無段変速機油圧回路
【課題】パワーローラを適正な位置に置くことができ、油圧回路のコストを低くすることができるようにする。
【解決手段】入力ディスク、出力ディスク、及び入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラ２０を備えたトロイダル式の無段変速装置と、エンドロードシリンダ３５と、パワーローラ２０をシフトさせるためのリアクションシリンダ７９と、リアクションシリンダ７９の第１、第２の油室９１、９２にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置８４と、第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧をエンドロードシリンダ３５の油室７３に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、エンドロード圧が低くなったときに、第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、切替弁を介することなくエンドロードシリンダ３５の油室７３に供給するための逆止弁とを有する。
【解決手段】入力ディスク、出力ディスク、及び入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラ２０を備えたトロイダル式の無段変速装置と、エンドロードシリンダ３５と、パワーローラ２０をシフトさせるためのリアクションシリンダ７９と、リアクションシリンダ７９の第１、第２の油室９１、９２にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置８４と、第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧をエンドロードシリンダ３５の油室７３に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、エンドロード圧が低くなったときに、第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、切替弁を介することなくエンドロードシリンダ３５の油室７３に供給するための逆止弁とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機油圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機においては、トロイダル式の無段変速装置とプラネタリギヤ機構とを組み合わせることによって形成され、トルク循環を利用して前記無段変速装置によって得られた変速比をプラネタリギヤ機構によって増幅し、広範囲の出力用の変速比（以下「出力変速比」という。）を達成するようになっている。
【０００３】
そのために、エンジン等の車両駆動源と前記無段変速装置とが接続され、該無段変速装置とプラネタリギヤ機構とが接続され、該プラネタリギヤ機構と出力軸とが接続される。
【０００４】
そして、モードをローモードとハイモードとで切り換えるために、プラネタリギヤ機構と出力軸との間にモード切換装置が配設され、該モード切換装置は、係脱自在に配設されたローモード用及びハイモード用の各クラッチを備え、各クラッチを選択的に係合させることによって、前記プラネタリギヤ機構のローモード用の出力ギヤ又はハイモード用の出力ギヤを出力軸に接続し、所定の出力変速比の回転を出力軸に出力するようになっている。
【０００５】
そして、前記無段変速装置の変速比を変更したり、各クラッチを係脱したりするために油圧回路が形成され、該油圧回路において、油圧ポンプから吐出された油が、各アクチュエータに供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。なお、前記油圧回路及び無段変速装置によって無段変速機油圧回路が構成される。
【０００６】
図２は従来の無段変速機油圧回路を示す図である。
【０００７】
図において、１０２は無段変速装置であり、該無段変速装置１０２は、二つの入力ディスク１７８、各入力ディスク１７８間に配設された出力ディスク１７９、並びに前記各入力ディスク１７８及び出力ディスク１７９によって挟持された２列のパワーローラ１１２、１１２′を備える。各パワーローラ１１２、１１２′は、入力ディスク１７８及び出力ディスク１７９の回転方向における複数箇所に配設される。
【０００８】
前記無段変速装置１０２の一端において、前記入力ディスク１７８に隣接させて、エンドロードシリンダ１０３が配設され、該エンドロードシリンダ１０３内に油室１０４が形成され、該油室１０４にエンドロード圧が供給される。該エンドロード圧は、軸方向に作用して入力ディスク１７８に対して端部荷重を加え、所定の挟持力で前記各パワーローラ１１２、１１２′を入力ディスク１７８及び出力ディスク１７９によって挟持する。
【０００９】
なお、一つのパワーローラ１１２′は残りの各パワーローラ１１２に対してマスタローラとなり、各パワーローラ１１２はパワーローラ１１２′に対してスレーブローラとなる。
【００１０】
前記パワーローラ１１２、１１２′は、それぞれ、リアクションシリンダ１１８、１１８′によって入力ディスク１７８と出力ディスク１７９との間でシフトさせられる。そして、前記リアクションシリンダ１１８、１１８′はキャップ１２３、１２４を備え、該キャップ１２３、１２４に対して二つのヘッド１２０、１２１を備えた双頭のピストン１１６が移動自在に、かつ、摺（しゅう）動自在に配設され、キャップ１２３とヘッド１２０との間に第１の油室が、キャップ１２４とヘッド１２１との間に第２の油室が形成される。そして、前記各ピストン１１６の空洞１１４内に軸１１０が配設され、該軸１１０によってパワーローラ１１２、１１２′が回転自在に支持される。
【００１１】
また、各リアクションシリンダ１１８、１１８′における前記各キャップ１２３、１２４の端壁に入口１２６、１２７が形成され、リアクションシリンダ１１８′におけるキャップ１２３、１２４の側壁に出口１２９、１３０が形成される。
１０７は油圧回路であり、該油圧回路１０７は、オイルポンプ１３２、１３３を備え、オイルポンプ１３２は、リアクションシリンダ１１８′において、油路１３７を介して入口１２６と接続され、各リアクションシリンダ１１８において、油路１３７、１２５を介して入口１２６と接続され、オイルパン１３５内の油を、吸引して油路１３７に吐出し、各第１の油室に所定の油圧を供給する。また、オイルポンプ１３３は、リアクションシリンダ１１８′において、油路１３８を介して入口１２７と接続され、各リアクションシリンダ１１８において、油路１３８、１２５ａを介して入口１２７と接続され、オイルパン１３５内の油を、吸引して油路１３８に吐出し、各第２の油室に所定の油圧を供給する。そして、前記各油路１２５にオリフィス１３１が、各油路１２５ａにオリフィス１３１ａが配設される。
【００１２】
また、前記リアクションシリンダ１１８′において、各出口１２９、１３０と各圧力制御弁１５８、１５９とが油路１５５、１５６を介して接続され、各圧力制御弁１５８、１５９を作動させることによって、前記第１、第２の油室に供給される第１、第２の油圧がそれぞれ独立に制御される。なお、前記圧力制御弁１５８、１５９から排出された油は、油路１７０を介して無段変速機の各所を潤滑するために排出される。なお、前記油路１７０には圧力開放弁１７２が配設され、該圧力開放弁１７２によって圧力制御弁１５８、１５９に所定の背圧が加えられる。
【００１３】
ところで、前記各パワーローラ１１２、１１２′は、入力ディスク１７８から出力ディスク１７９にトルクを伝達するようになっているが、そのとき、各パワーローラ１１２、１１２′に加わる反力と、出力ディスク１７９を回転させるのに必要なトルクとの間に不均衡が生じると、各パワーローラ１１２、１１２′は自動的に角度を変えて前記不均衡を解消する。例えば、走行負荷が変動したり、アクセルペダルの踏込度が変化したりしたときに、前記第１、第２の油圧の差によって表されるリアクション圧に抗して、パワーローラ１１２、１１２′が無段変速装置１０２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせられると、パワーローラ１１２、１１２′の角度が変化して、無段変速装置１０２の変速比が変化させられる。
【００１４】
また、前記エンドロード圧を発生させるために、油路１３７、１３８間に油路１４３が接続され、該油路１４３にシャトル弁１４５が配設され、油路１３７、１３８の各油圧のうちの高い方の油圧が、シャトル弁１４５を介して油路１４８に送られ、該油路１４８を介して更に追加油圧回路２００に供給される。なお、油路１３７、１３８とシャトル弁１４との間にも、オリフィス１３１、１３１ａが配設される。
【００１５】
前記追加油圧回路２００は、２重パイロット作動型の方向制御弁２０２を備え、該方向制御弁２０２は、位置Ａ、Ｂを採り、位置Ａで、吐出ダンプ弁２０４を介して前記油路１４８と接続され、油路１４８の油を油室１０４に供給し、位置Ｂでアキュムレータ２０６の油を前記油室１０４に供給し、油室１０４内においてエンドロード圧を発生させる。
【００１６】
なお、前記吐出ダンプ弁２０４は、油路１４８から方向制御弁２０２に向けて油が流れるのを許容するが、方向制御弁２０２から油路１４８に所定の量以上に油が逆流するのを阻止する。また、前記方向制御弁２０２は、スプリング２０８によるスプリング荷重によって位置Ａを採るように付勢され、油室１０４内のエンドロード圧が、油路２１０を介して方向制御弁２０２に前記第１のパイロット圧として供給される。前記各リアクションシリンダ１１８のうちの所定のリアクションシリンダ１１８における第１、第２の油室内の油圧のうちの高い方の油圧が、シャトル弁２１２及び油路２１１を介して方向制御弁２０２に前記第２のパイロット圧として供給される。
【００１７】
定常状態において、前記第１のパイロット圧にスプリング荷重を加えた圧力は、第２のパイロット圧よりスプリング荷重の分だけ高くされ、方向制御弁２０２は位置Ａを採る。したがって、油路１４８から吐出ダンプ弁２０４を介して供給された油が油室１０４に供給される。
【００１８】
そして、例えば、車両を急に制動したとき等においては、出力ディスク１７９に外力が加わり、パワーローラ１１２、１１２′をシフトさせ、ピストン１１６を移動させようとする。その場合、第２のパイロット圧が、前記第１のパイロット圧にスプリング荷重を加えた圧力より高くなり、方向制御弁２０２は位置Ｂを採り、アキュムレータ２０６から供給された油が油室１０４に供給される。したがって、前記エンドロード圧が高くされるので、前記第１のパイロット圧にスプリング荷重を加えた圧力と、第２のパイロット圧とを等しくなり、パワーローラ１１２、１１２′を適正な位置に置くことができる。
