トロイダル式無段変速機
【課題】車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制することができるトロイダル式無段変速機を提供すること。
【解決手段】トロイダル式無段変速機１−１は、入力ディスク１０と、出力ディスクと、パワーローラ３０と、シリンダ機構５０と、油圧制御装置７０と、パワーローラ３０の傾転を規制する傾転規制手段を備える。傾転規制手段は、シリンダ機構５０のピストン５１に形成されたピン５１ｃと、シリンダボディ５２に形成された溝５２ｃと、ピン５１ｃと溝５２ｃとの相対距離を近づける方向にピストン押圧力をピストン５１に作用させるピストン用スプリング５３とにより構成される。傾転規制手段は、オイルポンプ７２が停止し、シリンダ機構５０の油圧によりピン５１ｃと溝５２ｃとの相対距離を離す方向にピストン５１に作用していたピストン油圧押圧力が低減することで、ピストン押圧力によりピストン５１が移動し、ピン５１ｃが溝５２ｃに挿入される。
【解決手段】トロイダル式無段変速機１−１は、入力ディスク１０と、出力ディスクと、パワーローラ３０と、シリンダ機構５０と、油圧制御装置７０と、パワーローラ３０の傾転を規制する傾転規制手段を備える。傾転規制手段は、シリンダ機構５０のピストン５１に形成されたピン５１ｃと、シリンダボディ５２に形成された溝５２ｃと、ピン５１ｃと溝５２ｃとの相対距離を近づける方向にピストン押圧力をピストン５１に作用させるピストン用スプリング５３とにより構成される。傾転規制手段は、オイルポンプ７２が停止し、シリンダ機構５０の油圧によりピン５１ｃと溝５２ｃとの相対距離を離す方向にピストン５１に作用していたピストン油圧押圧力が低減することで、ピストン押圧力によりピストン５１が移動し、ピン５１ｃが溝５２ｃに挿入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロイダル式無段変速機に関し、さらに詳しくは、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えるトロイダル式無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関などの駆動源が発生した駆動力を車輪に伝達するトランスミッションでは、トラクションオイルにより形成される油膜のせん断力を用いて駆動力を伝達するトロイダル式無段変速機を備えるものがある。トロイダル式無段変速機では、入力ディスクと出力ディスクに対するパワーローラの相対位置を変化させ、パワーローラが傾転することで、変速比の変更が行われる。
【０００３】
トロイダル式無段変速機では、パワーローラの傾転により変速比が変更する。変速比は、パワーローラに傾転力が作用しない中立位置に移動させることで、一定に維持される。パワーローラが中立位置以外の時に、変速比を一定に維持するためには、パワーローラに作用する傾転力によりパワーローラが傾転しないようにすることが必要となる。
【０００４】
そこで、特許文献１に示す従来技術では、シリンダ機構により移動するロックピンを用いてパワーローラの傾転を規制する技術が提案されている。特許文献１に示す従来技術では、車両が所定速度以下で走行している場合や、後退している場合に、シリンダ機構の油圧を低減する。これにより、トラニオン側にロックピンが移動し、トラニオンに形成された溝にロックピンが挿入することで、パワーローラの傾転を規制する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３０１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に示す従来技術では、パワーローラの傾転を規制するために、シリンダ機構の油圧を制御することとなる。具体的には、パワーローラの傾転を規制する際に、シリンダ機構の油圧を低減する制御を行う。シリンダ機構の油圧の制御は、油圧制御装置により行われる。油圧制御装置は、オイルポンプにより加圧された作動油を供給することで、シリンダ機構などの油圧を制御するものである。また、油圧制御装置は、トランスミッションＥＣＵにより電気的に制御される。従って、従来技術では、パワーローラの傾転を規制するために、オイルポンプが駆動されており、トランスミッションＥＣＵによる油圧制御装置の制御が行える状態が必要となる。
【０００７】
しかしながら、パワーローラの傾転を規制する状況には、車両を牽引する場合や、イグニッションをＯＦＦにして車両が停止している場合など、オイルポンプおよびトランスミッションＥＣＵが停止している場合も考えられる。従来技術では、パワーローラの傾転を規制するために、オイルポンプの駆動、トランスミッションＥＣＵによる油圧制御装置の制御が行える状況を必要するので、車両が停止している状態で、パワーローラの傾転を規制することができない虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制することができるトロイダル式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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるトロイダル式無段変速機では、車両に搭載された駆動源からの駆動力が伝達される入力ディスクと、前記駆動力を車輪に伝達する出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに接触し、転動することで前記駆動力を前記入力ディスクから前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに対する前記パワーローラの相対位置を油圧により変化させることで当該パワーローラを傾転させ、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの回転数比である変速比を変更するシリンダ機構と、オイルポンプにより加圧された作動油により、少なくとも前記シリンダ機構の油圧を制御する油圧制御装置と、前記オイルポンプが停止することで、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記トロイダル式無段変速機において、前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、前記傾転規制手段は、前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成されたピンと、前記シリンダボディのうち、前記ピンと対向する面に形成された溝と、前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピストン押圧力を前記ピストンに作用させるピストン押圧手段と、により構成され、前記傾転規制手段は、前記オイルポンプが停止し、前記シリンダ機構の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピストンに作用していたピストン油圧押圧力が低減することで、前記ピストン押圧力により当該ピストンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることが好ましい。
【００１１】
また、上記トロイダル式無段変速機において、前記入力ディスクあるいは前記出力ディスクの少なくともいずれか一方を当該入力ディスクと当該出力ディスクとの相対距離を短くする方向に油圧により押圧するディスク押圧機構をさらに備え、前記油圧制御装置は、前記ディスク押圧機構の油圧を制御するものであり、前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、前記傾転規制手段は、前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成された溝と、前記溝と前記摺動方向において対向し、前記シリンダボディに対して摺動自在に支持されたピンと、前記ディスク押圧機構に供給された作動油が供給されるピン油圧室と、前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピン押圧力を前記ピンに作用させるピン押圧手段と、により構成され、前記ピン押圧手段は、前記オイルポンプが停止し、前記ピン油圧室の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピンに作用していたピン油圧押圧力が低減することで、前記ピン押圧力により当該ピンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるトロイダル式無段変速機は、オイルポンプが停止することで、傾転規制手段によりパワーローラの傾転が規制される。例えば、オイルポンプが停止することで、ピンと溝との相対距離を離す方向にピストンに作用していたピストン油圧押圧力が低減、あるいは、ピンと溝との相対距離を離す方向にピンに作用していたピン油圧押圧力が低減し、ピンが溝に挿入され、パワーローラの傾転が規制される。つまり、オイルポンプの停止により、ピストン油圧押圧力あるいはピン油圧押圧力が低減することのみで、パワーローラの傾転を規制することができる。従って、オイルポンプの駆動および油圧制御装置を電気的に制御するトランスミッションＥＣＵによる油圧制御装置の制御を行うことなく、パワーローラの傾転を規制することができる。これにより、車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明にかかるトロイダル式無段変速機は、オイルポンプの停止により、ディスク押圧機構の油圧が低下した後に、ピン油圧室の油圧が低下するので、入力ディスクと出力ディスクとの相対距離を長く、すなわち入力ディスクおよび出力ディスクによるパワーローラの挟持力が小さくなった後に、ピン押圧力が低減する。従って、例えば、入力ディスクおよび出力ディスクによるパワーローラの挟持力が小さくならず、車両の車輪が回転することで出力ディスクが回転し、パワーローラに傾転力が発生しても、傾転規制手段によりパワーローラの傾転を規制しない。これにより、パワーローラの傾転中に傾転を規制しないので、パワーローラの傾転を規制することで発生するショックを抑制することができるという効果をさらに奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記の実施の形態では、本発明にかかるトロイダル式無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源としてエンジントルクを発生する内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなど）を用いるが、これに限定されるものではなく、モータトルクを発生するモータなどの電動機などを用いても良い。また、駆動源として内燃機関および電動機を併用しても良い。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、トロイダル式無段変速機の概略構成例を示す図である。図２は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。図３は、ピンを示す図（図２のＡ−Ａ矢視図）である。図４は、溝を示す図（図２のＢ−Ｂ矢視図）である。図５は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。なお、図２および図５は、トロイダル式無段変速機を構成する各パワーローラのうち任意のパワーローラと、このパワーローラに接触する入力ディスクとを示す図である。
【００１６】
図示しない車両（以下、単に「車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、内燃機関１００と車輪１６０との間には、トルクコンバータ１１０と、前後進切換機構１２０と、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１と、動力伝達機構１３０と、ディファレンシャルギヤ１４０とにより構成されるトランスミッションが配置されている。なお、１５０は、車輪１６０とディファレンシャルギヤ１４０とを連結するドライブシャフトである。また、１７０は、内燃機関１００の運転制御を行うエンジンＥＣＵである。
【００１７】
内燃機関１００は、駆動源であり、内燃機関１００が搭載された車両ＣＡを前進あるいは後進させるためのエンジントルク、すなわち駆動力を出力するものである。また、内燃機関１００は、エンジンＥＣＵ１７０と接続されており、エンジンＥＣＵ１７０により出力する駆動力が制御される。内燃機関１００からの駆動力は、クランクシャフト１０１を介してトルクコンバータ１１０に伝達される。
【００１８】
トルクコンバータ１１０は、発進機構であり、流体伝達装置である。トルクコンバータ１１０は、駆動源である内燃機関１００からの駆動力を前後進切換機構１２０を介してトロイダル式無段変速機１−１に伝達するものである。トルクコンバータ１１０は、ポンプ１１１と、タービン１１２と、ロックアップクラッチ１１３とにより構成されている。トルクコンバータ１１０は、ポンプ１１１とタービン１１２との間に介在する作動流体である作動油を介して、クランクシャフト１０１を介してポンプ１１１に伝達された駆動力を前後進切換機構１２０に連結されたタービン１１２に伝達するものである。また、トルクコンバータ１１０は、タービン１１２に連結されたロックアップクラッチ１１３をポンプ１１１に係合することで、作動油を介さずに、ポンプ１１１に伝達されたエンジントルクを直接タービン１１２に伝達するものでもある。つまり、トロイダル式無段変速機１−１の後述する入力ディスク１０に伝達される内燃機関１００からの駆動力は、作動流体を介さずに直接伝達するロックアップクラッチ１１３を有するトルクコンバータ１１０を介して伝達される。ここで、ロックアップクラッチ１１３の係合、係合の解除、すなわちＯＮ、ＯＦＦを行うＯＮ／ＯＦＦ制御は、油圧制御装置７０から供給される作動油により行われる。油圧制御装置７０は、トランスミッションＥＣＵ８０と接続されている。従って、ロックアップクラッチ１１３のＯＮ／ＯＦＦ制御は、トランスミッションＥＣＵ８０により行われる。なお、トルクコンバータ１１０と前後進切換機構１２０との間には、油圧制御装置７０に加圧された作動油を供給するオイルポンプ７２（図１では、図示省略）が設けられている。オイルポンプ７２は、内燃機関１００からのエンジントルクによりトルクコンバータ１１０が回転することで、駆動するものである。
【００１９】
前後進切換機構１２０は、トルクコンバータ１１０を介して伝達された内燃機関１００からの駆動力をトロイダル式無段変速機１−１の入力ディスク１０に伝達するものである。前後進切換機構１２０は、例えば遊星歯車機構であり、内燃機関１００からの駆動力を直接あるいは反転して、駆動力入力軸１１を介して、入力ディスク１０に伝達するものである。つまり、入力ディスク１０には、入力ディスク１０を正回転させる方向に作用する正回転駆動力として、あるいは入力ディスク１０を逆回転させる方向に作用する逆回転駆動力として伝達される。ここで、前後進切換機構１２０による駆動力の伝達方向の切換制御は、油圧制御装置７０から供給される作動油により行われる。従って、前後進切換機構１２０の切換制御は、トランスミッションＥＣＵ８０により行われる。
