けた点に特徴を有する。
【０００８】
また、この発明の請求項２に係るトロイダル型無段変速機は、主軸上に配置される入出力ディスクと、これら入出力ディスクの相互間に配置され該ディスクとの摩擦係合によって動力の受渡しを行うパワーローラと、このパワーローラを偏心軸を介して回転可能に保持するとともにピストン軸部に接続しその軸心に沿って昇降移動可能でかつ、軸心の周りに回転可能なローラ支持部材と、ローラ支持部材の端部でローラ支持部材と揺動可能に連結する上下のリンクからなるトロイダル型無段変速機であって、この変速機は、ローディングカムにより挟圧されパワーローラが入出力ディスク間から押し出される向きのスラスト力に由来するローラ支持部材の変形にて、このローラ支持部材につながるピストン軸部を傾動させ、そのピストン軸部の下方に設けたプリセスカムを移動させて、このプリセスカムにつながるリンクを通して変速制御弁を動かすことで変速制御弁にトルクシフトを回避する指令を入力するトルクシフト防止機構を有するところに特徴を有する。
【００１０】
請求項１、２に係るトロイダル型無段変速機においては、変速に際してパワーローラが受ける入力ディスクからのトルクにより、パワーローラが、入出力ディスクの回転方向へ上下することで発生するダウンシフトに対しパワーローラを入出力ディスク間から押し出す向きのスラスト力に伴うローラ支持部材の変形にて該ローラ支持部材につながるシフトを傾動させその先端に設けたプリセスカムの移動により変速制御弁をアップシフトするように制御されるので、エンジントルクが大きくなって変速比がLOW 側に移行するようなトルクシフトを小さなものとすることができる。
【００１１】
以下、図面を用いてこの発明をより具体的に説明する。
図１はこの発明に従うトロイダル型無段変速機の構成を示したものであり、図における１は主軸Ｓ上に配置される入力ディスク（入力ディスク側から見た図であるため実際、入力ディスクは現れていない）、２は同じく主軸Ｓ上に配置される出力ディスク、３ａ、３ｂは入出力ディスク１、２の相互間に配置され該ディスク１、２との摩擦係合によって動力の受け渡しを行うパワーローラ、４ａ、４ｂはローラ支持部材であって、このローラ支持部材４ａ、４ｂは偏心軸５を介して回転可能に保持するとともにピストンPによってピストン軸部の軸心に沿って昇降移動可能でかつ、軸心の周りに回転（傾転）することができるようになっている。
【００１２】
また、６はローラ支持部材４ａにつながるシャフトＬの先端に設けた変速用プリセスカム、７は変速制御弁、８は変速制御弁７を収めたバルブボディであって、ピストン軸部とバルブボディ８との間には変速に際してパワーローラ３ａが受ける入力ディスク１、２からのトルクに伴うローラ支持部材４ａの変形にて該ローラ支持部材４ａにつながるピストン軸部を傾動させるためのすき間ｔが形成されている。
【００１３】
バルブボディ８内の変速制御弁７にて、変速指令に応じた圧力によりピストンＰを作動させると、ピストンＰの作動によってその軸部を介してローラ支持部材４ａ、４ｂはパワーローラ３ａ、３ｂの回転軸線が入出力ディスク１、２の回転軸線と交差した中立位置からオフセットされ、このとき、パワーローラ３ａ、３ｂは、入出力ディスク１、２からの分力で傾転し、入出ディスク１、２に対する接触軌跡円弧径の連続的な変化により無段変速が行われることになり、シャフトＬの先端に設けられたプリセスカム６から変速の際の指令がフィードバックされることによって所定の変速比に保持される。
【００１４】
図２は、トロイダル型無段変速機のうちの入力ディスクとこれに接触する一方のパワーローラとこのパワーローラを上下に昇降移動させる変速制御弁とその油圧制御ラインおよび変速制御弁を補助的に駆動するステップモータを模式的に示したものである（図１に示した変速機を出力ディスク側から見た場合の模式図）。
【００１５】