【特許文献１】特表２００４−５２６９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、前記従来の油圧回路１０７においては、エンドロード圧を高くするために、アキュームレータ２０６を配設する必要があり、油圧回路１０７のコストが高くなってしまう。また、前記アキュムレータ２０６の圧力を常時高くする必要があるので、アキュムレータ２０６に接続される図示されないポンプに加わる負荷が大きくなってしまう。
【００２０】
本発明は、前記従来の油圧回路１０７の問題点を解決して、パワーローラを適正な位置に置くことができ、油圧回路のコストを低くすることができる無段変速機油圧回路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】
【００２１】
そのために、本発明の無段変速機油圧回路においては、入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、前記入力ディスクを軸方向に移動させて前記パワーローラを挟持するためのエンドロードシリンダと、前記パワーローラをシフトさせるためのリアクションシリンダと、該リアクションシリンダの第１、第２の油室にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置と、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を前記エンドロードシリンダの油室に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、前記エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、前記切替弁を介することなく前記エンドロードシリンダの油室に供給するための逆止弁とを有する。
【００２２】
本発明の他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記切替弁は、第１、第２のパイロット圧によって切り替えられる方向制御弁である。
【００２３】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記切替弁はシャトル弁である。
【００２４】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記調圧装置と各第１、第２の油室との間にオリフィスが配設される。そして、前記逆止弁は、第１、第２の油室の入り口とオリフィスとの間に配設される。
【００２５】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が低くなったときに、エンドロード圧を低くする減圧装置を備える。
【００２６】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記減圧装置は、前記切替弁によって構成される。
【００２７】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記減圧装置は、所定の量以上に油が逆流するのを阻止し、所定の量以上の油をドレーンする吐出ダンプ弁である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無段変速機油圧回路においては、入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、前記入力ディスクを軸方向に移動させて前記パワーローラを挟持するためのエンドロードシリンダと、前記パワーローラをシフトさせるためのリアクションシリンダと、該リアクションシリンダの第１、第２の油室にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置と、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を前記エンドロードシリンダの油室に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、前記エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、前記切替弁を介することなく前記エンドロードシリンダの油室に供給するための逆止弁とを有する。
【００２９】
この場合、エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が、前記切替弁を介することなく、逆止弁を介して前記エンドロードシリンダの油室に供給されるので、急速にエンドロード圧を高くすることができる。したがって、パワーローラを急速に適正な位置に置くことができ、無段変速装置を安定させることができる。
【００３０】
また、エンドロード圧を高くするためにアキュムレータを使用する必要がないので、油圧回路のコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図３は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の概念図である。
【００３３】
図において、１１は無段変速機（ＩＶＴ）であり、該無段変速機１１は、トロイダル式の無段変速装置（バリエータ）１２、ギヤ機構としてのプラネタリギヤ機構１３、反転ギヤ機構１４及びモード切換装置１５等を備える。前記トロイダル式の無段変速装置には、ハーフトロイダル式及びフルトロイダル式の無段変速装置があり、本実施の形態においては、フルトロイダル式の無段変速装置について説明する。
【００３４】
前記無段変速装置１２は、回転自在に、かつ、互いに対向させて配設され、入力軸１６と連結され、前方及び後方に配設された二つの入力ディスク１７、各入力ディスク１７間において、回転自在に配設され、各入力ディスク１７と対向させて配設され、第１の伝動軸としての中空軸１８と連結された出力ディスク１９、及び前記各入力ディスク１７及び出力ディスク１９によって挟持された中間転動体としての２列のパワーローラ２０を備える。各パワーローラ２０は、入力ディスク１７及び出力ディスク１９の回転方向における複数箇所に配設される。なお、前記中空軸１８は無段変速機１１の出力軸として機能する。
【００３５】
また、前記入力軸１６は、車両駆動源としてのエンジンの出力軸と連結され、エンジンを駆動することによって発生させられた回転が伝達される。なお、前記エンジンに代えて、車両駆動源としてモータ等を使用することができる。
【００３６】
前記各入力ディスク１７及び出力ディスク１９は、それぞれ対向する円形の一部を構成する円弧状の凹溝１７ａ、１９ａを備え、各パワーローラ２０を挟むことによって、二つのキャビティを備えたダブルキャビティが形成される。したがって、入力ディスク１７同士のスラスト力を打ち消することができる。なお、本実施の形態においては、フルトロイダル式の無段変速装置が使用されるので、各パワーローラ２０の傾転中心が各キャビティの中心に置かれる。
【００３７】
前記パワーローラ２０は、無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせることによって傾斜させられ、入力ディスク１７と出力ディスク１９との各接触半径を変更する。これにより、無段変速装置１２は、入力軸１６を介して入力ディスク１７に入力された回転を、無段に連続して変速し、出力ディスク１９から中空軸１８に出力する。本実施の形態においては、入力軸１６の回転速度を入力速度ｎｉとし、中空軸１８の回転速度を出力速度ｎｏとしたとき、入力速度ｎｉに対する出力速度ｎｏの比で表される変速比γは、−０．４〜−２．５にされる。なお、入力ディスク１７に正方向の回転が入力されると、出力ディスク１９が反転させられ、該出力ディスク１９から逆方向の回転が出力されるので、前記変速比γは負の値を採る。
【００３８】
前記プラネタリギヤ機構１３は、ハイモード用として使用されるギヤユニット２１及びローモード用として使用されるギヤユニット２２を備える。前記パワーローラ２０は、第１、第２のサンギヤＳ１、Ｓ２、該第１、第２のサンギヤＳ１、Ｓ２とそれぞれ噛（し）合する第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２、及び該第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２を支持する第１のキャリヤとしてのフロントキャリヤＣＲＦの各要素を備える。また、ギヤユニット２２は、シンプルプラネタリギヤから成り、第３のサンギヤＳ３、該第３のサンギヤＳ３と対向させて配設された第１のリングギヤＲ３、前記第３のサンギヤＳ３及び第１のリングギヤＲ３と噛合する第３のピニオンＰ３、並びに該第３のピニオンＰ３を支持する第２のキャリヤとしてのリヤキャリヤＣＲＲの各要素を備える。
【００３９】
そして、第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２は、一体構造を有する共通のロングピニオンから成り、共通の図示されないピニオンシャフトに対して回転自在に支持され、前記フロントキャリヤＣＲＦは第１のリングギヤＲ３と連結される。また、前記フロントキャリヤＣＲＦは、後方の入力ディスク１７に直接連結されるとともに、入力軸１６を介して前方の入力ディスク１７に間接的に連結され、前記入力軸１６を介して入力された入力速度ｎｉの回転が伝達される。
【００４０】
また、前記第１のサンギヤＳ１は、中空軸１８を介して出力ディスク１９と連結され、入力ギヤとして機能し、無段変速装置１２によって変速され、出力された出力速度ｎｏの回転が入力される。そして、前記第２のサンギヤＳ２は、第２の伝動軸としての中空軸２６を介して、第３のサンギヤＳ３と連結されるとともに、更にモード切換装置１５のハイモード用のハイクラッチＨを介して出力軸２３と連結される。前記第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３によってハイモード用の出力ギヤが構成される。なお、車両を前進させようとしてエンジンを正方向に駆動したとき、出力軸２３は逆方向に回転させられる。したがって、出力軸２３は、図示されない反転用のギヤを介して差動装置としてのディファレンシャル装置と連結され、前記ギヤによって正方向に反転させられた回転がディファレンシャル装置に伝達され、更に駆動輪に伝達される。本実施の形態においては、反転用のギヤがディファレンシャル装置と別に配設されるようになっているが、反転用のギヤをディファレンシャル装置内に配設することができる。
【００４１】
前記反転ギヤ機構１４は、デュアルプラネタリギヤからなり、第４のサンギヤＳ０、該第４のサンギヤＳ０と対向させて配設され、無段変速機１１を収容するケース１０に固定された第２のリングギヤＲ０、互い噛合する第４、第５のピニオンＰ４、Ｐ５、及び該第４、第５のピニオンＰ４、Ｐ５を支持する前記リヤキャリヤＣＰＲを備える。該リヤキャリヤＣＰＲは、ギヤユニット２２及び反転ギヤ機構１４によって共用される。