【００２０】
実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１は、図１および図２に示すように、入力ディスク１０と、出力ディスク２０と、パワーローラ３０と、トラニオン４０と、シリンダ機構５０と、ディスク押圧機構６０と、油圧制御装置７０と、トランスミッションＥＣＵ８０とにより構成されている。ここで、トロイダル式無段変速機１−１は、入力ディスク１０と出力ディスク２０との間にそれぞれ構成されるキャビティーＣ１、Ｃ２に、２つのパワーローラ３０がそれぞれ配置された構造である。つまり、トロイダル式無段変速機１−１は、２つの入力ディスク１０と、１つの出力ディスク２０と、４つのパワーローラ３０と、４つのトラニオン４０を備える。
【００２１】
各入力ディスク１０は、前後進切換機構１２０の出力軸である駆動力入力軸１１と連結されている。つまり、各入力ディスク１０には、内燃機関１００のエンジントルクが駆動力として伝達される。各入力ディスク１０は、駆動力入力軸１１により回転自在に支持されている。従って、各入力ディスク１０は、駆動力入力軸１１の軸線Ｘ１を中心として回転可能（図２に示す矢印Ａ）である。ここで、前後進切換機構１２０により各入力ディスク１０には、回転方向Ａうち正回転方向の駆動力である正回転駆動力あるいは逆回転方向の駆動力である逆回転駆動力が伝達される。各入力ディスク１０は、円板形状であり、出力ディスク２０を挟んで軸方向において対向して配置されている。各入力ディスク１０の出力ディスク２０と対向する面には、各キャビティーＣ１，Ｃ２の２つのパワーローラ３０がそれぞれ接触する接触面１２が形成されている。
【００２２】
出力ディスク２０は、動力伝達機構１３０と連結されている。出力ディスク２０は、パワーローラ３０を介して入力ディスク１０に伝達された内燃機関１００からの駆動力が伝達される。従って、出力ディスク２０は、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０を介して車輪１６０に内燃機関１００からの駆動力を伝達するものである。また、出力ディスク２０には、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０を介して車輪１６０からの後述する被駆動力が伝達される。従って、被駆動力は、パワーローラ３０を介して入力ディスク１０に伝達される。出力ディスク２０は、円板形状であり、駆動力入力軸１１と同軸上に駆動力入力軸１１に対して回転自在に支持され、各入力ディスク１０の間に配置されている。従って、出力ディスク２０は、駆動力入力軸１１の軸線Ｘ１を中心として回転可能（図２に示す矢印Ａ）である。出力ディスク２０の各入力ディスク１０と対向する面、すなわち出力ディスク２０の軸方向において対向する面には、各キャビティーＣ１，Ｃ２のパワーローラ３０がそれぞれ接触する接触面２１が形成されている。
【００２３】
パワーローラ３０は、ディスク押圧機構６０により、各入力ディスク１０および出力ディスク２０に接触し、転動することで、各入力ディスク１０から出力ディスク２０に駆動力を、あるいは出力ディスク２０から各入力ディスク１０に被駆動力を伝達するものである。パワーローラ３０は、トロイダル式無段変速機１−１に供給されるトラクションオイルによりパワーローラ３０と入力ディスク１０の接触面１２および出力ディスク２０の接触面２１との間に形成される油膜のせん断力を用いて駆動力あるいは被駆動力を伝達するものである。パワーローラ３０は、パワーローラ本体３１と、外輪３２とより構成されている。なお、パワーローラ３０は、トラニオン４０の後述する本体部４１に形成された空間部４１ａに配置されている。
【００２４】
パワーローラ本体３１は、外周面に入力ディスク１０および出力ディスク２０に接触するものである。パワーローラ本体３１は、外輪３２に形成された図示しない回転軸に対して回転自在に支持されている。また、パワーローラ３０は、外輪３２のパワーローラ３０と対向する面に対してスラストベアリングＳＢを介して回転自在に支持されている。従って、パワーローラ３０は、図示しない回転軸の軸線Ｘ２を中心として回転可能（図２に示す矢印Ｂ）である。
【００２５】
外輪３２は、図示しない回転軸および偏芯軸が形成されている。偏芯軸は、軸線Ｘ３が回転軸の軸線Ｘ２に対してずれた位置となるように形成されている。偏芯軸は、トラニオン４０に対して回転自在に支持されている。従って、外輪３２は、偏芯軸の軸線Ｘ３を中心として回転可能（図２に示す矢印Ｃ）である。つまり、パワーローラ３０は、トラニオン４０に対して、軸線Ｘ２および軸線Ｘ３を中心として回転可能となる。これにより、パワーローラ３０は、公転可能でかつ自転可能となる。
【００２６】
トラニオン４０は、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対してパワーローラ３０を支持するものある。トラニオン４０は、軸線Ｘ２および軸線Ｘ３が入力ディスク１０および出力ディスク２０の軸線Ｘ１と垂直な平面と平行となるように配置される。ここで、各キャビティーＣ１，Ｃ２にそれぞれ２つのパワーローラ３０が配置される場合は、入力ディスク１０および出力ディスク２０を挟んで、２つのパワーローラ３０が向かい合うように、各パワーローラ３０をそれぞれ支持する２つのトラニオン４０が対向して配置されている。つまり、各キャビティーＣ１、Ｃ２には、それぞれ２つのトラニオン４０が配置される。トラニオン４０は、本体部４１と、揺動軸４２，４３とにより構成されている。
【００２７】
本体部４１は、パワーローラ３０が配置される空間部４１ａが形成されている。また、本体部４１は、パワーローラ３０の移動方向における両端部に揺動軸４２，４３がそれぞれ形成されている。
【００２８】
揺動軸４２は、本体部４１の両端部のうち、パワーローラ３０の移動方向の一方向、すなわち第１方向Ｅの端部から第１方向Ｅに向かって突出して形成されている。揺動軸４２は、支持部材９１に対して、ラジアルベアリングＲＢにより、回転自在に支持されている。従って、揺動軸４２は、支持部材９１に対して、軸線Ｘ４を中心に回転可能（図２に示す矢印Ｄ）である。また、揺動軸４２は、支持部材９１に対して、ラジアルベアリングＲＢにより、パワーローラ３０の移動方向である第１方向Ｅおよび第１方向Ｅと反対方向である第２方向Ｆに移動自在に支持されている。なお、支持部材９１は、トロイダル式無段変速機１の図示しないハウジングに対して、揺動自在に支持されており、各キャビティーＣ１，Ｃ２にそれぞれ配置される２つのトラニオン４０の揺動軸４２が両端部に回転自在およびパワーローラ３０の移動方向に移動自在にそれぞれ支持されている。ここで、第１方向Ｅとは、後述する第１油圧室ＯＰ１の油圧により、ピストン５１の移動する方向、すなわちパワーローラ３０が移動する方向である。また、第２方向Ｆとは、後述する第２油圧室ＯＰ２の油圧により、ピストン５１が移動する方向、すなわちパワーローラ３０が移動する方向である。
【００２９】
揺動軸４３は、本体部４１の両端部のうち、パワーローラ３０の移動方向のうち他方向、すなわち第２方向Ｆの端部から第２方向Ｆに向かって突出して形成されている。揺動軸４３は、揺動軸４２と同一軸線Ｘ４上に形成されている。揺動軸４３は、支持部材９２に対して、ラジアルベアリングＲＢにより回転自在に支持されている。従って、揺動軸４３は、支持部材９２に対して、軸線Ｘ４を中心に回転可能（図２に示す矢印Ｄ）である。また、揺動軸４３は、支持部材９２に対して、ラジアルベアリングＲＢにより、第１方向Ｅおよび第２方向Ｆに移動自在に支持されている。なお、支持部材９２は、トロイダル式無段変速機１−１の図示しないハウジングに対して、揺動自在に支持されており、各キャビティーＣ１，Ｃ２にそれぞれ配置される２つのトラニオン４０の揺動軸４３が両端部に回転自在およびパワーローラ３０の移動方向に移動自在に支持されている。
【００３０】
以上の構成により、トラニオン４０に回転自在に支持されたパワーローラ３０は、接触した入力ディスク１０および出力ディスク２０に対して回転可能であり、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対して第１方向Ｅおよび第２方向Ｆに移動可能であり、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対して軸線Ｘ４を中心として揺動、すなわち傾転可能に支持されている。ここで、パワーローラ３０の入力ディスク１０および出力ディスク２０に対する相対位置は、パワーローラ３０の回転中心である軸線Ｘ２が入力ディスク１０および出力ディスク２０の回転中心である軸線Ｘ１と一致する中立位置を０として中立位置から第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆへの移動量であるストローク量により決定される。また、相対位置は、パワーローラ３０の回転中心である軸線Ｘ２が入力ディスク１０および出力ディスク２０の回転中心である軸線Ｘ１と直交する基準位置を０として基準位置から入力ディスク１０および出力ディスク２０に対する傾斜角度である傾転角により求めることもできる。
【００３１】
シリンダ機構５０は、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対するパワーローラ３０の相対位置を油圧により変化させるものである。これにより、シリンダ機構５０は、転動するパワーローラ３０を傾転させ、入力ディスク１０と出力ディスク２０との回転数比であるトロイダル式無段変速機１−１の変速比を変更する。シリンダ機構５０は、ピストン５１と、シリンダボディ５２と、ピストン用スプリング５３とにより構成されている。
【００３２】
ピストン５１は、作動油の油圧を受けることで、トラニオン４０を二方向、すなわち第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆのいずれかに移動させるものである。ピストン５１は、ピストンベース５１ａと、フランジ部５１ｂと、ピン５１ｃとにより構成されている。
【００３３】
ピストンベース５１ａは、揺動軸４３に固定されている。ピストンベース５１ａは、円筒形状であり、揺動軸４３の先端部に挿入され固定されている。つまり、ピストン５１は、トラニオン４０と一体回転する。これにより、ピストン５１は、パワーローラ３０と連結されていることとなる。従って、ピストン５１は、パワーローラ３０の傾転に伴い、揺動軸４２，４３の軸線Ｘ４を中心として回転する。また、ピストンベース５１ａは、シリンダボディ５２の後述する摺動孔５２ａにシール部材Ｓ１を介して摺動自在に支持されている。従って、ピストン５１は、シリンダボディ５２内に摺動自在に支持されている。なお、シリンダボディ５２は、トロイダル式無段変速機１−１の図示しないハウジングなどに固定されている。
【００３４】
フランジ部５１ｂは、シリンダボディ５２の後述する油圧室空間部５２ｂを２つの油圧室である第１油圧室ＯＰ１（図２に示す上側）と第２油圧室ＯＰ２（図２に示す下側）に区画するものである。フランジ部５１ｂは、円板形状であり、ピストンベース５１ａの略中央部からピストンベース５１ａの径方向外側に突出して形成されている。ここで、フランジ部５１ｂの径方向外側の端部には、シール部材Ｓ２が設けられている。従って、フランジ部５１ｂにより区画された第１油圧室ＯＰ１と第２油圧室ＯＰ２とは、それぞれシール部材Ｓ２により互いに作動油が漏れないようにシールされている。
【００３５】
ここで、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２は、実施の形態では、キャビティーＣ１，Ｃ２ごとにそれぞれ２つ形成されることとなる。このとき、同一キャビティーＣ１，Ｃ２における２つのトラニオン４０では、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２の位置がトラニオン４０ごとに入れ替わっている。つまり、一方のトラニオン４０の第１油圧室ＯＰ１とした油圧室が他方のトラニオン４０の第２油圧室ＯＰ２となり、一方のトラニオン４０の第２油圧室ＯＰ２とした油圧室が他方のトラニオン４０の第１油圧室ＯＰ１となる。従って、同一キャビティーＣ１，Ｃ２における２つのパワーローラ３０は、第１油圧室ＯＰ１の油圧により第１方向Ｅ（トラニオン４０ごとに向きが反対）に移動し、第２油圧室ＯＰ２の油圧により第２方向Ｆ（トラニオン４０ごとに向きが反対）に移動する。
【００３６】
ピン５１ｃは、ピストン５１のうち、摺動方向においてシリンダボディ５２と対向する面に形成されている。実施の形態１では、ピン５１ｃは、ピストン５１のフランジ部５１ｂの摺動方向における両側面のうち一方の側面である第２方向Ｆの側面に形成されている。ピン５１ｃは、図３に示すように、フランジ部５１ｂの第２方向Ｆの側面に、周方向に等間隔に複数形成されている。
【００３７】
シリンダボディ５２は、摺動孔５２ａと、油圧室空間部５２ｂと、溝５２ｃとにより構成されている。摺動孔５２ａは、ピストン５１のピストンベース５１ａが挿入可能に形成されている。油圧室空間部５２ｂは、摺動孔５２ａと連通するものであり、ピストン５１のフランジ部５１ｂを収納可能に形成されている。
【００３８】
溝５２ｃは、シリンダボディ５２のうち、上記ピン５１ｃと対向する面に形成されている。実施の形態１では、溝５２ｃは、油圧室空間部５２ｂを構成するシリンダボディ５２の摺動方向における両内壁側面のうち一方の内壁側面である第１方向Ｅの内壁側面に形成されている。溝５２ｃは、図４に示すように、ピン５１ｃが挿入可能に形成されており、フランジ部５１ｂの第１方向Ｅの内壁側面に、上記各ピン５１ｃにそれぞれ対応して周方向に等間隔に複数形成されている。
【００３９】
ピストン用スプリング５３は、ピストン押圧手段である。ピストン用スプリング５３は、摺動方向においてピストン５１とシリンダボディ５２との間に形成される２つ空間部のうち、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとが配置されている空間部と反対側の空間部に配置されている。実施の形態１では、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとが形成されている第１油圧室ＯＰ１と反対側の第２油圧室ＯＰ２に配置されている。ピストン用スプリング５３は、ピストン５１のシリンダボディ５２内における位置に拘わらず、ピストン５１とシリンダボディ５２との間で付勢された状態で配置されている。従って、ピストン用スプリング５３は、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとの相対距離を近づける方向、すなわち第２方向Ｆにピストン押圧力をピストン５１に作用させる。ここで、実施の形態１では、傾転規制手段は、各ピン５１ｃと、各溝５２ｃと、ピストン用スプリング５３とにより構成される。