上記のような構成においてパワーローラ３ａが例えば上方にオフセットされるとすると入力ディスク１からの駆動力により、該パワーローラ３ａには変速比が大きくなる向きに傾転するようなモーメントが生じる。
【００１６】
ローラ支持部材４ａにつながるピストン軸部とバルブボディ８との間にすき間ｔをもたせ、図３に示すようにパワーローラ３ａをHigh側に傾転させるようにピストン軸部を傾動させ、これによってシャフトＬの先端に設けた変速用プリセスカム６を制御弁７に向けて移動させるようにしたので、該プリセスカム６に連係するリンク９を介して変速比を小さくする向き（High側）に変速制御弁７が動くことになり変速比がLow側へ移行するトルクシフトは回避されることになる。
【００１７】
図４は上掲図１に示した変速機のＡ部のみを取り出して示したものである。
ピストン軸部はバルブボディ８の内壁よりも半径でａだけ小さくなっている場合において、シールリング（オイルシール）とこれを配置する溝とのすき間ｂをａ＞ｂとすることによってパワーローラ３ａがローラ支持部材４ａとともに傾動してもシールリングがまずピストン軸部に当たることになるのでボディ８の内壁とピストン軸部が接触するようなことはない。
【００１８】
図５はこの発明に適合するトロイダル型無段変速機の変速制御弁７の配置状況を示したものである。入力トルクによるローラ支持部材の変形が最も大きいのは変速比が最も大きいLOW の時なので発生するトルクシフトの量が最も大きくなる（入力トルクが大となると挟圧力が大となり、これによりローラ支持部材の変形が大となりさらにトルクシフト量が大となる）。そこでその時のトルクシフトを極小とすべく変速制御弁７およびリンク９の向きをパワーローラ３ａの傾転角θに合わせて組み込んでおく（変速制御弁の軸心ｎとパワーローラ３ａがθだけ傾転した状態における回転軸心ｍとが平行になるように該変速制御弁を配置する）のが最もよく、これによってトルクシフトが最も発生し易いLOW 時の変速制御を前記トルクシフトの発生を抑えて正確なものとすることができる。
【００１９】
ピストン軸部とバルブボディとの間に十分な間隔があると、ローラ支持部材が弾性変形してもそれらが干渉するようなことがないので変速応答性が損なわれたり、それらの干渉によって塵がでるという問題がないだけでなく、変速の際のフィードバック制御によりトルクシフトの補償の範囲をより拡大することができる。
【００２０】
この発明に従うトロイダル型無段変速機の構成を模式的に示した図３においては、入力ディスク１が反時計周りに回転している状態でパワーローラ３ａおよびローラ支持部材４ａが傾動する場合の説明をしたが、入力ディスク１が時計周りに回転しパワーローラ３ａ、ローラ支持部材４ａが傾動する場合にはプリセスカム６は図６に示すような配置になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従うトロイダル型無段変速機の構成を示した図である。
【図２】  トルクシフトの発生状況の説明図である。
【図３】  この発明にしたがってトルクシフトを回避する場合の説明図である。
【図４】  ピストン軸部の要部を示した図である。
【図５】  変速制御弁の好適な配置例を示した図である。
【図６】  この発明にしたがうトロイダル型無段変速機の他の実施例を示した図である。
【符号の説明】
１  入力ディスク
２  出力ディスク
３ａ  パワーローラ
３ｂ  パワーローラ
４ａ  ローラ支持部材
４ｂ  ローラ支持部材
５  偏心軸
６  プリセスカム
７  変速制御弁
８  バルブボディ
９  リンク
Ｓ  主軸
Ｐ  ピストン
Ｌ  シャフト
ｔ  すき間
【図１】
0003750658.tif 000002
【図２】
0003750658.tif 000003
【図３】
0003750658.tif 000004
【図４】
0003750658.tif 000005
【図５】
0003750658.tif 000006
【図６】
0003750658.tif 000007