【００４２】
前記第４のピニオンＰ４は径方向内方において第４のサンギヤＳ０と、第５のピニオンＰ５は径方向外方において第２のリングギヤＲ０と噛合させられる。そして、第４のサンギヤＳ０はモード切換装置１５のロークラッチＬを介して出力軸２３と連結される。前記第４のサンギヤＳ０によってローモード用の出力ギヤが構成される。
【００４３】
また、前記モード切換装置１５は、前記ロークラッチＬ及びハイクラッチＨを備えるとともに、ロークラッチＬ及びハイクラッチＨを係脱させるためのアクチュエータとして、図示されない第１、第２の油圧サーボを備える。なお、前記ロークラッチＬ及びハイクラッチＨによって第１、第２のクラッチが構成される。
【００４４】
次に、前記構成の無段変速機１１の動作について説明する。
【００４５】
図４は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第１の速度線図、図５は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第２の速度線図、図６は本発明の第１の実施の形態における変速特性図である。なお、図６において、横軸に変速比γを、縦軸に出力変速比ηを採ってある。該変速比ηは、出力軸２３の回転速度を出力速度ｎとしたとき、前記入力速度ｎｉに対する出力速度ｎの比で表される。
【００４６】
この場合、ローモードにおいては、第４のサンギヤＳ０の回転速度と等しい出力速度ｎが無段変速機１１の出力速度ＮＬとなり、ハイモードにおいては、第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３の回転速度と等しい出力速度ｎが無段変速機１１の出力速度をＮＨとなる。
【００４７】
そして、第１のピニオンＰ１に対する第１のサンギヤＳ１のギヤ比をｚ１とし、第２のピニオンＰ２に対する第２のサンギヤＳ２のギヤ比をｚ２としたとき、本実施の形態においては、ギヤ比ｚ１、ｚ２は互いに異ならせて設定され、前記出力速度ｎｏと出力速度ＮＨとが異ならせられる。なお、ギヤ比ｚ１、ｚ２を等しくし、前記出力速度ｎｏと出力速度ＮＨとを等しくすることができる。
【００４８】
前記第１の速度線図は、第１のサンギヤＳ１、第４のサンギヤＳ０、第２のリングギヤＲ０、リヤキャリヤＣＲＲ、フロントキャリヤＣＲＦ及び第１のリングギヤＲ３の各回転状態を、第２の速度線図は、第１〜第３のサンギヤＳ１〜Ｓ３、フロントキャリヤＣＲＦ及び第１のリングギヤＲ３の各回転状態を示す。なお、第１、第２の速度線図において、右方に向けて延びる矢印は正方向の回転状態を、左方に向けて延びる矢印は逆方向の回転状態を表す。
【００４９】
まず、操作者である運転者が、所定の操作部を操作してローモードを設定すると、図示されない油圧回路において第１の油圧サーボに油が供給されてロークラッチＬが係合させられ、第２の油圧サーボから油が排出されてハイクラッチＨが解放される。これに伴って、図４に示されるように、前記入力軸１６を介して、エンジンの回転がフロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３に伝達され、フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３は入力速度ｎｉで回転させられる。そして、無段変速装置１２に前記入力速度ｎｉの回転が伝達され、無段変速装置１２によって変速が行われ、反転させられた出力速度ｎｏの回転が無段変速装置１２から出力され、第１のサンギヤＳ１に伝達される。なお、前記油圧回路及び無段変速装置１２によって無段変速機油圧回路が構成される。
【００５０】
前記フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３が入力速度ｎｉで回転させられると、第１のサンギヤＳ１が出力速度ｎｏで回転させられ、プラネタリギヤ機構１３においてトルク循環が行われ、かつ、回転が合成され、リヤキャリヤＣＰＲに正方向の回転速度ｎｃの回転が出力される。そして、第４のサンギヤＳ０に、反転させられた逆方向の出力速度ＮＬの回転が出力され、ロークラッチＬを介して出力軸２３に出力される。
【００５１】
そして、前記無段変速装置１２において、パワーローラ２０の傾きが変更され、変速比γが負の方向において小さいアンダードライブ（Ｕ／Ｄ）側の変速から変速比γが負の方向において大きいオーバドライブ（Ｏ／Ｄ）側の変速に変化すると、サンギヤＳ１は、逆方向に回転する逆転状態において、出力速度ｎｏが負の方向において高くなり、それに伴って、回転速度ｎｃが正の方向において低くなり、出力速度ＮＬが負の方向において低くなる。その結果、図６に示されるように、出力変速比ηが負の方向において小さくなり、車両を前進させる際の駆動輪の回転速度、すなわち、前進出力速度が低くなり、車速が低くなる。
【００５２】
続いて、無段変速装置１２がギヤニュートラル位置（ＧＮ）に置かれると、回転速度ｎｃが零（０）になり、トルクを無限に発散する状態が形成される。これに伴って、出力速度ＮＬが０になり、出力変速比ηが０になり、車速が０になる。
【００５３】
さらに、パワーローラ２０の傾きが変更され、変速比γが負の方向において更に大きくされ、無段変速装置１２が更にオーバドライブ側の変速を行うようになると、回転速度ｎｃが負の方向において高くなり、出力速度ＮＬが正の方向において高くなり、出力変速比ηが正の方向に大きくなり、車両を後進させる際の回転速度、すなわち、後進出力速度が高くなり、後退車速が高くなる。
【００５４】
次に、運転者が、前記操作部を操作してハイモードを設定すると、前記油圧回路において第２の油圧サーボに油が供給されてハイクラッチＨが係合させられ、第１の油圧サーボから油が排出されてロークラッチＬが解放される。また、図５に示されるように、前記入力軸１６を介して、エンジンの回転がフロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３に伝達され、フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３は入力速度ｎｉで回転させられる。そして、無段変速装置１２に前記入力速度ｎｉの回転が伝達され、無段変速装置１２によって変速が行われ、反転させられた出力速度ｎｏの回転が無段変速装置１２から出力され、第１のサンギヤＳ１に伝達される。
【００５５】
前記フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３が入力速度ｎｉで回転させられると、第１のサンギヤＳ１が出力速度ｎｏで回転させられ、プラネタリギヤ機構１３において回転が合成され、第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３に、反転させられた出力速度ＮＨの回転が出力され、ハイクラッチＨを介して出力軸２３に出力される。なお、この場合、ロークラッチＬが解放されているので、前記第４のサンギヤＳ０は空転する。
【００５６】
そして、前記無段変速装置１２において、パワーローラ２０の傾きが変更され、アンダードライブ側の変速からオーバドライブ側の変速に変化すると、サンギヤＳ１は、逆方向に回転する逆転状態において、出力速度ｎｏが負の方向において高くなり、それに伴って、出力速度ＮＨが負の方向において高くなる。その結果、出力変速比ηが負の方向において大きくなり、車両を前進させる際の前進出力速度が高くなり、車速が高くなる。
【００５７】
したがって、図６に示されるように、ローモードにおいて、無段変速装置１２が最もオーバドライブ側の点ｐｔ１に置かれると、変速比γは、約−２．５になり、無段変速機１１の出力変速比ηは、約０．２５になる。続いて、無段変速装置１２がアンダードライブ側に連続して変移すると、変速比γは負の方向において徐々に小さくなり、変速比γが約−１．８になり、無段変速機１１がギヤニュートラル位置に置かれると、出力変速比ηが０になる。
【００５８】
続いて、無段変速装置１２が更にアンダードライブ側に変移すると、変速比γが負の方向において小さくなるのに伴って、出力変速比ηが負の方向において大きくなり、無段変速装置１２が最もアンダードライブ側の点ｐｔ２に到達し、前記速度比γが約−０．４になると、出力変速比ηは約−０．５になる。
【００５９】
そして、この状態でモードがローモードからハイモードに切り換えられると、ハイモードにおいて、前記変速比γは約−０．４になり、出力変速比ηは約−０．５になり、無段変速装置１２がオーバドライブ側に連続して変移すると、変速比γ及び出力変速比ηが負の方向において徐々に大きくなる。
【００６０】
続いて、無段変速装置１２が最もオーバドライブ側の点ｐｔ３に到達し、前記速度比γが約−２．５になると、出力変速比ηは最大変速比ηｍａｘである約−２．７５になる。
【００６１】
次に、前記構成の無段変速機１１（図３）の構造について説明する。
【００６２】
図７は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の要部を示す断面図である。
【００６３】
図において、１０はケース、１１は無段変速機、１３はプラネタリギヤ機構であり、前記ケース１０は、第１のケースとしてのハウジング３１、第２のケースとしてのフロントケース３２、第３のケースとしてのリヤケース３３、第４のケースとしてのオイルパン３４等を備え、それぞれ図示されない固定部材としてのボルトによって連結される。前記ハウジング３１はエンジンのトルク変動を吸収するための図示されないダンパ装置を収容し、フロントケース３２及びリヤケース３３から成る変速機ケースは、無段変速装置１２、プラネタリギヤ機構１３（図３）、反転ギヤ機構１４、モード切換装置１５等の変速機構部を収容する。
【００６４】
前記オイルパン３４内には、油が所定の深さで収容され、無段変速装置１２の下方に、第１のブロックとしてのバルブボディ８０が、プラネタリギヤ機構１３及び反転ギヤ機構１４の下方に、油供給源としての図示されないオイルポンプ及び第２のブロックとしての図示されないバルブボディが配設される。前記オイルポンプをバルブボディに組み付けることによって、油圧ユニット８３が構成される。
【００６５】
また、前記ダンパ装置の出力軸と入力軸１６とが連結され、該入力軸１６の前端部にエンドロードシリンダ３５を介して、前方の入力ディスク１７が連結され、入力軸１６の後端部にギヤユニット２１を介して後方の入力ディスク１７が連結される。
【００６６】
前記エンドロードシリンダ３５は、断面が「Ｕ」字状の形状を有する環状のシリンダ本体７１、及び該シリンダ本体７１内において摺動自在に配設されたピストン７２を備え、前記シリンダ本体７１とピストン７２との間に油室７３が形成される。そして、前記シリンダ本体７１の内周縁が入力軸１６に固定され、前記ピストン７２の前端が前方の入力ディスク１７の後端に固定される。
【００６７】