【００４０】
ディスク押圧機構６０は、入力ディスク１０と出力ディスク２０との相対距離を油圧により短くするものである。これにより、ディスク押圧機構６０は、入力ディスク１０および出力ディスク２０にパワーローラ３０を接触させ、入力ディスク１０および出力ディスク２０によりパワーローラ３０を挟持する挟持力を発生するものである。ディスク押圧機構６０は、実施の形態１では、油圧室構成部材６１と前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０との間に形成されるディスク油圧室６２を有する。従って、ディスク押圧機構６０は、前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０と対向するように設けられ、ディスク油圧室６２の油圧により前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０と出力ディスク２０との相対距離を短くする方向、すなわち出力ディスク２０側に向かって前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０を押圧する。
【００４１】
油圧制御装置７０は、シリンダ機構５０の油圧およびディスク押圧機構６０の油圧を制御するものである。油圧制御装置７０は、図示しないトランスミッションの各部に作動油を供給するものである。油圧制御装置７０は、少なくともオイルタンク７１と、オイルポンプ７２と、第１流量制御弁７３と、第２流量制御弁７４と、ディスク油圧制御弁７５とにより構成されている。
【００４２】
オイルタンク７１には、トランスミッションの各部に供給する作動油が貯留されている。
【００４３】
オイルポンプ７２は、上述のように、内燃機関１００の運転、例えばクランクシャフト１０１の回転に連動して作動するものであり、オイルタンク７１に貯留されている作動油を吸引、加圧し、吐出するものである。この加圧されて吐出された作動油は、図示しないプレッシャーレギュレータを介して、第１流量制御弁７３、第２流量制御弁７４、ディスク油圧制御弁７５や、他の流量制御弁などに供給される。つまり、油圧制御装置７０は、オイルポンプ７２により加圧された作動油により、シリンダ機構５０の油圧およびディスク押圧機構６０の油圧を制御するものである。なお、プレッシャーレギュレータは、プレッシャーレギュレータよりも下流側における油圧が所定油圧以上となった際に、下流側にある作動油の一部をオイルタンク７１に戻すものである。
【００４４】
第１流量制御弁７３は、実施の形態１では、オイルタンク７１、オイルポンプ７２、第１油圧室ＯＰ１にそれぞれ接続されており、トランスミッションＥＣＵ８０により駆動制御される図示しないアクチュエータを制御することで、これらの接続状態を切り替え、第１油圧室ＯＰ１に作動油を供給し、第１油圧室ＯＰ１から作動油を排出するものである。第１流量制御弁７３をＯＮとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータに通電し、オイルポンプ７２と第１油圧室ＯＰ１とを接続し、加圧された作動油を第１油圧室ＯＰ１に供給する。第１流量制御弁７３をＯＦＦとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータへの通電を停止し、オイルタンク７１と第１油圧室ＯＰ１とを接続し、第１油圧室ＯＰ１から作動油をオイルタンク７１に排出する。これにより、第１油圧室ＯＰ１の油圧が０低下する。ここで、トランスミッションＥＣＵ８０が停止した状態は、トランスミッションＥＣＵ８０によるアクチュエータへの通電の停止と同様であり、第１油圧室ＯＰ１の油圧が低下する。
【００４５】
第２流量制御弁７４は、実施の形態２では、オイルタンク７１、オイルポンプ７２、第２油圧室ＯＰ２にそれぞれ接続されており、トランスミッションＥＣＵ８０により駆動制御される図示しないアクチュエータを制御することで、これらの接続状態を切り替え、第２油圧室ＯＰ２に作動油を供給し、第２油圧室ＯＰ２から作動油を排出するものである。第２流量制御弁７４をＯＮとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータに通電し、オイルポンプ７２と第２油圧室ＯＰ２とを接続し、加圧された作動油を第２油圧室ＯＰ２に供給する。第２流量制御弁７４をＯＦＦとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータへの通電を停止し、オイルタンク７１と第２油圧室ＯＰ２とを接続し、第２油圧室ＯＰ２から作動油をオイルタンク７１に排出する。これにより、第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下する。ここで、トランスミッションＥＣＵ８０が停止した状態は、トランスミッションＥＣＵ８０によるアクチュエータへの通電の停止と同様であり、第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下する。
【００４６】
ディスク油圧制御弁７５は、実施の形態１では、オイルタンク７１、オイルポンプ７２、ディスク油圧室６２にそれぞれ接続されており、トランスミッションＥＣＵ８０により駆動制御される図示しないアクチュエータを制御することで、これらの接続状態を切り替え、ディスク油圧室６２に作動油を供給し、ディスク油圧室６２から作動油を排出するものである。ディスク油圧制御弁７５をＯＮとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータに通電し、オイルポンプ７２とディスク油圧室６２とを接続し、加圧された作動油をディスク油圧室６２に供給する。ディスク油圧制御弁７５をＯＦＦとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータへの通電を停止し、オイルタンク７１とディスク油圧室６２とを接続し、ディスク油圧室６２から作動油をオイルタンク７１に排出する。これにより、ディスク油圧室６２の油圧が低下する。ここで、トランスミッションＥＣＵ８０が停止した状態は、トランスミッションＥＣＵ８０によるアクチュエータへの通電の停止と同様であり、ディスク油圧室６２の油圧が低下する。
【００４７】
トランスミッションＥＣＵ８０は、変速比制御手段である。トランスミッションＥＣＵ８０は、トランスミッション、特にトロイダル式無段変速機１−１の変速比を制御するものである。トランスミッションＥＣＵ８０は、入力ディスク１０の回転方向および入力ディスク１０の回転数である入力回転数を検出する図示しない入力回転数センサ、パワーローラ３０のストローク量を検出する図示しないストロークセンサ、傾転角を検出する図示しない傾転角センサおよびエンジンＥＣＵ１７０が接続されている。従って、トランスミッションＥＣＵ８０には、入力ディスク１０の回転方向および入力回転数、パワーローラ３０のストローク量および傾転角、内燃機関１００の運転状態などが入力される。トランスミッションＥＣＵ８０は、上記入力ディスク１０の回転方向および入力回転数、ストローク量、傾転角および内燃機関１００の運転状態などに基づいて、油圧制御装置７０により変速比を制御するものである。トランスミッションＥＣＵ８０は、基本的には、まず、設定された目標変速比に基づいて、目標入力回転数を設定する。トランスミッションＥＣＵ８０に接続されたエンジンＥＣＵ１７０は、入力回転数が設定された目標入力回転数となるようにフィードバック制御を行う。次に、トランスミッションＥＣＵ８０は、検出されたパワーローラ３０のストローク量および傾転角に基づいて、変速比が設定された目標変速比となるようにフィードバック制御を行う。
【００４８】
トランスミッションＥＣＵ８０は、変速比を設定した目標変速比に変更する場合、すなわち変速比の変速の場合は、入力ディスク１０の回転方向に基づいて、第１流量制御弁７３あるいは第２流量制御弁７４をＯＮとすることで、パワーローラ３０が設定した変速比に応じた傾転角となるまで、中立位置から第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆにトラニオン４０を移動させる。例えば、入力ディスク１０が正回転している状態では、第１流量制御弁７３をＯＮ、第２流量制御弁７４をＯＦＦとして、第１油圧室ＯＰ１の油圧により、パワーローラ３０を中立位置から第１方向Ｅに移動させると、入力ディスク１０の回転方向およびパワーローラ３０の移動方向が一致することにより、パワーローラ３０に入力ディスク１０の中心へ向かわせる方向の力が作用し、変速比が増加しダウンシフトが行われる。また、入力ディスク１０が正回転している状態では、第１流量制御弁７３をＯＦＦ、第２流量制御弁７４をＯＮとして、第２油圧室ＯＰ２の油圧により、パワーローラ３０を中立位置から第２方向Ｆに移動させると、入力ディスク１０の回転方向およびパワーローラ３０の移動方向が一致しないことにより、パワーローラ３０に入力ディスク１０の中心から遠ざける方向の力が作用し、変速比が減少しアップシフトが行われる。また、トランスミッションＥＣＵ８０は、設定された変速比を固定する場合、第１流量制御弁７３あるいは第２流量制御弁７４をＯＮとすることで、パワーローラ３０が中立位置となるまで、第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆにトラニオン４０を移動させる。
【００４９】
ここで、パワーローラ３０の中立位置から第２方向Ｆへの最大ストローク量は、シリンダ機構５０のピストン５１が第２方向Ｆへ移動した際に、上記各ピン５１ｃが各溝５２ｃにそれぞれ挿入されないように設定されている。つまり、トランスミッションＥＣＵ８０は、パワーローラ３０が傾転することができる範囲で、パワーローラ３０の入力ディスク１０および出力ディスク２０に対する相対位置の制御を行う。
【００５０】
次に、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１の動作について説明する。ここでは、車両ＣＡの停止後、図示しないイグニションがＯＦＦされた場合について説明する。イグニッションがＯＦＦされると、内燃機関１００が停止する。このとき、内燃機関１００の運転に連動して作動するオイルポンプ７２も停止する。従って、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２には、第１流量制御弁７３および第２流量制御弁７４を介して作動油が供給されなくなるので、油圧が低下する。また、イグニッションがＯＦＦされると、トランスミッションＥＣＵ８０およびエンジンＥＣＵ１７０が停止する。従って、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２から第１流量制御弁７３および第２流量制御弁７４を介して作動油がオイルタンク７１に排出されるので、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下する。
【００５１】
第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下すると、シリンダ機構５０の油圧により各ピン５１ｃと各溝５２ｃとの相対距離を離す方向にピストン５１に作用、すなわち第１油圧室ＯＰ１の油圧によりピストン５１に作用していたピストン油圧押圧力が低下し、ピストン油圧押圧力が０となる。従って、ピストン５１は、ピストン用スプリング５３によりピストン５１に作用するピストン押圧力により、シリンダボディ５２内を第２方向Ｆに移動する。これにより、図５に示すように、シリンダ５１の各ピン５１ｃとシリンダボディ５２の各溝５２ｃとの相対距離が短くなり、各ピン５１ｃが各溝５２ｃにそれぞれ挿入される。各ピン５１ｃが各溝５２ｃにそれぞれ挿入されると、ピストン５１の軸線Ｘ４を中心とした回転は、シリンダボディ５２により規制される。従って、トラニオン４０の軸線Ｘ４を中心とした回転が規制されるので、パワーローラ３０の傾転が規制される。なお、図示しないイグニッションがＯＮされると、内燃機関１００が始動し、オイルポンプ７２が駆動され、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２には、第１流量制御弁７３および第２流量制御弁７４を介して作動油が供給されるようになる。従って、各溝５２ｃに挿入されていた各ピン５１ｃが各溝５２ｃから抜け、パワーローラ３０の傾転の規制が解除される。
【００５２】
以上のように、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１では、オイルポンプ７２の停止により、ピストン油圧押圧力が低減することのみで、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。従って、オイルポンプ７２の駆動および油圧制御装置７０を電気的に制御するトランスミッションＥＣＵ８０による油圧制御装置７０の制御を行うことなく、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。これにより、車両ＣＡの停止時にパワーローラ３０の傾転を確実に規制することができ、トロイダル式無段変速機１−１の変速比が変更されることを抑制することができ、ダウンシフトによる車両ＣＡの発進不良を抑制することができる。また、傾転規制手段である各ピン５１ｃ、各溝５２ｃ、ピストン用スプリング５３は、いずれもシリンダ機構５０内に収納されているので、トロイダル式無段変速機１−１の小型化、軽量化、簡素化を図ることができる。
【００５３】
なお、ピストン押圧力によりピストン５１が第２方向Ｆへ移動する際に、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとがそれぞれピストン５１の摺動方向において対向していない、すなわち軸線Ｘ４を中心とした回転方向にずれている場合がある。この場合は、例えばパワーローラ３０に出力ディスク２０が回転することで傾転力が発生し、パワーローラ３０が傾転するとともに、ピストン５１が軸線Ｘ４を中心に回転することで、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとがそれぞれ対向し、ピストン押圧力によるピストン５１の第２方向Ｆへの移動により、各ピン５１ｃが各溝５２ｃに挿入されて、パワーローラ３０の傾転が規制される。