また、ギヤユニット２１のフロントキャリヤＣＲＦは、キャリヤ本体４２及び該キャリヤ本体４２と一体に連結されたキャリヤカバー４３から成る。前記キャリヤ本体４２は、前端において、環状のプレート７４に対して回転支持部材としてのベアリング７５を介して回転自在に支持されるとともに、前記後方の入力ディスク１７と係合させられて連結され、軸方向における中央において、入力軸１６とスプライン係合させられ、後端において、固定部材としてのナット４５を締め付けることによって、入力軸１６の後端に固定される。
【００６８】
また、前記後方の入力ディスク１７とプレート７４との間には、前記ベアリング７５と並列にワンウェイクラッチ４４が配設され、該ワンウェイクラッチ４４は、入力ディスク１７の逆方向に回転するのを防止する。
【００６９】
前記キャリヤ本体４２とキャリヤカバー４３との間に、ピニオンシャフト４６が架設され、第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２は、前記ピニオンシャフト４６に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング４７によって回転自在に支持される。
【００７０】
前記無段変速装置１２において、出力ディスク１９の内周縁に筒状体７６が取り付けられ、出力ディスク１９は、入力ディスク１７に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング７７によって回転自在に支持される。そして、前記筒状体７６の後端と中空軸１８の前端とがスプライン嵌（かん）合によって係合させられ、中空軸１８の後端に前記第１のサンギヤＳ１が形成される。前記中空軸１８は、入力ディスク１７に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング３８、３９によって回転自在に支持される。なお、１７ａ、１９ａは凹溝である。
【００７１】
また、前記中空軸２６は、前端において、入力ディスク１７に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング４０によって回転自在に支持される。そして、前記中空軸２６の前端に前記第２のサンギヤＳ２が形成され、中空軸２６の後端に前記ハイクラッチＨ（図３）が接続される。
【００７２】
なお、無段変速装置１２とプラネタリギヤ機構１３との間に、特に、フロントキャリヤＣＲＦと入力ディスク１７との間に他の部分より径の小さいくびれ部１０５が形成され、該くびれ部１０５に、前記ベアリング７５及び入力軸１６の回転を前記オイルポンプに伝達するためのスプロケット１０６が配設される。
【００７３】
ところで、前述されたように、前記パワーローラ２０は、無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせることによって傾斜させられるようになっている。そこで、前記パワーローラ２０をシフトさせたり、ハイクラッチＨ及びロークラッチＬをを係脱したりするために油圧回路が形成される。
【００７４】
図１は本発明の第１の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【００７５】
図において、３５はエンドロードシリンダであり、前述されたように、該エンドロードシリンダ３５は、シリンダ本体７１、及び該シリンダ本体７１内において摺動自在に配設されたピストン７２を備え、前記シリンダ本体７１とピストン７２との間に油室７３が形成され、該油室７３にエンドロード圧が供給される。
【００７６】
前記各パワーローラ２０（図３）は、それぞれ、リアクションシリンダ７９によって入力ディスク１７と出力ディスク１９との間でシフトさせられる。そして、前記リアクションシリンダ７９はキャップｃ１、ｃ２を備え、該キャップｃ１、ｃ２に対して二つのヘッドｈ１、ｈ２を備えた双頭のピストン８８が移動自在に、かつ、摺動自在に配設され、キャップｃ１とヘッドｈ１との間に第１の油室９１が、キャップｃ２とヘッドｈ２との間に第２の油室９２が形成される。そして、前記各ピストン８８の図示されない空洞内に軸が配設され、該軸によって各パワーローラ２０が回転自在に支持される。
【００７７】
また、各リアクションシリンダ７９における前記各キャップｃ１、ｃ２の端壁に第１、第２の油室９１、９２の入口３０１、３０２が形成される。なお、実際には、一つのヘッドを備えたピストンが使用され、該ピストンの両側に第１、第２の油室９１、９２が形成される。
【００７８】
前記油圧回路は、オイルポンプ８１、調圧装置８４を備え、オイルポンプ８１は、オイルパン３４内の油を、吸引して油路Ｌ−１に吐出し、調圧装置８４に供給する。該調圧装置８４は、図示されない圧力制御弁等から成り、油路Ｌ−２を介して各第１の油室９１に所定の第１の油圧ｐ１を供給し、油路Ｌ−３を介して各第２の油室９２に所定の第２の油圧ｐ２を供給する。そのために、前記油路Ｌ−２と各入口３０１との間に油路Ｌ−５が接続され、各油路Ｌ−５にオリフィス３０５が配設され、前記油路Ｌ−３と各入口３０２との間に油路Ｌ−６が接続され、各油路Ｌ−６にオリフィス３０６が配設される。
【００７９】
ところで、前記各パワーローラ２０は、入力ディスク１７から出力ディスク１９にトルクを伝達するようになっているが、そのとき、各パワーローラ２０に加わる反力と、出力ディスク１９を回転させるのに必要なトルクとの間に不均衡が生じると、各パワーローラ２０は自動的に角度を変えて前記不均衡を解消する。例えば、走行負荷が変動したり、アクセルペダルの踏込度が変化したりしたときに、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差によって表されるリアクション圧に抗して、パワーローラ２０が無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせられると、パワーローラ２０の角度が変化して、変速比γが変化させられる。
【００８０】
ところで、前記エンドロード圧を発生させるために、油路Ｌ−２、Ｌ−３間に油路Ｌ−８が接続され、該油路Ｌ−８に切替弁としての２重パイロット作動型の方向制御弁３１１が配設され、油路Ｌ−２、Ｌ−３の各油圧のうちの高い方の油圧が方向制御弁３１１を介して油路Ｌ−１１に送られ、該油路Ｌ−１１、Ｌ−１２を介して油室７３に供給される。
【００８１】
そのために、前記方向制御弁３１１は、第１、第２のパイロット圧によって切り替えられ、位置Ａ、Ｂを採り、位置Ａで、油路Ｌ−２と油路Ｌ−１１とを接続し、油路Ｌ−２の油を油室７３に供給し、位置Ｂで、油路Ｌ−３と油路Ｌ−１１とを接続し、油路Ｌ−３の油を油室７３に供給し、油室７３内においてエンドロード圧を発生させる。
【００８２】
また、各油路Ｌ−５のうちの所定の油路Ｌ−５において、入口３０１とオリフィス３０５との間の部位ＡＲ１と方向制御弁３１１とが油路Ｌ−１３を介して接続され、各油路Ｌ−６のうちの所定の油路Ｌ−６において、入口３０２とオリフィス３０６との間の部位ＡＲ２と方向制御弁３１１とが油路Ｌ−１４を介して接続される。したがって、各リアクションシリンダ７９のうちの、前記所定の油路Ｌ−５、Ｌ−６に対応するリアクションシリンダ７９の第１の油圧ｐ１が、油路Ｌ−５、Ｌ−１３を介して前記第１のパイロット圧として方向制御弁３１１に供給される。また、前記所定の油路Ｌ−５、Ｌ−６に対応するリアクションシリンダ７９の第２の油圧ｐ２が、油路Ｌ−６、Ｌ−１４を介して前記第２のパイロット圧として方向制御弁３１１に供給される。
【００８３】
ところで、前記調圧装置８４において、前記第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２を発生させるための油圧ＰＡ、ＰＢ
ＰＡ＜ＰＢ
が発生させられ、油圧ＰＡが油路Ｌ−２に、油圧ＰＢが油路Ｌ−３に供給され、定常状態になると、前記第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２は、
ｐ１＝ＰＡ
ｐ２＝ＰＢ
になり、
ｐ１＜ｐ２
になる。そして、前記第１の油圧ｐ１が油路Ｌ−５、Ｌ−１３を介して方向制御弁３１１に、前記第２の油圧ｐ２が油路Ｌ−６、Ｌ−１４を介して方向制御弁３１１に供給されると、方向制御弁３１１は位置Ｂに置かれ、油圧ＰＢが油路Ｌ−３、Ｌ−１１、Ｌ−１２を介してエンドロードシリンダ３５に供給され、エンドロード圧を油圧ＰＢと等しくする。なお、前記油圧ＰＡ、ＰＢは、前記調圧装置８４によって独立に制御され、発生させられる。
【００８４】
ところで、例えば、車両を急に制動したとき等においては、出力ディスク１９に外力が加わり、パワーローラ２０をシフトさせ、ピストン８８を移動させようとする。その場合、前記油路Ｌ−５、Ｌ−６にオリフィス３０５、３０６が配設されるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が大きくなるのに伴って、リアクション圧が高くなっても、油路Ｌ−５、Ｌ−６を介してリアクション圧をエンドロード圧に反映させることができない。
【００８５】
そこで、本実施の形態においては、前記各部位ＡＲ１と油室７３とが油路Ｌ−２１、Ｌ−２３、Ｌ−１２を介して接続され、前記油路Ｌ−２１に、各部位ＡＲ１から油室７３への油の流れを許容し、逆方向の油の流れを阻止するチェックボール３１２が配設される。また、前記各部位ＡＲ２と油室７３とが油路Ｌ−２２、Ｌ−２３、Ｌ−１２を介して接続され、前記油路Ｌ−２２に、部位ＡＲ２から油室７３への油の流れを許容し、逆方向の油の流れを阻止するチェックボール３１３が配設される。なお、チェックボール３１２、３１３によって逆止弁が構成される。
【００８６】
その結果、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧が、オリフィス３０５、３０６を介することなく、また、方向制御弁３１１を介することなく、チェックボール３１２、３１３のうちの一方を介して、油室７３に供給される。したがって、リアクション圧が低くされるとともに、前記エンドロード圧が高くされるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを急速に等しくすることができる。そして、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。
【００８７】
このように、本実施の形態においては、リアクション圧が高くなったときに、急速にエンドロード圧を高くすることができるので、パワーローラ２０を急速に適正な位置に置くことができる。したがって、無段変速装置１２を安定させることができる。
【００８８】
また、エンドロード圧を高くするためにアキュムレータを使用する必要がないので、油圧回路のコストを低くすることができる。
【００８９】
ところで、所定のエンドロード圧が発生している状態で、前記調圧装置８４において発生させられ、油路Ｌ−３に供給される油圧がＰＢから低くされ、ＰＣ
ＰＡ＜ＰＣ＜ＰＢ