【００５４】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機について説明する。図６は、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。図７は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２が実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−２と異なる点は、ディスク押圧機構６０の油圧の低下により、ピン５４を溝５１ｄに挿入する点である。ここで、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２の基本的構成は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１の基本的構成と同一部分は、その説明を省略する。
【００５５】
シリンダ機構５０は、図５に示すように、ピストン５１と、シリンダボディ５２と、ピン５４と、ピン油圧室５５とにより構成されている。
【００５６】
ピストン５１は、溝５１ｄが形成されている。溝５１ｄは、ピストン５１のうち、上記シリンダボディ５２と対向する面に形成されている。実施の形態２では、溝５１ｄは、油圧室空間部５２ｂを構成するシリンダボディ５２の摺動方向における両内壁側面のうち他方の内壁側面である第１方向Ｅの内壁側面に形成されている。溝５１ｄは、ピン５４のピンベース５４ａが挿入可能に形成されており、例えばフランジ部５１ｂの第１方向Ｅの内壁側面に、上記ピン５４に摺動方向において対向できる位置に、周方向に等間隔に複数形成されている。つまり、ピン５４のピンベース５４ａは、各溝５１ｄのいずれかに挿入されることとなる。
【００５７】
シリンダボディ５２には、後述する摺動自在に支持されるピン５４が各溝５１ｄと摺動方向において対向できる位置にピン用空間部５２ｄが形成されている。ピン用空間部５２ｄは、第２方向Ｆ側の端部が油圧室空間部５２ｂ、すなわち第２油圧室ＯＰ２に開口し、第１方向Ｅ側の端部が閉塞して形成されている。
【００５８】
ピン５４は、各溝５１ｄのいずれかに挿入されるものであり、上記ピン用空間部５２ｄにシール部材Ｓ３を介して摺動自在に支持されている。ピン５４は、ピンベース５４ａとフランジ部５４ｂとにより構成されている。ピンベース５４ａは、円柱形状であり、摺動方向のうち一方の端部、すなわち第２方向Ｆの端部が上記各溝５１ｄのいずれかに挿入される。フランジ部５４ｂは、ピン用空間部５２ｄにピン油圧室５５を形成するものである。フランジ部５４ｂは、円板形状であり、ピンベース５４ａの摺動方向のうち他方の端部、すなわち第１方向Ｅの端部近傍からピンベース５４ａの径方向外側に突出して形成されている。ここで、フランジ部５４ｂは、径方向外側の端部がピン用空間部５２ｄを形成するシリンダボディ内壁面に直接あるいは図示しないシール部材を介して摺動するように形成されている。従って、ピン用空間部５２ｄは、フランジ部５４ｂにより第１方向Ｅ側と第２方向Ｆ側の２つの空間部に区画される。
【００５９】
ピン油圧室５５は、油圧によりピン５４と各溝５１ｄとの相対距離を離す方向のピン油圧押圧力をピン５４に作用させるものである。ピン油圧室５５は、実施の形態２では、上記フランジ部５４ｂにより区画された２つの空間部のうち、第２方向Ｆ側の空間部である。ピン油圧室５５は、連通油路５５ａおよび逆止弁９３を介してディスク押圧機構６０と接続されている。ここで、逆止弁９３は、ディスク押圧機構６０側からピン油圧室５５への作動油の流れに対してのみ開弁するものである。従って、ピン油圧室５５には、ディスク押圧機構６０に供給された作動油が供給される。これにより、ピン油圧室５５は、ディスク押圧機構６０から作動油が供給されることで発生する油圧によりピン油圧押圧力をピン５４に作用させる。なお、ピン油圧室５５は、図示は省略するがオイルタンク７１と接続されており、ピン油圧室５５内の作動油は、オイルタンク７１に排出される。
【００６０】
ピン用スプリング５６は、ピン押圧手段である。ピン用スプリング５６は、上記フランジ部５４ｂにより区画された２つの空間部のうち、第１方向Ｆ側の空間部に配置されている。ピン用スプリング５６は、ピン５４のピン用空間部５２ｄにおける位置に拘わらず、ピン５４とシリンダボディ５２との間で付勢された状態で配置されている。従って、ピン用スプリング５６は、ピン５４と各溝５２ｃとの相対距離を近づける方向、すなわち第２方向Ｆのピン押圧力をピン５４に作用させる。ここで、実施の形態２では、傾転規制手段は、ピン５４と、各溝５２ｃと、ピン油圧室５５と、ピン用スプリング５６とにより構成される。
【００６１】
ここで、ディスク押圧機構６０は、図示しないイグニッションがＯＮである、すなわち内燃機関１００が運転されており、オイルポンプ７２が駆動している状態では、ディスク油圧室６２の油圧によりディスク押圧力を常に発生させている。従って、ピン油圧室５５には、ディスク押圧機構６０から作動油が常に供給される。これにより、ピン５４は、ピン油圧室５５の油圧によりピン５４に作用するピン油圧押圧力がピン押圧力に対抗して、常に第１方向Ｅ側に移動した状態となる。このとき、ピン５４のピンベース５４ａは、ピン用空間部５２ｄから第２油圧室ＯＰ２に突出しない。
【００６２】
次に、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２の動作について説明する。ここでは、車両ＣＡの停止後、図示しないイグニションがＯＦＦされた場合について説明する。イグニッションがＯＦＦされると、内燃機関１００が停止する。このとき、内燃機関１００の運転に連動して作動するオイルポンプ７２も停止する。従って、ディスク油圧室６２には、ディスク油圧制御弁７５を介して作動油が供給されなくなるので、油圧が低下する。また、イグニッションがＯＦＦされると、トランスミッションＥＣＵ８０およびエンジンＥＣＵ１７０が停止する。従って、ディスク油圧室６２からディスク油圧制御弁７５を介して作動油がオイルタンク７１に排出されるので、ディスク油圧室６２の油圧が低下する。
【００６３】
ディスク油圧室６２の油圧が低下すると、ピン油圧室５５にディスク押圧機構６０から作動油が供給されなくなる。ディスク押圧機構６０から作動油が供給されなくなったピン油圧室５５は、作動油がオイルタンク７１に排出されることで、油圧が低下する。ピン油圧室５５の油圧が低下すると、ピン油圧室５５の油圧によりピン油圧押圧力が低下し、ピン油圧押圧力が０となる。従って、ピン５４は、ピン用スプリング５６によりピン５４に作用するピン押圧力により、ピン用空間部５２ｄを第２方向Ｆに移動する。これにより、図７に示すように、ピン５４とピストン５１の各溝５１ｄとの相対距離が短くなり、ピン５４が各溝５１ｄのいずれかに挿入される。ピン５４が溝５１ｄに挿入されると、ピストン５１の軸線Ｘ４を中心とした回転は、シリンダボディ５２により規制される。従って、トラニオン４０の軸線Ｘ４を中心とした回転が規制されるので、パワーローラ３０の傾転が規制される。なお、図示しないイグニッションがＯＮされると、内燃機関１００が始動し、オイルポンプ７２が駆動され、ディスク油圧室６２には、ディスク油圧制御弁７５を介して作動油が供給されるようになる。従って、ピン油圧室５５にディスク押圧機構６０から作動油が供給され、溝５１ｄに挿入されていたピン５４が溝５１ｄから抜け、パワーローラ３０の傾転の規制が解除される。
【００６４】
以上のように、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２では、オイルポンプ７２の停止により、ピン油圧押圧力が低減することのみで、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。従って、オイルポンプ７２の駆動および油圧制御装置７０を電気的に制御するトランスミッションＥＣＵ８０による油圧制御装置７０の制御を行うことなく、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。これにより、車両ＣＡの停止時にパワーローラ３０の傾転を確実に規制することができ、トロイダル式無段変速機１−２の変速比が変更されることを抑制することができ、ダウンシフトによる車両ＣＡの発進不良を抑制することができる。また、傾転規制手段であるピン５４、各溝５１ｄ、ピン油圧室５５、ピン用スプリング５６は、いずれもシリンダ機構５０内に収納されているので、トロイダル式無段変速機１−２の小型化、軽量化、簡素化を図ることができる。
【００６５】
また、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２は、オイルポンプ７２の停止により、ディスク押圧機構６０の油圧が低下した後に、ピン油圧室５５の油圧が低下するので、入力ディスク１０および出力ディスク２０によるパワーローラ３０の挟持力が小さくなった後に、ピン押圧力が低減する。従って、例えば、入力ディスク１０および出力ディスク２０によるパワーローラ３０の挟持力が小さくならず、車両ＣＡの車輪１６０が回転することで出力ディスク２０が回転し、パワーローラ３０に傾転力が発生しても、傾転規制手段によりパワーローラ３０の傾転を規制しない。これにより、パワーローラ３０の傾転中に傾転を規制しないので、パワーローラ３０の傾転を規制することで発生するショックを抑制することができる。
【００６６】
なお、ピン押圧力によりピン５４が第２方向Ｆへ移動する際に、ピン５４と各溝５１ｄのいずれか１つと摺動方向において対向していない、すなわち軸線Ｘ４を中心とした回転方向にずれている場合がある。この場合は、例えばパワーローラ３０に出力ディスク２０が回転することで傾転力が発生し、パワーローラ３０が傾転するとともに、ピストン５１が軸線Ｘ４を中心に回転することで、ピン５４と各溝５１ｄのいずれか１つと対向し、ピン押圧力によるピン５４の第２方向Ｆへの移動により、ピン５４が各溝５１ｄのいずれか１つに挿入されて、パワーローラ３０の傾転が規制される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかるトロイダル式無段変速機は、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えるトロイダル式無段変速機に有用であり、特に、車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】トロイダル式無段変速機の概略構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。
【図３】ピンを示す図（図２のＡ−Ａ矢視図）である。
【図４】溝を示す図（図２のＢ−Ｂ矢視図）である。
【図５】実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。
【図６】実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。
【図７】実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１−１，１−２ トロイダル式無段変速機
１０ 入力ディスク
１１ 駆動力入力軸
１２ 接触面
２０ 出力ディスク
２１ 接触面
３０ パワーローラ
３１ パワーローラ本体
３２ 外輪
４０ トラニオン
４１ 本体部
４１ａ 空間部
４２ 揺動軸
４３ 揺動軸
５０ シリンダ機構
５１ ピストン
５１ａ ピストンベース
５１ｂ フランジ部
５１ｃ ピン
５１ｄ 溝
５２ シリンダボディ
５２ａ 摺動穴
５２ｂ 油圧室空間部
５２ｃ 溝
５３ ピストン用スプリング（ピストン押圧手段）
５４ ピン
５４ａ ピンベース
５４ｂ フランジ部
５５ ピン油圧室
５５ａ 連通油路
５６ ピン用スプリング（ピン押圧手段）
６０ ディスク押圧機構
６１ 油圧室構成部材
６２ ディスク油圧室
７０ 油圧制御装置
７１ オイルタンク
７２ オイルポンプ
７３ 第１流量制御弁
７４ 第２流量制御弁
７５ ディスク油圧制御弁
８０ トランスミッションＥＣＵ
９１ 支持部材
９２ 支持部材
１００ 内燃機関
１１０ トルクコンバータ
１１１ ポンプ
１１２ タービン
１１３ ロックアップクラッチ
１２０ 前後進切替装置
１３０ 動力伝達機構
１４０ ディファレンシャルギヤ
１５０ ドライブシャフト
１６０ 車輪
１７０ エンジンＥＣＵ
ＯＰ１ 第１油圧室
ＯＰ２ 第２油圧室
ＲＢ ラジアルベアリング
Ｓ シール部材
ＳＢ スラストベアリング
Ｘ１〜Ｘ４ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロイダル式無段変速機に関し、さらに詳しくは、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えるトロイダル式無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関などの駆動源が発生した駆動力を車輪に伝達するトランスミッションでは、トラクションオイルにより形成される油膜のせん断力を用いて駆動力を伝達するトロイダル式無段変速機を備えるものがある。トロイダル式無段変速機では、入力ディスクと出力ディスクに対するパワーローラの相対位置を変化させ、パワーローラが傾転することで、変速比の変更が行われる。
【０００３】
トロイダル式無段変速機では、パワーローラの傾転により変速比が変更する。変速比は、パワーローラに傾転力が作用しない中立位置に移動させることで、一定に維持される。パワーローラが中立位置以外の時に、変速比を一定に維持するためには、パワーローラに作用する傾転力によりパワーローラが傾転しないようにすることが必要となる。
【０００４】
そこで、特許文献１に示す従来技術では、シリンダ機構により移動するロックピンを用いてパワーローラの傾転を規制する技術が提案されている。特許文献１に示す従来技術では、車両が所定速度以下で走行している場合や、後退している場合に、シリンダ機構の油圧を低減する。これにより、トラニオン側にロックピンが移動し、トラニオンに形成された溝にロックピンが挿入することで、パワーローラの傾転を規制する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３０１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に示す従来技術では、パワーローラの傾転を規制するために、シリンダ機構の油圧を制御することとなる。具体的には、パワーローラの傾転を規制する際に、シリンダ機構の油圧を低減する制御を行う。シリンダ機構の油圧の制御は、油圧制御装置により行われる。油圧制御装置は、オイルポンプにより加圧された作動油を供給することで、シリンダ機構などの油圧を制御するものである。また、油圧制御装置は、トランスミッションＥＣＵにより電気的に制御される。従って、従来技術では、パワーローラの傾転を規制するために、オイルポンプが駆動されており、トランスミッションＥＣＵによる油圧制御装置の制御が行える状態が必要となる。
【０００７】