にされると、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が小さくなり、リアクション圧が低くなる。ところが、本実施の形態においては、油室７３が油路Ｌ−１３、Ｌ−１１、方向制御弁３１１、油路Ｌ−８、Ｌ−３、Ｌ−６から成る減圧回路を介して第２の油室９２と接続されているので、前記エンドロード圧が低くされる。したがって、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを等しくすることができるので、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。なお、この場合、前記方向制御弁３１１によって減圧装置が構成される。
【００９０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９１】
図８は本発明の第２の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【００９２】
この場合、エンドロード圧を発生させるために、各油路Ｌ−５のうちの所定の油路Ｌ−５における入口３０１とオリフィス３０５との間の部位ＡＲ１と、対応する油路Ｌ−６における入口３０２とオリフィス３０６との間の部位ＡＲ２との間に油路Ｌ−３１が接続され、該油路Ｌ−３１に切替弁としてのシャトル弁３３１が配設され、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２のうちの高い方の油圧がシャトル弁３３１を介して油路Ｌ−３３に送られ、該油路Ｌ−３３を介して、減圧装置としての吐出ダンプ弁３３２の背圧側に背圧として加わる。
【００９３】
また、前記第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２のうちの高い方の油圧が、チェックボール３１２、３１３のうちの一方、油路Ｌ−２３、Ｌ−１２を介して油室７３に供給され、エンドロード圧を発生させるとともに、油路Ｌ−３４を介して前記吐出ダンプ弁３３２に供給され、内部圧として加わる。そして、該内部圧が前記背圧より高くなると、吐出ダンプ弁３３２内の油は、油路Ｌ−３５を介してオイルパン３４に排出される。
【００９４】
ところで、例えば、車両を急に制動したとき等においては、出力ディスク１９（図３）に外力が加わり、パワーローラ２０をシフトさせ、ピストン８８を移動させようとする。その場合、第１、第２の油室９１、９２と連通する油路Ｌ−５、Ｌ−６にオリフィス３０５、３０６が配設されるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が大きくなるのに伴って、リアクション圧が高くなっても、油路Ｌ−５、Ｌ−６を介してリアクション圧をエンドロード圧に反映させることができない。
【００９５】
この場合、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧が、チェックボール３１２、３１３のうちの一方を介して、油室７３に供給される。したがって、リアクション圧が低くされるとともに、前記エンドロード圧が高くされるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを急速に等しくすることができる。そして、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。
【００９６】
また、所定のエンドロード圧が発生している状態で、前記調圧装置８４において発生させられ、油路Ｌ−３に供給される油圧がＰＢから低くされ、ＰＣ
ＰＡ＜ＰＣ＜ＰＢ
にされると、
にされると、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が小さくなり、リアクション圧が低くなる。ところが、本実施の形態においては、油室７３が油路Ｌ−１３、Ｌ−３４、吐出ダンプ弁３３２、油路Ｌ−３５から成る減圧回路を介してオイルパン３４と接続され、油をドレーンすることができるので、前記エンドロード圧が低くされる。したがって、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを等しくすることができるので、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。なお、この場合、前記吐出ダンプ弁３３２によって減圧装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【図２】従来の無段変速機油圧回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第１の速度線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第２の速度線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における変速特性図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の要部を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１２ 無段変速装置
１６ 入力軸
１７ 入力ディスク
１９ 出力ディスク
２０ パワーローラ
３５ エンドロードシリンダ
７３ 油室
７９ リアクションシリンダ
８４ 調圧装置
９１、９２ 第１、第２の油室
３０５、３０６ オリフィス
３１１ 方向制御弁
３１２、３１３ チェックボール
３３１ シャトル弁
３３２ 吐出ダンプ弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機油圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機においては、トロイダル式の無段変速装置とプラネタリギヤ機構とを組み合わせることによって形成され、トルク循環を利用して前記無段変速装置によって得られた変速比をプラネタリギヤ機構によって増幅し、広範囲の出力用の変速比（以下「出力変速比」という。）を達成するようになっている。
【０００３】
そのために、エンジン等の車両駆動源と前記無段変速装置とが接続され、該無段変速装置とプラネタリギヤ機構とが接続され、該プラネタリギヤ機構と出力軸とが接続される。
【０００４】
そして、モードをローモードとハイモードとで切り換えるために、プラネタリギヤ機構と出力軸との間にモード切換装置が配設され、該モード切換装置は、係脱自在に配設されたローモード用及びハイモード用の各クラッチを備え、各クラッチを選択的に係合させることによって、前記プラネタリギヤ機構のローモード用の出力ギヤ又はハイモード用の出力ギヤを出力軸に接続し、所定の出力変速比の回転を出力軸に出力するようになっている。
【０００５】
そして、前記無段変速装置の変速比を変更したり、各クラッチを係脱したりするために油圧回路が形成され、該油圧回路において、油圧ポンプから吐出された油が、各アクチュエータに供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。なお、前記油圧回路及び無段変速装置によって無段変速機油圧回路が構成される。
【０００６】
図２は従来の無段変速機油圧回路を示す図である。
【０００７】
図において、１０２は無段変速装置であり、該無段変速装置１０２は、二つの入力ディスク１７８、各入力ディスク１７８間に配設された出力ディスク１７９、並びに前記各入力ディスク１７８及び出力ディスク１７９によって挟持された２列のパワーローラ１１２、１１２′を備える。各パワーローラ１１２、１１２′は、入力ディスク１７８及び出力ディスク１７９の回転方向における複数箇所に配設される。
【０００８】
前記無段変速装置１０２の一端において、前記入力ディスク１７８に隣接させて、エンドロードシリンダ１０３が配設され、該エンドロードシリンダ１０３内に油室１０４が形成され、該油室１０４にエンドロード圧が供給される。該エンドロード圧は、軸方向に作用して入力ディスク１７８に対して端部荷重を加え、所定の挟持力で前記各パワーローラ１１２、１１２′を入力ディスク１７８及び出力ディスク１７９によって挟持する。
【０００９】
なお、一つのパワーローラ１１２′は残りの各パワーローラ１１２に対してマスタローラとなり、各パワーローラ１１２はパワーローラ１１２′に対してスレーブローラとなる。
【００１０】
前記パワーローラ１１２、１１２′は、それぞれ、リアクションシリンダ１１８、１１８′によって入力ディスク１７８と出力ディスク１７９との間でシフトさせられる。そして、前記リアクションシリンダ１１８、１１８′はキャップ１２３、１２４を備え、該キャップ１２３、１２４に対して二つのヘッド１２０、１２１を備えた双頭のピストン１１６が移動自在に、かつ、摺（しゅう）動自在に配設され、キャップ１２３とヘッド１２０との間に第１の油室が、キャップ１２４とヘッド１２１との間に第２の油室が形成される。そして、前記各ピストン１１６の空洞１１４内に軸１１０が配設され、該軸１１０によってパワーローラ１１２、１１２′が回転自在に支持される。
【００１１】
また、各リアクションシリンダ１１８、１１８′における前記各キャップ１２３、１２４の端壁に入口１２６、１２７が形成され、リアクションシリンダ１１８′におけるキャップ１２３、１２４の側壁に出口１２９、１３０が形成される。
１０７は油圧回路であり、該油圧回路１０７は、オイルポンプ１３２、１３３を備え、オイルポンプ１３２は、リアクションシリンダ１１８′において、油路１３７を介して入口１２６と接続され、各リアクションシリンダ１１８において、油路１３７、１２５を介して入口１２６と接続され、オイルパン１３５内の油を、吸引して油路１３７に吐出し、各第１の油室に所定の油圧を供給する。また、オイルポンプ１３３は、リアクションシリンダ１１８′において、油路１３８を介して入口１２７と接続され、各リアクションシリンダ１１８において、油路１３８、１２５ａを介して入口１２７と接続され、オイルパン１３５内の油を、吸引して油路１３８に吐出し、各第２の油室に所定の油圧を供給する。そして、前記各油路１２５にオリフィス１３１が、各油路１２５ａにオリフィス１３１ａが配設される。
【００１２】
また、前記リアクションシリンダ１１８′において、各出口１２９、１３０と各圧力制御弁１５８、１５９とが油路１５５、１５６を介して接続され、各圧力制御弁１５８、１５９を作動させることによって、前記第１、第２の油室に供給される第１、第２の油圧がそれぞれ独立に制御される。なお、前記圧力制御弁１５８、１５９から排出された油は、油路１７０を介して無段変速機の各所を潤滑するために排出される。なお、前記油路１７０には圧力開放弁１７２が配設され、該圧力開放弁１７２によって圧力制御弁１５８、１５９に所定の背圧が加えられる。
【００１３】