しかしながら、パワーローラの傾転を規制する状況には、車両を牽引する場合や、イグニッションをＯＦＦにして車両が停止している場合など、オイルポンプおよびトランスミッションＥＣＵが停止している場合も考えられる。従来技術では、パワーローラの傾転を規制するために、オイルポンプの駆動、トランスミッションＥＣＵによる油圧制御装置の制御が行える状況を必要するので、車両が停止している状態で、パワーローラの傾転を規制することができない虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制することができるトロイダル式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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるトロイダル式無段変速機では、車両に搭載された駆動源からの駆動力が伝達される入力ディスクと、前記駆動力を車輪に伝達する出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに接触し、転動することで前記駆動力を前記入力ディスクから前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに対する前記パワーローラの相対位置を油圧により変化させることで当該パワーローラを傾転させ、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの回転数比である変速比を変更するシリンダ機構と、オイルポンプにより加圧された作動油により、少なくとも前記シリンダ機構の油圧を制御する油圧制御装置と、前記オイルポンプが停止することで、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記トロイダル式無段変速機において、前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、前記傾転規制手段は、前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成されたピンと、前記シリンダボディのうち、前記ピンと対向する面に形成された溝と、前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピストン押圧力を前記ピストンに作用させるピストン押圧手段と、により構成され、前記傾転規制手段は、前記オイルポンプが停止し、前記シリンダ機構の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピストンに作用していたピストン油圧押圧力が低減することで、前記ピストン押圧力により当該ピストンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることが好ましい。
【００１１】
また、上記トロイダル式無段変速機において、前記入力ディスクあるいは前記出力ディスクの少なくともいずれか一方を当該入力ディスクと当該出力ディスクとの相対距離を短くする方向に油圧により押圧するディスク押圧機構をさらに備え、前記油圧制御装置は、前記ディスク押圧機構の油圧を制御するものであり、前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、前記傾転規制手段は、前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成された溝と、前記溝と前記摺動方向において対向し、前記シリンダボディに対して摺動自在に支持されたピンと、前記ディスク押圧機構に供給された作動油が供給されるピン油圧室と、前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピン押圧力を前記ピンに作用させるピン押圧手段と、により構成され、前記ピン押圧手段は、前記オイルポンプが停止し、前記ピン油圧室の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピンに作用していたピン油圧押圧力が低減することで、前記ピン押圧力により当該ピンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるトロイダル式無段変速機は、オイルポンプが停止することで、傾転規制手段によりパワーローラの傾転が規制される。例えば、オイルポンプが停止することで、ピンと溝との相対距離を離す方向にピストンに作用していたピストン油圧押圧力が低減、あるいは、ピンと溝との相対距離を離す方向にピンに作用していたピン油圧押圧力が低減し、ピンが溝に挿入され、パワーローラの傾転が規制される。つまり、オイルポンプの停止により、ピストン油圧押圧力あるいはピン油圧押圧力が低減することのみで、パワーローラの傾転を規制することができる。従って、オイルポンプの駆動および油圧制御装置を電気的に制御するトランスミッションＥＣＵによる油圧制御装置の制御を行うことなく、パワーローラの傾転を規制することができる。これにより、車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明にかかるトロイダル式無段変速機は、オイルポンプの停止により、ディスク押圧機構の油圧が低下した後に、ピン油圧室の油圧が低下するので、入力ディスクと出力ディスクとの相対距離を長く、すなわち入力ディスクおよび出力ディスクによるパワーローラの挟持力が小さくなった後に、ピン押圧力が低減する。従って、例えば、入力ディスクおよび出力ディスクによるパワーローラの挟持力が小さくならず、車両の車輪が回転することで出力ディスクが回転し、パワーローラに傾転力が発生しても、傾転規制手段によりパワーローラの傾転を規制しない。これにより、パワーローラの傾転中に傾転を規制しないので、パワーローラの傾転を規制することで発生するショックを抑制することができるという効果をさらに奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記の実施の形態では、本発明にかかるトロイダル式無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源としてエンジントルクを発生する内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなど）を用いるが、これに限定されるものではなく、モータトルクを発生するモータなどの電動機などを用いても良い。また、駆動源として内燃機関および電動機を併用しても良い。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、トロイダル式無段変速機の概略構成例を示す図である。図２は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。図３は、ピンを示す図（図２のＡ−Ａ矢視図）である。図４は、溝を示す図（図２のＢ−Ｂ矢視図）である。図５は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。なお、図２および図５は、トロイダル式無段変速機を構成する各パワーローラのうち任意のパワーローラと、このパワーローラに接触する入力ディスクとを示す図である。
【００１６】
図示しない車両（以下、単に「車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、内燃機関１００と車輪１６０との間には、トルクコンバータ１１０と、前後進切換機構１２０と、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１と、動力伝達機構１３０と、ディファレンシャルギヤ１４０とにより構成されるトランスミッションが配置されている。なお、１５０は、車輪１６０とディファレンシャルギヤ１４０とを連結するドライブシャフトである。また、１７０は、内燃機関１００の運転制御を行うエンジンＥＣＵである。
【００１７】
内燃機関１００は、駆動源であり、内燃機関１００が搭載された車両ＣＡを前進あるいは後進させるためのエンジントルク、すなわち駆動力を出力するものである。また、内燃機関１００は、エンジンＥＣＵ１７０と接続されており、エンジンＥＣＵ１７０により出力する駆動力が制御される。内燃機関１００からの駆動力は、クランクシャフト１０１を介してトルクコンバータ１１０に伝達される。
【００１８】
トルクコンバータ１１０は、発進機構であり、流体伝達装置である。トルクコンバータ１１０は、駆動源である内燃機関１００からの駆動力を前後進切換機構１２０を介してトロイダル式無段変速機１−１に伝達するものである。トルクコンバータ１１０は、ポンプ１１１と、タービン１１２と、ロックアップクラッチ１１３とにより構成されている。トルクコンバータ１１０は、ポンプ１１１とタービン１１２との間に介在する作動流体である作動油を介して、クランクシャフト１０１を介してポンプ１１１に伝達された駆動力を前後進切換機構１２０に連結されたタービン１１２に伝達するものである。また、トルクコンバータ１１０は、タービン１１２に連結されたロックアップクラッチ１１３をポンプ１１１に係合することで、作動油を介さずに、ポンプ１１１に伝達されたエンジントルクを直接タービン１１２に伝達するものでもある。つまり、トロイダル式無段変速機１−１の後述する入力ディスク１０に伝達される内燃機関１００からの駆動力は、作動流体を介さずに直接伝達するロックアップクラッチ１１３を有するトルクコンバータ１１０を介して伝達される。ここで、ロックアップクラッチ１１３の係合、係合の解除、すなわちＯＮ、ＯＦＦを行うＯＮ／ＯＦＦ制御は、油圧制御装置７０から供給される作動油により行われる。油圧制御装置７０は、トランスミッションＥＣＵ８０と接続されている。従って、ロックアップクラッチ１１３のＯＮ／ＯＦＦ制御は、トランスミッションＥＣＵ８０により行われる。なお、トルクコンバータ１１０と前後進切換機構１２０との間には、油圧制御装置７０に加圧された作動油を供給するオイルポンプ７２（図１では、図示省略）が設けられている。オイルポンプ７２は、内燃機関１００からのエンジントルクによりトルクコンバータ１１０が回転することで、駆動するものである。
【００１９】
前後進切換機構１２０は、トルクコンバータ１１０を介して伝達された内燃機関１００からの駆動力をトロイダル式無段変速機１−１の入力ディスク１０に伝達するものである。前後進切換機構１２０は、例えば遊星歯車機構であり、内燃機関１００からの駆動力を直接あるいは反転して、駆動力入力軸１１を介して、入力ディスク１０に伝達するものである。つまり、入力ディスク１０には、入力ディスク１０を正回転させる方向に作用する正回転駆動力として、あるいは入力ディスク１０を逆回転させる方向に作用する逆回転駆動力として伝達される。ここで、前後進切換機構１２０による駆動力の伝達方向の切換制御は、油圧制御装置７０から供給される作動油により行われる。従って、前後進切換機構１２０の切換制御は、トランスミッションＥＣＵ８０により行われる。
【００２０】
実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１は、図１および図２に示すように、入力ディスク１０と、出力ディスク２０と、パワーローラ３０と、トラニオン４０と、シリンダ機構５０と、ディスク押圧機構６０と、油圧制御装置７０と、トランスミッションＥＣＵ８０とにより構成されている。ここで、トロイダル式無段変速機１−１は、入力ディスク１０と出力ディスク２０との間にそれぞれ構成されるキャビティーＣ１、Ｃ２に、２つのパワーローラ３０がそれぞれ配置された構造である。つまり、トロイダル式無段変速機１−１は、２つの入力ディスク１０と、１つの出力ディスク２０と、４つのパワーローラ３０と、４つのトラニオン４０を備える。
【００２１】
各入力ディスク１０は、前後進切換機構１２０の出力軸である駆動力入力軸１１と連結されている。つまり、各入力ディスク１０には、内燃機関１００のエンジントルクが駆動力として伝達される。各入力ディスク１０は、駆動力入力軸１１により回転自在に支持されている。従って、各入力ディスク１０は、駆動力入力軸１１の軸線Ｘ１を中心として回転可能（図２に示す矢印Ａ）である。ここで、前後進切換機構１２０により各入力ディスク１０には、回転方向Ａうち正回転方向の駆動力である正回転駆動力あるいは逆回転方向の駆動力である逆回転駆動力が伝達される。各入力ディスク１０は、円板形状であり、出力ディスク２０を挟んで軸方向において対向して配置されている。各入力ディスク１０の出力ディスク２０と対向する面には、各キャビティーＣ１，Ｃ２の２つのパワーローラ３０がそれぞれ接触する接触面１２が形成されている。
【００２２】
出力ディスク２０は、動力伝達機構１３０と連結されている。出力ディスク２０は、パワーローラ３０を介して入力ディスク１０に伝達された内燃機関１００からの駆動力が伝達される。従って、出力ディスク２０は、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０を介して車輪１６０に内燃機関１００からの駆動力を伝達するものである。また、出力ディスク２０には、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０を介して車輪１６０からの後述する被駆動力が伝達される。従って、被駆動力は、パワーローラ３０を介して入力ディスク１０に伝達される。出力ディスク２０は、円板形状であり、駆動力入力軸１１と同軸上に駆動力入力軸１１に対して回転自在に支持され、各入力ディスク１０の間に配置されている。従って、出力ディスク２０は、駆動力入力軸１１の軸線Ｘ１を中心として回転可能（図２に示す矢印Ａ）である。出力ディスク２０の各入力ディスク１０と対向する面、すなわち出力ディスク２０の軸方向において対向する面には、各キャビティーＣ１，Ｃ２のパワーローラ３０がそれぞれ接触する接触面２１が形成されている。
【００２３】
パワーローラ３０は、ディスク押圧機構６０により、各入力ディスク１０および出力ディスク２０に接触し、転動することで、各入力ディスク１０から出力ディスク２０に駆動力を、あるいは出力ディスク２０から各入力ディスク１０に被駆動力を伝達するものである。パワーローラ３０は、トロイダル式無段変速機１−１に供給されるトラクションオイルによりパワーローラ３０と入力ディスク１０の接触面１２および出力ディスク２０の接触面２１との間に形成される油膜のせん断力を用いて駆動力あるいは被駆動力を伝達するものである。パワーローラ３０は、パワーローラ本体３１と、外輪３２とより構成されている。なお、パワーローラ３０は、トラニオン４０の後述する本体部４１に形成された空間部４１ａに配置されている。
【００２４】
パワーローラ本体３１は、外周面に入力ディスク１０および出力ディスク２０に接触するものである。パワーローラ本体３１は、外輪３２に形成された図示しない回転軸に対して回転自在に支持されている。また、パワーローラ３０は、外輪３２のパワーローラ３０と対向する面に対してスラストベアリングＳＢを介して回転自在に支持されている。従って、パワーローラ３０は、図示しない回転軸の軸線Ｘ２を中心として回転可能（図２に示す矢印Ｂ）である。
【００２５】
外輪３２は、図示しない回転軸および偏芯軸が形成されている。偏芯軸は、軸線Ｘ３が回転軸の軸線Ｘ２に対してずれた位置となるように形成されている。偏芯軸は、トラニオン４０に対して回転自在に支持されている。従って、外輪３２は、偏芯軸の軸線Ｘ３を中心として回転可能（図２に示す矢印Ｃ）である。つまり、パワーローラ３０は、トラニオン４０に対して、軸線Ｘ２および軸線Ｘ３を中心として回転可能となる。これにより、パワーローラ３０は、公転可能でかつ自転可能となる。
【００２６】
トラニオン４０は、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対してパワーローラ３０を支持するものある。トラニオン４０は、軸線Ｘ２および軸線Ｘ３が入力ディスク１０および出力ディスク２０の軸線Ｘ１と垂直な平面と平行となるように配置される。ここで、各キャビティーＣ１，Ｃ２にそれぞれ２つのパワーローラ３０が配置される場合は、入力ディスク１０および出力ディスク２０を挟んで、２つのパワーローラ３０が向かい合うように、各パワーローラ３０をそれぞれ支持する２つのトラニオン４０が対向して配置されている。つまり、各キャビティーＣ１、Ｃ２には、それぞれ２つのトラニオン４０が配置される。トラニオン４０は、本体部４１と、揺動軸４２，４３とにより構成されている。
【００２７】
本体部４１は、パワーローラ３０が配置される空間部４１ａが形成されている。また、本体部４１は、パワーローラ３０の移動方向における両端部に揺動軸４２，４３がそれぞれ形成されている。
【００２８】
揺動軸４２は、本体部４１の両端部のうち、パワーローラ３０の移動方向の一方向、すなわち第１方向Ｅの端部から第１方向Ｅに向かって突出して形成されている。揺動軸４２は、支持部材９１に対して、ラジアルベアリングＲＢにより、回転自在に支持されている。従って、揺動軸４２は、支持部材９１に対して、軸線Ｘ４を中心に回転可能（図２に示す矢印Ｄ）である。また、揺動軸４２は、支持部材９１に対して、ラジアルベアリングＲＢにより、パワーローラ３０の移動方向である第１方向Ｅおよび第１方向Ｅと反対方向である第２方向Ｆに移動自在に支持されている。なお、支持部材９１は、トロイダル式無段変速機１の図示しないハウジングに対して、揺動自在に支持されており、各キャビティーＣ１，Ｃ２にそれぞれ配置される２つのトラニオン４０の揺動軸４２が両端部に回転自在およびパワーローラ３０の移動方向に移動自在にそれぞれ支持されている。ここで、第１方向Ｅとは、後述する第１油圧室ＯＰ１の油圧により、ピストン５１の移動する方向、すなわちパワーローラ３０が移動する方向である。また、第２方向Ｆとは、後述する第２油圧室ＯＰ２の油圧により、ピストン５１が移動する方向、すなわちパワーローラ３０が移動する方向である。
【００２９】
揺動軸４３は、本体部４１の両端部のうち、パワーローラ３０の移動方向のうち他方向、すなわち第２方向Ｆの端部から第２方向Ｆに向かって突出して形成されている。揺動軸４３は、揺動軸４２と同一軸線Ｘ４上に形成されている。揺動軸４３は、支持部材９２に対して、ラジアルベアリングＲＢにより回転自在に支持されている。従って、揺動軸４３は、支持部材９２に対して、軸線Ｘ４を中心に回転可能（図２に示す矢印Ｄ）である。また、揺動軸４３は、支持部材９２に対して、ラジアルベアリングＲＢにより、第１方向Ｅおよび第２方向Ｆに移動自在に支持されている。なお、支持部材９２は、トロイダル式無段変速機１−１の図示しないハウジングに対して、揺動自在に支持されており、各キャビティーＣ１，Ｃ２にそれぞれ配置される２つのトラニオン４０の揺動軸４３が両端部に回転自在およびパワーローラ３０の移動方向に移動自在に支持されている。
【００３０】
以上の構成により、トラニオン４０に回転自在に支持されたパワーローラ３０は、接触した入力ディスク１０および出力ディスク２０に対して回転可能であり、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対して第１方向Ｅおよび第２方向Ｆに移動可能であり、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対して軸線Ｘ４を中心として揺動、すなわち傾転可能に支持されている。ここで、パワーローラ３０の入力ディスク１０および出力ディスク２０に対する相対位置は、パワーローラ３０の回転中心である軸線Ｘ２が入力ディスク１０および出力ディスク２０の回転中心である軸線Ｘ１と一致する中立位置を０として中立位置から第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆへの移動量であるストローク量により決定される。また、相対位置は、パワーローラ３０の回転中心である軸線Ｘ２が入力ディスク１０および出力ディスク２０の回転中心である軸線Ｘ１と直交する基準位置を０として基準位置から入力ディスク１０および出力ディスク２０に対する傾斜角度である傾転角により求めることもできる。
【００３１】
シリンダ機構５０は、入力ディスク１０および出力ディスク２０に対するパワーローラ３０の相対位置を油圧により変化させるものである。これにより、シリンダ機構５０は、転動するパワーローラ３０を傾転させ、入力ディスク１０と出力ディスク２０との回転数比であるトロイダル式無段変速機１−１の変速比を変更する。シリンダ機構５０は、ピストン５１と、シリンダボディ５２と、ピストン用スプリング５３とにより構成されている。
【００３２】
ピストン５１は、作動油の油圧を受けることで、トラニオン４０を二方向、すなわち第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆのいずれかに移動させるものである。ピストン５１は、ピストンベース５１ａと、フランジ部５１ｂと、ピン５１ｃとにより構成されている。
【００３３】
ピストンベース５１ａは、揺動軸４３に固定されている。ピストンベース５１ａは、円筒形状であり、揺動軸４３の先端部に挿入され固定されている。つまり、ピストン５１は、トラニオン４０と一体回転する。これにより、ピストン５１は、パワーローラ３０と連結されていることとなる。従って、ピストン５１は、パワーローラ３０の傾転に伴い、揺動軸４２，４３の軸線Ｘ４を中心として回転する。また、ピストンベース５１ａは、シリンダボディ５２の後述する摺動孔５２ａにシール部材Ｓ１を介して摺動自在に支持されている。従って、ピストン５１は、シリンダボディ５２内に摺動自在に支持されている。なお、シリンダボディ５２は、トロイダル式無段変速機１−１の図示しないハウジングなどに固定されている。
【００３４】
フランジ部５１ｂは、シリンダボディ５２の後述する油圧室空間部５２ｂを２つの油圧室である第１油圧室ＯＰ１（図２に示す上側）と第２油圧室ＯＰ２（図２に示す下側）に区画するものである。フランジ部５１ｂは、円板形状であり、ピストンベース５１ａの略中央部からピストンベース５１ａの径方向外側に突出して形成されている。ここで、フランジ部５１ｂの径方向外側の端部には、シール部材Ｓ２が設けられている。従って、フランジ部５１ｂにより区画された第１油圧室ＯＰ１と第２油圧室ＯＰ２とは、それぞれシール部材Ｓ２により互いに作動油が漏れないようにシールされている。
【００３５】
ここで、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２は、実施の形態では、キャビティーＣ１，Ｃ２ごとにそれぞれ２つ形成されることとなる。このとき、同一キャビティーＣ１，Ｃ２における２つのトラニオン４０では、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２の位置がトラニオン４０ごとに入れ替わっている。つまり、一方のトラニオン４０の第１油圧室ＯＰ１とした油圧室が他方のトラニオン４０の第２油圧室ＯＰ２となり、一方のトラニオン４０の第２油圧室ＯＰ２とした油圧室が他方のトラニオン４０の第１油圧室ＯＰ１となる。従って、同一キャビティーＣ１，Ｃ２における２つのパワーローラ３０は、第１油圧室ＯＰ１の油圧により第１方向Ｅ（トラニオン４０ごとに向きが反対）に移動し、第２油圧室ＯＰ２の油圧により第２方向Ｆ（トラニオン４０ごとに向きが反対）に移動する。
【００３６】
ピン５１ｃは、ピストン５１のうち、摺動方向においてシリンダボディ５２と対向する面に形成されている。実施の形態１では、ピン５１ｃは、ピストン５１のフランジ部５１ｂの摺動方向における両側面のうち一方の側面である第２方向Ｆの側面に形成されている。ピン５１ｃは、図３に示すように、フランジ部５１ｂの第２方向Ｆの側面に、周方向に等間隔に複数形成されている。
【００３７】
シリンダボディ５２は、摺動孔５２ａと、油圧室空間部５２ｂと、溝５２ｃとにより構成されている。摺動孔５２ａは、ピストン５１のピストンベース５１ａが挿入可能に形成されている。油圧室空間部５２ｂは、摺動孔５２ａと連通するものであり、ピストン５１のフランジ部５１ｂを収納可能に形成されている。
【００３８】
溝５２ｃは、シリンダボディ５２のうち、上記ピン５１ｃと対向する面に形成されている。実施の形態１では、溝５２ｃは、油圧室空間部５２ｂを構成するシリンダボディ５２の摺動方向における両内壁側面のうち一方の内壁側面である第１方向Ｅの内壁側面に形成されている。溝５２ｃは、図４に示すように、ピン５１ｃが挿入可能に形成されており、フランジ部５１ｂの第１方向Ｅの内壁側面に、上記各ピン５１ｃにそれぞれ対応して周方向に等間隔に複数形成されている。
【００３９】
ピストン用スプリング５３は、ピストン押圧手段である。ピストン用スプリング５３は、摺動方向においてピストン５１とシリンダボディ５２との間に形成される２つ空間部のうち、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとが配置されている空間部と反対側の空間部に配置されている。実施の形態１では、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとが形成されている第１油圧室ＯＰ１と反対側の第２油圧室ＯＰ２に配置されている。ピストン用スプリング５３は、ピストン５１のシリンダボディ５２内における位置に拘わらず、ピストン５１とシリンダボディ５２との間で付勢された状態で配置されている。従って、ピストン用スプリング５３は、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとの相対距離を近づける方向、すなわち第２方向Ｆにピストン押圧力をピストン５１に作用させる。ここで、実施の形態１では、傾転規制手段は、各ピン５１ｃと、各溝５２ｃと、ピストン用スプリング５３とにより構成される。
【００４０】
ディスク押圧機構６０は、入力ディスク１０と出力ディスク２０との相対距離を油圧により短くするものである。これにより、ディスク押圧機構６０は、入力ディスク１０および出力ディスク２０にパワーローラ３０を接触させ、入力ディスク１０および出力ディスク２０によりパワーローラ３０を挟持する挟持力を発生するものである。ディスク押圧機構６０は、実施の形態１では、油圧室構成部材６１と前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０との間に形成されるディスク油圧室６２を有する。従って、ディスク押圧機構６０は、前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０と対向するように設けられ、ディスク油圧室６２の油圧により前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０と出力ディスク２０との相対距離を短くする方向、すなわち出力ディスク２０側に向かって前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０を押圧する。
【００４１】
油圧制御装置７０は、シリンダ機構５０の油圧およびディスク押圧機構６０の油圧を制御するものである。油圧制御装置７０は、図示しないトランスミッションの各部に作動油を供給するものである。油圧制御装置７０は、少なくともオイルタンク７１と、オイルポンプ７２と、第１流量制御弁７３と、第２流量制御弁７４と、ディスク油圧制御弁７５とにより構成されている。
【００４２】
オイルタンク７１には、トランスミッションの各部に供給する作動油が貯留されている。
【００４３】
オイルポンプ７２は、上述のように、内燃機関１００の運転、例えばクランクシャフト１０１の回転に連動して作動するものであり、オイルタンク７１に貯留されている作動油を吸引、加圧し、吐出するものである。この加圧されて吐出された作動油は、図示しないプレッシャーレギュレータを介して、第１流量制御弁７３、第２流量制御弁７４、ディスク油圧制御弁７５や、他の流量制御弁などに供給される。つまり、油圧制御装置７０は、オイルポンプ７２により加圧された作動油により、シリンダ機構５０の油圧およびディスク押圧機構６０の油圧を制御するものである。なお、プレッシャーレギュレータは、プレッシャーレギュレータよりも下流側における油圧が所定油圧以上となった際に、下流側にある作動油の一部をオイルタンク７１に戻すものである。
【００４４】
第１流量制御弁７３は、実施の形態１では、オイルタンク７１、オイルポンプ７２、第１油圧室ＯＰ１にそれぞれ接続されており、トランスミッションＥＣＵ８０により駆動制御される図示しないアクチュエータを制御することで、これらの接続状態を切り替え、第１油圧室ＯＰ１に作動油を供給し、第１油圧室ＯＰ１から作動油を排出するものである。第１流量制御弁７３をＯＮとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータに通電し、オイルポンプ７２と第１油圧室ＯＰ１とを接続し、加圧された作動油を第１油圧室ＯＰ１に供給する。第１流量制御弁７３をＯＦＦとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータへの通電を停止し、オイルタンク７１と第１油圧室ＯＰ１とを接続し、第１油圧室ＯＰ１から作動油をオイルタンク７１に排出する。これにより、第１油圧室ＯＰ１の油圧が０低下する。ここで、トランスミッションＥＣＵ８０が停止した状態は、トランスミッションＥＣＵ８０によるアクチュエータへの通電の停止と同様であり、第１油圧室ＯＰ１の油圧が低下する。
【００４５】
第２流量制御弁７４は、実施の形態２では、オイルタンク７１、オイルポンプ７２、第２油圧室ＯＰ２にそれぞれ接続されており、トランスミッションＥＣＵ８０により駆動制御される図示しないアクチュエータを制御することで、これらの接続状態を切り替え、第２油圧室ＯＰ２に作動油を供給し、第２油圧室ＯＰ２から作動油を排出するものである。第２流量制御弁７４をＯＮとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータに通電し、オイルポンプ７２と第２油圧室ＯＰ２とを接続し、加圧された作動油を第２油圧室ＯＰ２に供給する。第２流量制御弁７４をＯＦＦとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータへの通電を停止し、オイルタンク７１と第２油圧室ＯＰ２とを接続し、第２油圧室ＯＰ２から作動油をオイルタンク７１に排出する。これにより、第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下する。ここで、トランスミッションＥＣＵ８０が停止した状態は、トランスミッションＥＣＵ８０によるアクチュエータへの通電の停止と同様であり、第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下する。