ところで、前記各パワーローラ１１２、１１２′は、入力ディスク１７８から出力ディスク１７９にトルクを伝達するようになっているが、そのとき、各パワーローラ１１２、１１２′に加わる反力と、出力ディスク１７９を回転させるのに必要なトルクとの間に不均衡が生じると、各パワーローラ１１２、１１２′は自動的に角度を変えて前記不均衡を解消する。例えば、走行負荷が変動したり、アクセルペダルの踏込度が変化したりしたときに、前記第１、第２の油圧の差によって表されるリアクション圧に抗して、パワーローラ１１２、１１２′が無段変速装置１０２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせられると、パワーローラ１１２、１１２′の角度が変化して、無段変速装置１０２の変速比が変化させられる。
【００１４】
また、前記エンドロード圧を発生させるために、油路１３７、１３８間に油路１４３が接続され、該油路１４３にシャトル弁１４５が配設され、油路１３７、１３８の各油圧のうちの高い方の油圧が、シャトル弁１４５を介して油路１４８に送られ、該油路１４８を介して更に追加油圧回路２００に供給される。なお、油路１３７、１３８とシャトル弁１４との間にも、オリフィス１３１、１３１ａが配設される。
【００１５】
前記追加油圧回路２００は、２重パイロット作動型の方向制御弁２０２を備え、該方向制御弁２０２は、位置Ａ、Ｂを採り、位置Ａで、吐出ダンプ弁２０４を介して前記油路１４８と接続され、油路１４８の油を油室１０４に供給し、位置Ｂでアキュムレータ２０６の油を前記油室１０４に供給し、油室１０４内においてエンドロード圧を発生させる。
【００１６】
なお、前記吐出ダンプ弁２０４は、油路１４８から方向制御弁２０２に向けて油が流れるのを許容するが、方向制御弁２０２から油路１４８に所定の量以上に油が逆流するのを阻止する。また、前記方向制御弁２０２は、スプリング２０８によるスプリング荷重によって位置Ａを採るように付勢され、油室１０４内のエンドロード圧が、油路２１０を介して方向制御弁２０２に前記第１のパイロット圧として供給される。前記各リアクションシリンダ１１８のうちの所定のリアクションシリンダ１１８における第１、第２の油室内の油圧のうちの高い方の油圧が、シャトル弁２１２及び油路２１１を介して方向制御弁２０２に前記第２のパイロット圧として供給される。
【００１７】
定常状態において、前記第１のパイロット圧にスプリング荷重を加えた圧力は、第２のパイロット圧よりスプリング荷重の分だけ高くされ、方向制御弁２０２は位置Ａを採る。したがって、油路１４８から吐出ダンプ弁２０４を介して供給された油が油室１０４に供給される。
【００１８】
そして、例えば、車両を急に制動したとき等においては、出力ディスク１７９に外力が加わり、パワーローラ１１２、１１２′をシフトさせ、ピストン１１６を移動させようとする。その場合、第２のパイロット圧が、前記第１のパイロット圧にスプリング荷重を加えた圧力より高くなり、方向制御弁２０２は位置Ｂを採り、アキュムレータ２０６から供給された油が油室１０４に供給される。したがって、前記エンドロード圧が高くされるので、前記第１のパイロット圧にスプリング荷重を加えた圧力と、第２のパイロット圧とを等しくなり、パワーローラ１１２、１１２′を適正な位置に置くことができる。
【特許文献１】特表２００４−５２６９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、前記従来の油圧回路１０７においては、エンドロード圧を高くするために、アキュームレータ２０６を配設する必要があり、油圧回路１０７のコストが高くなってしまう。また、前記アキュムレータ２０６の圧力を常時高くする必要があるので、アキュムレータ２０６に接続される図示されないポンプに加わる負荷が大きくなってしまう。
【００２０】
本発明は、前記従来の油圧回路１０７の問題点を解決して、パワーローラを適正な位置に置くことができ、油圧回路のコストを低くすることができる無段変速機油圧回路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】
【００２１】
そのために、本発明の無段変速機油圧回路においては、入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、前記入力ディスクを軸方向に移動させて前記パワーローラを挟持するためのエンドロードシリンダと、前記パワーローラをシフトさせるためのリアクションシリンダと、該リアクションシリンダの第１、第２の油室にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置と、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を前記エンドロードシリンダの油室に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、前記エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、前記切替弁を介することなく前記エンドロードシリンダの油室に供給するための逆止弁とを有する。
【００２２】
本発明の他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記切替弁は、第１、第２のパイロット圧によって切り替えられる方向制御弁である。
【００２３】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記切替弁はシャトル弁である。
【００２４】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記調圧装置と各第１、第２の油室との間にオリフィスが配設される。そして、前記逆止弁は、第１、第２の油室の入り口とオリフィスとの間に配設される。
【００２５】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が低くなったときに、エンドロード圧を低くする減圧装置を備える。
【００２６】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記減圧装置は、前記切替弁によって構成される。
【００２７】
本発明の更に他の無段変速機油圧回路においては、さらに、前記減圧装置は、所定の量以上に油が逆流するのを阻止し、所定の量以上の油をドレーンする吐出ダンプ弁である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、無段変速機油圧回路においては、入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、前記入力ディスクを軸方向に移動させて前記パワーローラを挟持するためのエンドロードシリンダと、前記パワーローラをシフトさせるためのリアクションシリンダと、該リアクションシリンダの第１、第２の油室にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置と、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を前記エンドロードシリンダの油室に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、前記エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、前記切替弁を介することなく前記エンドロードシリンダの油室に供給するための逆止弁とを有する。
【００２９】
この場合、エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が、前記切替弁を介することなく、逆止弁を介して前記エンドロードシリンダの油室に供給されるので、急速にエンドロード圧を高くすることができる。したがって、パワーローラを急速に適正な位置に置くことができ、無段変速装置を安定させることができる。
【００３０】
また、エンドロード圧を高くするためにアキュムレータを使用する必要がないので、油圧回路のコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図３は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の概念図である。
【００３３】
図において、１１は無段変速機（ＩＶＴ）であり、該無段変速機１１は、トロイダル式の無段変速装置（バリエータ）１２、ギヤ機構としてのプラネタリギヤ機構１３、反転ギヤ機構１４及びモード切換装置１５等を備える。前記トロイダル式の無段変速装置には、ハーフトロイダル式及びフルトロイダル式の無段変速装置があり、本実施の形態においては、フルトロイダル式の無段変速装置について説明する。
【００３４】
前記無段変速装置１２は、回転自在に、かつ、互いに対向させて配設され、入力軸１６と連結され、前方及び後方に配設された二つの入力ディスク１７、各入力ディスク１７間において、回転自在に配設され、各入力ディスク１７と対向させて配設され、第１の伝動軸としての中空軸１８と連結された出力ディスク１９、及び前記各入力ディスク１７及び出力ディスク１９によって挟持された中間転動体としての２列のパワーローラ２０を備える。各パワーローラ２０は、入力ディスク１７及び出力ディスク１９の回転方向における複数箇所に配設される。なお、前記中空軸１８は無段変速機１１の出力軸として機能する。
【００３５】
また、前記入力軸１６は、車両駆動源としてのエンジンの出力軸と連結され、エンジンを駆動することによって発生させられた回転が伝達される。なお、前記エンジンに代えて、車両駆動源としてモータ等を使用することができる。
【００３６】
前記各入力ディスク１７及び出力ディスク１９は、それぞれ対向する円形の一部を構成する円弧状の凹溝１７ａ、１９ａを備え、各パワーローラ２０を挟むことによって、二つのキャビティを備えたダブルキャビティが形成される。したがって、入力ディスク１７同士のスラスト力を打ち消することができる。なお、本実施の形態においては、フルトロイダル式の無段変速装置が使用されるので、各パワーローラ２０の傾転中心が各キャビティの中心に置かれる。
【００３７】
前記パワーローラ２０は、無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせることによって傾斜させられ、入力ディスク１７と出力ディスク１９との各接触半径を変更する。これにより、無段変速装置１２は、入力軸１６を介して入力ディスク１７に入力された回転を、無段に連続して変速し、出力ディスク１９から中空軸１８に出力する。本実施の形態においては、入力軸１６の回転速度を入力速度ｎｉとし、中空軸１８の回転速度を出力速度ｎｏとしたとき、入力速度ｎｉに対する出力速度ｎｏの比で表される変速比γは、−０．４〜−２．５にされる。なお、入力ディスク１７に正方向の回転が入力されると、出力ディスク１９が反転させられ、該出力ディスク１９から逆方向の回転が出力されるので、前記変速比γは負の値を採る。