【００４６】
ディスク油圧制御弁７５は、実施の形態１では、オイルタンク７１、オイルポンプ７２、ディスク油圧室６２にそれぞれ接続されており、トランスミッションＥＣＵ８０により駆動制御される図示しないアクチュエータを制御することで、これらの接続状態を切り替え、ディスク油圧室６２に作動油を供給し、ディスク油圧室６２から作動油を排出するものである。ディスク油圧制御弁７５をＯＮとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータに通電し、オイルポンプ７２とディスク油圧室６２とを接続し、加圧された作動油をディスク油圧室６２に供給する。ディスク油圧制御弁７５をＯＦＦとする場合、トランスミッションＥＣＵ８０は、アクチュエータへの通電を停止し、オイルタンク７１とディスク油圧室６２とを接続し、ディスク油圧室６２から作動油をオイルタンク７１に排出する。これにより、ディスク油圧室６２の油圧が低下する。ここで、トランスミッションＥＣＵ８０が停止した状態は、トランスミッションＥＣＵ８０によるアクチュエータへの通電の停止と同様であり、ディスク油圧室６２の油圧が低下する。
【００４７】
トランスミッションＥＣＵ８０は、変速比制御手段である。トランスミッションＥＣＵ８０は、トランスミッション、特にトロイダル式無段変速機１−１の変速比を制御するものである。トランスミッションＥＣＵ８０は、入力ディスク１０の回転方向および入力ディスク１０の回転数である入力回転数を検出する図示しない入力回転数センサ、パワーローラ３０のストローク量を検出する図示しないストロークセンサ、傾転角を検出する図示しない傾転角センサおよびエンジンＥＣＵ１７０が接続されている。従って、トランスミッションＥＣＵ８０には、入力ディスク１０の回転方向および入力回転数、パワーローラ３０のストローク量および傾転角、内燃機関１００の運転状態などが入力される。トランスミッションＥＣＵ８０は、上記入力ディスク１０の回転方向および入力回転数、ストローク量、傾転角および内燃機関１００の運転状態などに基づいて、油圧制御装置７０により変速比を制御するものである。トランスミッションＥＣＵ８０は、基本的には、まず、設定された目標変速比に基づいて、目標入力回転数を設定する。トランスミッションＥＣＵ８０に接続されたエンジンＥＣＵ１７０は、入力回転数が設定された目標入力回転数となるようにフィードバック制御を行う。次に、トランスミッションＥＣＵ８０は、検出されたパワーローラ３０のストローク量および傾転角に基づいて、変速比が設定された目標変速比となるようにフィードバック制御を行う。
【００４８】
トランスミッションＥＣＵ８０は、変速比を設定した目標変速比に変更する場合、すなわち変速比の変速の場合は、入力ディスク１０の回転方向に基づいて、第１流量制御弁７３あるいは第２流量制御弁７４をＯＮとすることで、パワーローラ３０が設定した変速比に応じた傾転角となるまで、中立位置から第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆにトラニオン４０を移動させる。例えば、入力ディスク１０が正回転している状態では、第１流量制御弁７３をＯＮ、第２流量制御弁７４をＯＦＦとして、第１油圧室ＯＰ１の油圧により、パワーローラ３０を中立位置から第１方向Ｅに移動させると、入力ディスク１０の回転方向およびパワーローラ３０の移動方向が一致することにより、パワーローラ３０に入力ディスク１０の中心へ向かわせる方向の力が作用し、変速比が増加しダウンシフトが行われる。また、入力ディスク１０が正回転している状態では、第１流量制御弁７３をＯＦＦ、第２流量制御弁７４をＯＮとして、第２油圧室ＯＰ２の油圧により、パワーローラ３０を中立位置から第２方向Ｆに移動させると、入力ディスク１０の回転方向およびパワーローラ３０の移動方向が一致しないことにより、パワーローラ３０に入力ディスク１０の中心から遠ざける方向の力が作用し、変速比が減少しアップシフトが行われる。また、トランスミッションＥＣＵ８０は、設定された変速比を固定する場合、第１流量制御弁７３あるいは第２流量制御弁７４をＯＮとすることで、パワーローラ３０が中立位置となるまで、第１方向Ｅあるいは第２方向Ｆにトラニオン４０を移動させる。
【００４９】
ここで、パワーローラ３０の中立位置から第２方向Ｆへの最大ストローク量は、シリンダ機構５０のピストン５１が第２方向Ｆへ移動した際に、上記各ピン５１ｃが各溝５２ｃにそれぞれ挿入されないように設定されている。つまり、トランスミッションＥＣＵ８０は、パワーローラ３０が傾転することができる範囲で、パワーローラ３０の入力ディスク１０および出力ディスク２０に対する相対位置の制御を行う。
【００５０】
次に、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１の動作について説明する。ここでは、車両ＣＡの停止後、図示しないイグニションがＯＦＦされた場合について説明する。イグニッションがＯＦＦされると、内燃機関１００が停止する。このとき、内燃機関１００の運転に連動して作動するオイルポンプ７２も停止する。従って、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２には、第１流量制御弁７３および第２流量制御弁７４を介して作動油が供給されなくなるので、油圧が低下する。また、イグニッションがＯＦＦされると、トランスミッションＥＣＵ８０およびエンジンＥＣＵ１７０が停止する。従って、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２から第１流量制御弁７３および第２流量制御弁７４を介して作動油がオイルタンク７１に排出されるので、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下する。
【００５１】
第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２の油圧が低下すると、シリンダ機構５０の油圧により各ピン５１ｃと各溝５２ｃとの相対距離を離す方向にピストン５１に作用、すなわち第１油圧室ＯＰ１の油圧によりピストン５１に作用していたピストン油圧押圧力が低下し、ピストン油圧押圧力が０となる。従って、ピストン５１は、ピストン用スプリング５３によりピストン５１に作用するピストン押圧力により、シリンダボディ５２内を第２方向Ｆに移動する。これにより、図５に示すように、シリンダ５１の各ピン５１ｃとシリンダボディ５２の各溝５２ｃとの相対距離が短くなり、各ピン５１ｃが各溝５２ｃにそれぞれ挿入される。各ピン５１ｃが各溝５２ｃにそれぞれ挿入されると、ピストン５１の軸線Ｘ４を中心とした回転は、シリンダボディ５２により規制される。従って、トラニオン４０の軸線Ｘ４を中心とした回転が規制されるので、パワーローラ３０の傾転が規制される。なお、図示しないイグニッションがＯＮされると、内燃機関１００が始動し、オイルポンプ７２が駆動され、第１油圧室ＯＰ１および第２油圧室ＯＰ２には、第１流量制御弁７３および第２流量制御弁７４を介して作動油が供給されるようになる。従って、各溝５２ｃに挿入されていた各ピン５１ｃが各溝５２ｃから抜け、パワーローラ３０の傾転の規制が解除される。
【００５２】
以上のように、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１では、オイルポンプ７２の停止により、ピストン油圧押圧力が低減することのみで、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。従って、オイルポンプ７２の駆動および油圧制御装置７０を電気的に制御するトランスミッションＥＣＵ８０による油圧制御装置７０の制御を行うことなく、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。これにより、車両ＣＡの停止時にパワーローラ３０の傾転を確実に規制することができ、トロイダル式無段変速機１−１の変速比が変更されることを抑制することができ、ダウンシフトによる車両ＣＡの発進不良を抑制することができる。また、傾転規制手段である各ピン５１ｃ、各溝５２ｃ、ピストン用スプリング５３は、いずれもシリンダ機構５０内に収納されているので、トロイダル式無段変速機１−１の小型化、軽量化、簡素化を図ることができる。
【００５３】
なお、ピストン押圧力によりピストン５１が第２方向Ｆへ移動する際に、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとがそれぞれピストン５１の摺動方向において対向していない、すなわち軸線Ｘ４を中心とした回転方向にずれている場合がある。この場合は、例えばパワーローラ３０に出力ディスク２０が回転することで傾転力が発生し、パワーローラ３０が傾転するとともに、ピストン５１が軸線Ｘ４を中心に回転することで、各ピン５１ｃと各溝５２ｃとがそれぞれ対向し、ピストン押圧力によるピストン５１の第２方向Ｆへの移動により、各ピン５１ｃが各溝５２ｃに挿入されて、パワーローラ３０の傾転が規制される。
【００５４】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機について説明する。図６は、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。図７は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２が実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−２と異なる点は、ディスク押圧機構６０の油圧の低下により、ピン５４を溝５１ｄに挿入する点である。ここで、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２の基本的構成は、実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機１−１の基本的構成と同一部分は、その説明を省略する。
【００５５】
シリンダ機構５０は、図５に示すように、ピストン５１と、シリンダボディ５２と、ピン５４と、ピン油圧室５５とにより構成されている。
【００５６】
ピストン５１は、溝５１ｄが形成されている。溝５１ｄは、ピストン５１のうち、上記シリンダボディ５２と対向する面に形成されている。実施の形態２では、溝５１ｄは、油圧室空間部５２ｂを構成するシリンダボディ５２の摺動方向における両内壁側面のうち他方の内壁側面である第１方向Ｅの内壁側面に形成されている。溝５１ｄは、ピン５４のピンベース５４ａが挿入可能に形成されており、例えばフランジ部５１ｂの第１方向Ｅの内壁側面に、上記ピン５４に摺動方向において対向できる位置に、周方向に等間隔に複数形成されている。つまり、ピン５４のピンベース５４ａは、各溝５１ｄのいずれかに挿入されることとなる。
【００５７】
シリンダボディ５２には、後述する摺動自在に支持されるピン５４が各溝５１ｄと摺動方向において対向できる位置にピン用空間部５２ｄが形成されている。ピン用空間部５２ｄは、第２方向Ｆ側の端部が油圧室空間部５２ｂ、すなわち第２油圧室ＯＰ２に開口し、第１方向Ｅ側の端部が閉塞して形成されている。
【００５８】
ピン５４は、各溝５１ｄのいずれかに挿入されるものであり、上記ピン用空間部５２ｄにシール部材Ｓ３を介して摺動自在に支持されている。ピン５４は、ピンベース５４ａとフランジ部５４ｂとにより構成されている。ピンベース５４ａは、円柱形状であり、摺動方向のうち一方の端部、すなわち第２方向Ｆの端部が上記各溝５１ｄのいずれかに挿入される。フランジ部５４ｂは、ピン用空間部５２ｄにピン油圧室５５を形成するものである。フランジ部５４ｂは、円板形状であり、ピンベース５４ａの摺動方向のうち他方の端部、すなわち第１方向Ｅの端部近傍からピンベース５４ａの径方向外側に突出して形成されている。ここで、フランジ部５４ｂは、径方向外側の端部がピン用空間部５２ｄを形成するシリンダボディ内壁面に直接あるいは図示しないシール部材を介して摺動するように形成されている。従って、ピン用空間部５２ｄは、フランジ部５４ｂにより第１方向Ｅ側と第２方向Ｆ側の２つの空間部に区画される。
【００５９】
ピン油圧室５５は、油圧によりピン５４と各溝５１ｄとの相対距離を離す方向のピン油圧押圧力をピン５４に作用させるものである。ピン油圧室５５は、実施の形態２では、上記フランジ部５４ｂにより区画された２つの空間部のうち、第２方向Ｆ側の空間部である。ピン油圧室５５は、連通油路５５ａおよび逆止弁９３を介してディスク押圧機構６０と接続されている。ここで、逆止弁９３は、ディスク押圧機構６０側からピン油圧室５５への作動油の流れに対してのみ開弁するものである。従って、ピン油圧室５５には、ディスク押圧機構６０に供給された作動油が供給される。これにより、ピン油圧室５５は、ディスク押圧機構６０から作動油が供給されることで発生する油圧によりピン油圧押圧力をピン５４に作用させる。なお、ピン油圧室５５は、図示は省略するがオイルタンク７１と接続されており、ピン油圧室５５内の作動油は、オイルタンク７１に排出される。
【００６０】
ピン用スプリング５６は、ピン押圧手段である。ピン用スプリング５６は、上記フランジ部５４ｂにより区画された２つの空間部のうち、第１方向Ｆ側の空間部に配置されている。ピン用スプリング５６は、ピン５４のピン用空間部５２ｄにおける位置に拘わらず、ピン５４とシリンダボディ５２との間で付勢された状態で配置されている。従って、ピン用スプリング５６は、ピン５４と各溝５２ｃとの相対距離を近づける方向、すなわち第２方向Ｆのピン押圧力をピン５４に作用させる。ここで、実施の形態２では、傾転規制手段は、ピン５４と、各溝５２ｃと、ピン油圧室５５と、ピン用スプリング５６とにより構成される。
【００６１】
ここで、ディスク押圧機構６０は、図示しないイグニッションがＯＮである、すなわち内燃機関１００が運転されており、オイルポンプ７２が駆動している状態では、ディスク油圧室６２の油圧によりディスク押圧力を常に発生させている。従って、ピン油圧室５５には、ディスク押圧機構６０から作動油が常に供給される。これにより、ピン５４は、ピン油圧室５５の油圧によりピン５４に作用するピン油圧押圧力がピン押圧力に対抗して、常に第１方向Ｅ側に移動した状態となる。このとき、ピン５４のピンベース５４ａは、ピン用空間部５２ｄから第２油圧室ＯＰ２に突出しない。