【００３８】
前記プラネタリギヤ機構１３は、ハイモード用として使用されるギヤユニット２１及びローモード用として使用されるギヤユニット２２を備える。前記パワーローラ２０は、第１、第２のサンギヤＳ１、Ｓ２、該第１、第２のサンギヤＳ１、Ｓ２とそれぞれ噛（し）合する第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２、及び該第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２を支持する第１のキャリヤとしてのフロントキャリヤＣＲＦの各要素を備える。また、ギヤユニット２２は、シンプルプラネタリギヤから成り、第３のサンギヤＳ３、該第３のサンギヤＳ３と対向させて配設された第１のリングギヤＲ３、前記第３のサンギヤＳ３及び第１のリングギヤＲ３と噛合する第３のピニオンＰ３、並びに該第３のピニオンＰ３を支持する第２のキャリヤとしてのリヤキャリヤＣＲＲの各要素を備える。
【００３９】
そして、第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２は、一体構造を有する共通のロングピニオンから成り、共通の図示されないピニオンシャフトに対して回転自在に支持され、前記フロントキャリヤＣＲＦは第１のリングギヤＲ３と連結される。また、前記フロントキャリヤＣＲＦは、後方の入力ディスク１７に直接連結されるとともに、入力軸１６を介して前方の入力ディスク１７に間接的に連結され、前記入力軸１６を介して入力された入力速度ｎｉの回転が伝達される。
【００４０】
また、前記第１のサンギヤＳ１は、中空軸１８を介して出力ディスク１９と連結され、入力ギヤとして機能し、無段変速装置１２によって変速され、出力された出力速度ｎｏの回転が入力される。そして、前記第２のサンギヤＳ２は、第２の伝動軸としての中空軸２６を介して、第３のサンギヤＳ３と連結されるとともに、更にモード切換装置１５のハイモード用のハイクラッチＨを介して出力軸２３と連結される。前記第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３によってハイモード用の出力ギヤが構成される。なお、車両を前進させようとしてエンジンを正方向に駆動したとき、出力軸２３は逆方向に回転させられる。したがって、出力軸２３は、図示されない反転用のギヤを介して差動装置としてのディファレンシャル装置と連結され、前記ギヤによって正方向に反転させられた回転がディファレンシャル装置に伝達され、更に駆動輪に伝達される。本実施の形態においては、反転用のギヤがディファレンシャル装置と別に配設されるようになっているが、反転用のギヤをディファレンシャル装置内に配設することができる。
【００４１】
前記反転ギヤ機構１４は、デュアルプラネタリギヤからなり、第４のサンギヤＳ０、該第４のサンギヤＳ０と対向させて配設され、無段変速機１１を収容するケース１０に固定された第２のリングギヤＲ０、互い噛合する第４、第５のピニオンＰ４、Ｐ５、及び該第４、第５のピニオンＰ４、Ｐ５を支持する前記リヤキャリヤＣＰＲを備える。該リヤキャリヤＣＰＲは、ギヤユニット２２及び反転ギヤ機構１４によって共用される。
【００４２】
前記第４のピニオンＰ４は径方向内方において第４のサンギヤＳ０と、第５のピニオンＰ５は径方向外方において第２のリングギヤＲ０と噛合させられる。そして、第４のサンギヤＳ０はモード切換装置１５のロークラッチＬを介して出力軸２３と連結される。前記第４のサンギヤＳ０によってローモード用の出力ギヤが構成される。
【００４３】
また、前記モード切換装置１５は、前記ロークラッチＬ及びハイクラッチＨを備えるとともに、ロークラッチＬ及びハイクラッチＨを係脱させるためのアクチュエータとして、図示されない第１、第２の油圧サーボを備える。なお、前記ロークラッチＬ及びハイクラッチＨによって第１、第２のクラッチが構成される。
【００４４】
次に、前記構成の無段変速機１１の動作について説明する。
【００４５】
図４は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第１の速度線図、図５は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第２の速度線図、図６は本発明の第１の実施の形態における変速特性図である。なお、図６において、横軸に変速比γを、縦軸に出力変速比ηを採ってある。該変速比ηは、出力軸２３の回転速度を出力速度ｎとしたとき、前記入力速度ｎｉに対する出力速度ｎの比で表される。
【００４６】
この場合、ローモードにおいては、第４のサンギヤＳ０の回転速度と等しい出力速度ｎが無段変速機１１の出力速度ＮＬとなり、ハイモードにおいては、第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３の回転速度と等しい出力速度ｎが無段変速機１１の出力速度をＮＨとなる。
【００４７】
そして、第１のピニオンＰ１に対する第１のサンギヤＳ１のギヤ比をｚ１とし、第２のピニオンＰ２に対する第２のサンギヤＳ２のギヤ比をｚ２としたとき、本実施の形態においては、ギヤ比ｚ１、ｚ２は互いに異ならせて設定され、前記出力速度ｎｏと出力速度ＮＨとが異ならせられる。なお、ギヤ比ｚ１、ｚ２を等しくし、前記出力速度ｎｏと出力速度ＮＨとを等しくすることができる。
【００４８】
前記第１の速度線図は、第１のサンギヤＳ１、第４のサンギヤＳ０、第２のリングギヤＲ０、リヤキャリヤＣＲＲ、フロントキャリヤＣＲＦ及び第１のリングギヤＲ３の各回転状態を、第２の速度線図は、第１〜第３のサンギヤＳ１〜Ｓ３、フロントキャリヤＣＲＦ及び第１のリングギヤＲ３の各回転状態を示す。なお、第１、第２の速度線図において、右方に向けて延びる矢印は正方向の回転状態を、左方に向けて延びる矢印は逆方向の回転状態を表す。
【００４９】
まず、操作者である運転者が、所定の操作部を操作してローモードを設定すると、図示されない油圧回路において第１の油圧サーボに油が供給されてロークラッチＬが係合させられ、第２の油圧サーボから油が排出されてハイクラッチＨが解放される。これに伴って、図４に示されるように、前記入力軸１６を介して、エンジンの回転がフロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３に伝達され、フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３は入力速度ｎｉで回転させられる。そして、無段変速装置１２に前記入力速度ｎｉの回転が伝達され、無段変速装置１２によって変速が行われ、反転させられた出力速度ｎｏの回転が無段変速装置１２から出力され、第１のサンギヤＳ１に伝達される。なお、前記油圧回路及び無段変速装置１２によって無段変速機油圧回路が構成される。
【００５０】
前記フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３が入力速度ｎｉで回転させられると、第１のサンギヤＳ１が出力速度ｎｏで回転させられ、プラネタリギヤ機構１３においてトルク循環が行われ、かつ、回転が合成され、リヤキャリヤＣＰＲに正方向の回転速度ｎｃの回転が出力される。そして、第４のサンギヤＳ０に、反転させられた逆方向の出力速度ＮＬの回転が出力され、ロークラッチＬを介して出力軸２３に出力される。
【００５１】
そして、前記無段変速装置１２において、パワーローラ２０の傾きが変更され、変速比γが負の方向において小さいアンダードライブ（Ｕ／Ｄ）側の変速から変速比γが負の方向において大きいオーバドライブ（Ｏ／Ｄ）側の変速に変化すると、サンギヤＳ１は、逆方向に回転する逆転状態において、出力速度ｎｏが負の方向において高くなり、それに伴って、回転速度ｎｃが正の方向において低くなり、出力速度ＮＬが負の方向において低くなる。その結果、図６に示されるように、出力変速比ηが負の方向において小さくなり、車両を前進させる際の駆動輪の回転速度、すなわち、前進出力速度が低くなり、車速が低くなる。
【００５２】
続いて、無段変速装置１２がギヤニュートラル位置（ＧＮ）に置かれると、回転速度ｎｃが零（０）になり、トルクを無限に発散する状態が形成される。これに伴って、出力速度ＮＬが０になり、出力変速比ηが０になり、車速が０になる。
【００５３】
さらに、パワーローラ２０の傾きが変更され、変速比γが負の方向において更に大きくされ、無段変速装置１２が更にオーバドライブ側の変速を行うようになると、回転速度ｎｃが負の方向において高くなり、出力速度ＮＬが正の方向において高くなり、出力変速比ηが正の方向に大きくなり、車両を後進させる際の回転速度、すなわち、後進出力速度が高くなり、後退車速が高くなる。
【００５４】
次に、運転者が、前記操作部を操作してハイモードを設定すると、前記油圧回路において第２の油圧サーボに油が供給されてハイクラッチＨが係合させられ、第１の油圧サーボから油が排出されてロークラッチＬが解放される。また、図５に示されるように、前記入力軸１６を介して、エンジンの回転がフロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３に伝達され、フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３は入力速度ｎｉで回転させられる。そして、無段変速装置１２に前記入力速度ｎｉの回転が伝達され、無段変速装置１２によって変速が行われ、反転させられた出力速度ｎｏの回転が無段変速装置１２から出力され、第１のサンギヤＳ１に伝達される。
【００５５】
前記フロントキャリヤＣＲＦ及びリングギヤＲ３が入力速度ｎｉで回転させられると、第１のサンギヤＳ１が出力速度ｎｏで回転させられ、プラネタリギヤ機構１３において回転が合成され、第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３に、反転させられた出力速度ＮＨの回転が出力され、ハイクラッチＨを介して出力軸２３に出力される。なお、この場合、ロークラッチＬが解放されているので、前記第４のサンギヤＳ０は空転する。
【００５６】
そして、前記無段変速装置１２において、パワーローラ２０の傾きが変更され、アンダードライブ側の変速からオーバドライブ側の変速に変化すると、サンギヤＳ１は、逆方向に回転する逆転状態において、出力速度ｎｏが負の方向において高くなり、それに伴って、出力速度ＮＨが負の方向において高くなる。その結果、出力変速比ηが負の方向において大きくなり、車両を前進させる際の前進出力速度が高くなり、車速が高くなる。
【００５７】
したがって、図６に示されるように、ローモードにおいて、無段変速装置１２が最もオーバドライブ側の点ｐｔ１に置かれると、変速比γは、約−２．５になり、無段変速機１１の出力変速比ηは、約０．２５になる。続いて、無段変速装置１２がアンダードライブ側に連続して変移すると、変速比γは負の方向において徐々に小さくなり、変速比γが約−１．８になり、無段変速機１１がギヤニュートラル位置に置かれると、出力変速比ηが０になる。