【００６２】
次に、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２の動作について説明する。ここでは、車両ＣＡの停止後、図示しないイグニションがＯＦＦされた場合について説明する。イグニッションがＯＦＦされると、内燃機関１００が停止する。このとき、内燃機関１００の運転に連動して作動するオイルポンプ７２も停止する。従って、ディスク油圧室６２には、ディスク油圧制御弁７５を介して作動油が供給されなくなるので、油圧が低下する。また、イグニッションがＯＦＦされると、トランスミッションＥＣＵ８０およびエンジンＥＣＵ１７０が停止する。従って、ディスク油圧室６２からディスク油圧制御弁７５を介して作動油がオイルタンク７１に排出されるので、ディスク油圧室６２の油圧が低下する。
【００６３】
ディスク油圧室６２の油圧が低下すると、ピン油圧室５５にディスク押圧機構６０から作動油が供給されなくなる。ディスク押圧機構６０から作動油が供給されなくなったピン油圧室５５は、作動油がオイルタンク７１に排出されることで、油圧が低下する。ピン油圧室５５の油圧が低下すると、ピン油圧室５５の油圧によりピン油圧押圧力が低下し、ピン油圧押圧力が０となる。従って、ピン５４は、ピン用スプリング５６によりピン５４に作用するピン押圧力により、ピン用空間部５２ｄを第２方向Ｆに移動する。これにより、図７に示すように、ピン５４とピストン５１の各溝５１ｄとの相対距離が短くなり、ピン５４が各溝５１ｄのいずれかに挿入される。ピン５４が溝５１ｄに挿入されると、ピストン５１の軸線Ｘ４を中心とした回転は、シリンダボディ５２により規制される。従って、トラニオン４０の軸線Ｘ４を中心とした回転が規制されるので、パワーローラ３０の傾転が規制される。なお、図示しないイグニッションがＯＮされると、内燃機関１００が始動し、オイルポンプ７２が駆動され、ディスク油圧室６２には、ディスク油圧制御弁７５を介して作動油が供給されるようになる。従って、ピン油圧室５５にディスク押圧機構６０から作動油が供給され、溝５１ｄに挿入されていたピン５４が溝５１ｄから抜け、パワーローラ３０の傾転の規制が解除される。
【００６４】
以上のように、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２では、オイルポンプ７２の停止により、ピン油圧押圧力が低減することのみで、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。従って、オイルポンプ７２の駆動および油圧制御装置７０を電気的に制御するトランスミッションＥＣＵ８０による油圧制御装置７０の制御を行うことなく、パワーローラ３０の傾転を規制することができる。これにより、車両ＣＡの停止時にパワーローラ３０の傾転を確実に規制することができ、トロイダル式無段変速機１−２の変速比が変更されることを抑制することができ、ダウンシフトによる車両ＣＡの発進不良を抑制することができる。また、傾転規制手段であるピン５４、各溝５１ｄ、ピン油圧室５５、ピン用スプリング５６は、いずれもシリンダ機構５０内に収納されているので、トロイダル式無段変速機１−２の小型化、軽量化、簡素化を図ることができる。
【００６５】
また、実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機１−２は、オイルポンプ７２の停止により、ディスク押圧機構６０の油圧が低下した後に、ピン油圧室５５の油圧が低下するので、入力ディスク１０および出力ディスク２０によるパワーローラ３０の挟持力が小さくなった後に、ピン押圧力が低減する。従って、例えば、入力ディスク１０および出力ディスク２０によるパワーローラ３０の挟持力が小さくならず、車両ＣＡの車輪１６０が回転することで出力ディスク２０が回転し、パワーローラ３０に傾転力が発生しても、傾転規制手段によりパワーローラ３０の傾転を規制しない。これにより、パワーローラ３０の傾転中に傾転を規制しないので、パワーローラ３０の傾転を規制することで発生するショックを抑制することができる。
【００６６】
なお、ピン押圧力によりピン５４が第２方向Ｆへ移動する際に、ピン５４と各溝５１ｄのいずれか１つと摺動方向において対向していない、すなわち軸線Ｘ４を中心とした回転方向にずれている場合がある。この場合は、例えばパワーローラ３０に出力ディスク２０が回転することで傾転力が発生し、パワーローラ３０が傾転するとともに、ピストン５１が軸線Ｘ４を中心に回転することで、ピン５４と各溝５１ｄのいずれか１つと対向し、ピン押圧力によるピン５４の第２方向Ｆへの移動により、ピン５４が各溝５１ｄのいずれか１つに挿入されて、パワーローラ３０の傾転が規制される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかるトロイダル式無段変速機は、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えるトロイダル式無段変速機に有用であり、特に、車両の停止時にパワーローラの傾転を確実に規制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】トロイダル式無段変速機の概略構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。
【図３】ピンを示す図（図２のＡ−Ａ矢視図）である。
【図４】溝を示す図（図２のＢ−Ｂ矢視図）である。
【図５】実施の形態１にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。
【図６】実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機の詳細構成例を示す図である。
【図７】実施の形態２にかかるトロイダル式無段変速機の動作説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１−１，１−２ トロイダル式無段変速機
１０ 入力ディスク
１１ 駆動力入力軸
１２ 接触面
２０ 出力ディスク
２１ 接触面
３０ パワーローラ
３１ パワーローラ本体
３２ 外輪
４０ トラニオン
４１ 本体部
４１ａ 空間部
４２ 揺動軸
４３ 揺動軸
５０ シリンダ機構
５１ ピストン
５１ａ ピストンベース
５１ｂ フランジ部
５１ｃ ピン
５１ｄ 溝
５２ シリンダボディ
５２ａ 摺動穴
５２ｂ 油圧室空間部
５２ｃ 溝
５３ ピストン用スプリング（ピストン押圧手段）
５４ ピン
５４ａ ピンベース
５４ｂ フランジ部
５５ ピン油圧室
５５ａ 連通油路
５６ ピン用スプリング（ピン押圧手段）
６０ ディスク押圧機構
６１ 油圧室構成部材
６２ ディスク油圧室
７０ 油圧制御装置
７１ オイルタンク
７２ オイルポンプ
７３ 第１流量制御弁
７４ 第２流量制御弁
７５ ディスク油圧制御弁
８０ トランスミッションＥＣＵ
９１ 支持部材
９２ 支持部材
１００ 内燃機関
１１０ トルクコンバータ
１１１ ポンプ
１１２ タービン
１１３ ロックアップクラッチ
１２０ 前後進切替装置
１３０ 動力伝達機構
１４０ ディファレンシャルギヤ
１５０ ドライブシャフト
１６０ 車輪
１７０ エンジンＥＣＵ
ＯＰ１ 第１油圧室
ＯＰ２ 第２油圧室
ＲＢ ラジアルベアリング
Ｓ シール部材
ＳＢ スラストベアリング
Ｘ１〜Ｘ４ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された駆動源からの駆動力が伝達される入力ディスクと、
前記駆動力を車輪に伝達する出力ディスクと、
前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに接触し、転動することで前記駆動力を前記入力ディスクから前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、
前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに対する前記パワーローラの相対位置を油圧により変化させることで当該パワーローラを傾転させ、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの回転数比である変速比を変更するシリンダ機構と、
オイルポンプにより加圧された作動油により、少なくとも前記シリンダ機構の油圧を制御する油圧制御装置と、
前記オイルポンプが停止することで、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えることを特徴とするトロイダル式無段変速機。
【請求項２】
前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、
前記傾転規制手段は、
前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成されたピンと、
前記シリンダボディのうち、前記ピンと対向する面に形成された溝と、
前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピストン押圧力を前記ピストンに作用させるピストン押圧手段と、
により構成され、
前記傾転規制手段は、前記オイルポンプが停止し、前記シリンダ機構の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピストンに作用していたピストン油圧押圧力が低減することで、前記ピストン押圧力により当該ピストンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
【請求項３】
前記入力ディスクあるいは前記出力ディスクの少なくともいずれか一方を当該入力ディスクと当該出力ディスクとの相対距離を短くする方向に油圧により押圧するディスク押圧機構をさらに備え、
前記油圧制御装置は、前記ディスク押圧機構の油圧を制御するものであり、
前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、
前記傾転規制手段は、
前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成された溝と、
前記溝と前記摺動方向において対向し、前記シリンダボディに対して摺動自在に支持されたピンと、
前記ディスク押圧機構に供給された作動油が供給されるピン油圧室と、
前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピン押圧力を前記ピンに作用させるピン押圧手段と、
により構成され、前記ピン押圧手段は、前記オイルポンプが停止し、前記ピン油圧室の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピンに作用していたピン油圧押圧力が低減することで、前記ピン押圧力により当該ピンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
【請求項１】
車両に搭載された駆動源からの駆動力が伝達される入力ディスクと、
前記駆動力を車輪に伝達する出力ディスクと、
前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに接触し、転動することで前記駆動力を前記入力ディスクから前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、
前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに対する前記パワーローラの相対位置を油圧により変化させることで当該パワーローラを傾転させ、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの回転数比である変速比を変更するシリンダ機構と、
オイルポンプにより加圧された作動油により、少なくとも前記シリンダ機構の油圧を制御する油圧制御装置と、
前記オイルポンプが停止することで、パワーローラの傾転を規制する傾転規制手段を備えることを特徴とするトロイダル式無段変速機。
【請求項２】
前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、
前記傾転規制手段は、
前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成されたピンと、
前記シリンダボディのうち、前記ピンと対向する面に形成された溝と、
前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピストン押圧力を前記ピストンに作用させるピストン押圧手段と、
により構成され、
前記傾転規制手段は、前記オイルポンプが停止し、前記シリンダ機構の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピストンに作用していたピストン油圧押圧力が低減することで、前記ピストン押圧力により当該ピストンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
【請求項３】
前記入力ディスクあるいは前記出力ディスクの少なくともいずれか一方を当該入力ディスクと当該出力ディスクとの相対距離を短くする方向に油圧により押圧するディスク押圧機構をさらに備え、
前記油圧制御装置は、前記ディスク押圧機構の油圧を制御するものであり、
前記シリンダ機構は、シリンダボディと、シリンダボディ内に摺動自在に支持され、かつ前記パワーローラと連結されたピストンとにより構成され、
前記傾転規制手段は、
前記ピストンのうち、摺動方向において前記シリンダボディと対向する面に形成された溝と、
前記溝と前記摺動方向において対向し、前記シリンダボディに対して摺動自在に支持されたピンと、
前記ディスク押圧機構に供給された作動油が供給されるピン油圧室と、
前記ピンと前記溝との相対距離を近づける方向にピン押圧力を前記ピンに作用させるピン押圧手段と、
により構成され、前記ピン押圧手段は、前記オイルポンプが停止し、前記ピン油圧室の油圧により前記ピンと前記溝との相対距離を離す方向に前記ピンに作用していたピン油圧押圧力が低減することで、前記ピン押圧力により当該ピンが移動し、当該ピンが当該溝に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１１５２４５（Ｐ２００９−１１５２４５Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９００３０（Ｐ２００７−２９００３０）
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月７日（２００７．１１．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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