【００５８】
続いて、無段変速装置１２が更にアンダードライブ側に変移すると、変速比γが負の方向において小さくなるのに伴って、出力変速比ηが負の方向において大きくなり、無段変速装置１２が最もアンダードライブ側の点ｐｔ２に到達し、前記速度比γが約−０．４になると、出力変速比ηは約−０．５になる。
【００５９】
そして、この状態でモードがローモードからハイモードに切り換えられると、ハイモードにおいて、前記変速比γは約−０．４になり、出力変速比ηは約−０．５になり、無段変速装置１２がオーバドライブ側に連続して変移すると、変速比γ及び出力変速比ηが負の方向において徐々に大きくなる。
【００６０】
続いて、無段変速装置１２が最もオーバドライブ側の点ｐｔ３に到達し、前記速度比γが約−２．５になると、出力変速比ηは最大変速比ηｍａｘである約−２．７５になる。
【００６１】
次に、前記構成の無段変速機１１（図３）の構造について説明する。
【００６２】
図７は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の要部を示す断面図である。
【００６３】
図において、１０はケース、１１は無段変速機、１３はプラネタリギヤ機構であり、前記ケース１０は、第１のケースとしてのハウジング３１、第２のケースとしてのフロントケース３２、第３のケースとしてのリヤケース３３、第４のケースとしてのオイルパン３４等を備え、それぞれ図示されない固定部材としてのボルトによって連結される。前記ハウジング３１はエンジンのトルク変動を吸収するための図示されないダンパ装置を収容し、フロントケース３２及びリヤケース３３から成る変速機ケースは、無段変速装置１２、プラネタリギヤ機構１３（図３）、反転ギヤ機構１４、モード切換装置１５等の変速機構部を収容する。
【００６４】
前記オイルパン３４内には、油が所定の深さで収容され、無段変速装置１２の下方に、第１のブロックとしてのバルブボディ８０が、プラネタリギヤ機構１３及び反転ギヤ機構１４の下方に、油供給源としての図示されないオイルポンプ及び第２のブロックとしての図示されないバルブボディが配設される。前記オイルポンプをバルブボディに組み付けることによって、油圧ユニット８３が構成される。
【００６５】
また、前記ダンパ装置の出力軸と入力軸１６とが連結され、該入力軸１６の前端部にエンドロードシリンダ３５を介して、前方の入力ディスク１７が連結され、入力軸１６の後端部にギヤユニット２１を介して後方の入力ディスク１７が連結される。
【００６６】
前記エンドロードシリンダ３５は、断面が「Ｕ」字状の形状を有する環状のシリンダ本体７１、及び該シリンダ本体７１内において摺動自在に配設されたピストン７２を備え、前記シリンダ本体７１とピストン７２との間に油室７３が形成される。そして、前記シリンダ本体７１の内周縁が入力軸１６に固定され、前記ピストン７２の前端が前方の入力ディスク１７の後端に固定される。
【００６７】
また、ギヤユニット２１のフロントキャリヤＣＲＦは、キャリヤ本体４２及び該キャリヤ本体４２と一体に連結されたキャリヤカバー４３から成る。前記キャリヤ本体４２は、前端において、環状のプレート７４に対して回転支持部材としてのベアリング７５を介して回転自在に支持されるとともに、前記後方の入力ディスク１７と係合させられて連結され、軸方向における中央において、入力軸１６とスプライン係合させられ、後端において、固定部材としてのナット４５を締め付けることによって、入力軸１６の後端に固定される。
【００６８】
また、前記後方の入力ディスク１７とプレート７４との間には、前記ベアリング７５と並列にワンウェイクラッチ４４が配設され、該ワンウェイクラッチ４４は、入力ディスク１７の逆方向に回転するのを防止する。
【００６９】
前記キャリヤ本体４２とキャリヤカバー４３との間に、ピニオンシャフト４６が架設され、第１、第２のピニオンＰ１、Ｐ２は、前記ピニオンシャフト４６に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング４７によって回転自在に支持される。
【００７０】
前記無段変速装置１２において、出力ディスク１９の内周縁に筒状体７６が取り付けられ、出力ディスク１９は、入力ディスク１７に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング７７によって回転自在に支持される。そして、前記筒状体７６の後端と中空軸１８の前端とがスプライン嵌（かん）合によって係合させられ、中空軸１８の後端に前記第１のサンギヤＳ１が形成される。前記中空軸１８は、入力ディスク１７に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング３８、３９によって回転自在に支持される。なお、１７ａ、１９ａは凹溝である。
【００７１】
また、前記中空軸２６は、前端において、入力ディスク１７に対して、回転支持部材としてのニードルベアリング４０によって回転自在に支持される。そして、前記中空軸２６の前端に前記第２のサンギヤＳ２が形成され、中空軸２６の後端に前記ハイクラッチＨ（図３）が接続される。
【００７２】
なお、無段変速装置１２とプラネタリギヤ機構１３との間に、特に、フロントキャリヤＣＲＦと入力ディスク１７との間に他の部分より径の小さいくびれ部１０５が形成され、該くびれ部１０５に、前記ベアリング７５及び入力軸１６の回転を前記オイルポンプに伝達するためのスプロケット１０６が配設される。
【００７３】
ところで、前述されたように、前記パワーローラ２０は、無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせることによって傾斜させられるようになっている。そこで、前記パワーローラ２０をシフトさせたり、ハイクラッチＨ及びロークラッチＬをを係脱したりするために油圧回路が形成される。
【００７４】
図１は本発明の第１の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【００７５】
図において、３５はエンドロードシリンダであり、前述されたように、該エンドロードシリンダ３５は、シリンダ本体７１、及び該シリンダ本体７１内において摺動自在に配設されたピストン７２を備え、前記シリンダ本体７１とピストン７２との間に油室７３が形成され、該油室７３にエンドロード圧が供給される。
【００７６】
前記各パワーローラ２０（図３）は、それぞれ、リアクションシリンダ７９によって入力ディスク１７と出力ディスク１９との間でシフトさせられる。そして、前記リアクションシリンダ７９はキャップｃ１、ｃ２を備え、該キャップｃ１、ｃ２に対して二つのヘッドｈ１、ｈ２を備えた双頭のピストン８８が移動自在に、かつ、摺動自在に配設され、キャップｃ１とヘッドｈ１との間に第１の油室９１が、キャップｃ２とヘッドｈ２との間に第２の油室９２が形成される。そして、前記各ピストン８８の図示されない空洞内に軸が配設され、該軸によって各パワーローラ２０が回転自在に支持される。
【００７７】
また、各リアクションシリンダ７９における前記各キャップｃ１、ｃ２の端壁に第１、第２の油室９１、９２の入口３０１、３０２が形成される。なお、実際には、一つのヘッドを備えたピストンが使用され、該ピストンの両側に第１、第２の油室９１、９２が形成される。
【００７８】
前記油圧回路は、オイルポンプ８１、調圧装置８４を備え、オイルポンプ８１は、オイルパン３４内の油を、吸引して油路Ｌ−１に吐出し、調圧装置８４に供給する。該調圧装置８４は、図示されない圧力制御弁等から成り、油路Ｌ−２を介して各第１の油室９１に所定の第１の油圧ｐ１を供給し、油路Ｌ−３を介して各第２の油室９２に所定の第２の油圧ｐ２を供給する。そのために、前記油路Ｌ−２と各入口３０１との間に油路Ｌ−５が接続され、各油路Ｌ−５にオリフィス３０５が配設され、前記油路Ｌ−３と各入口３０２との間に油路Ｌ−６が接続され、各油路Ｌ−６にオリフィス３０６が配設される。
【００７９】
ところで、前記各パワーローラ２０は、入力ディスク１７から出力ディスク１９にトルクを伝達するようになっているが、そのとき、各パワーローラ２０に加わる反力と、出力ディスク１９を回転させるのに必要なトルクとの間に不均衡が生じると、各パワーローラ２０は自動的に角度を変えて前記不均衡を解消する。例えば、走行負荷が変動したり、アクセルペダルの踏込度が変化したりしたときに、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差によって表されるリアクション圧に抗して、パワーローラ２０が無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフトさせられると、パワーローラ２０の角度が変化して、変速比γが変化させられる。
【００８０】
ところで、前記エンドロード圧を発生させるために、油路Ｌ−２、Ｌ−３間に油路Ｌ−８が接続され、該油路Ｌ−８に切替弁としての２重パイロット作動型の方向制御弁３１１が配設され、油路Ｌ−２、Ｌ−３の各油圧のうちの高い方の油圧が方向制御弁３１１を介して油路Ｌ−１１に送られ、該油路Ｌ−１１、Ｌ−１２を介して油室７３に供給される。
【００８１】
そのために、前記方向制御弁３１１は、第１、第２のパイロット圧によって切り替えられ、位置Ａ、Ｂを採り、位置Ａで、油路Ｌ−２と油路Ｌ−１１とを接続し、油路Ｌ−２の油を油室７３に供給し、位置Ｂで、油路Ｌ−３と油路Ｌ−１１とを接続し、油路Ｌ−３の油を油室７３に供給し、油室７３内においてエンドロード圧を発生させる。
【００８２】
また、各油路Ｌ−５のうちの所定の油路Ｌ−５において、入口３０１とオリフィス３０５との間の部位ＡＲ１と方向制御弁３１１とが油路Ｌ−１３を介して接続され、各油路Ｌ−６のうちの所定の油路Ｌ−６において、入口３０２とオリフィス３０６との間の部位ＡＲ２と方向制御弁３１１とが油路Ｌ−１４を介して接続される。したがって、各リアクションシリンダ７９のうちの、前記所定の油路Ｌ−５、Ｌ−６に対応するリアクションシリンダ７９の第１の油圧ｐ１が、油路Ｌ−５、Ｌ−１３を介して前記第１のパイロット圧として方向制御弁３１１に供給される。また、前記所定の油路Ｌ−５、Ｌ−６に対応するリアクションシリンダ７９の第２の油圧ｐ２が、油路Ｌ−６、Ｌ−１４を介して前記第２のパイロット圧として方向制御弁３１１に供給される。
【００８３】
ところで、前記調圧装置８４において、前記第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２を発生させるための油圧ＰＡ、ＰＢ
ＰＡ＜ＰＢ
が発生させられ、油圧ＰＡが油路Ｌ−２に、油圧ＰＢが油路Ｌ−３に供給され、定常状態になると、前記第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２は、
ｐ１＝ＰＡ
ｐ２＝ＰＢ
になり、
ｐ１＜ｐ２
になる。そして、前記第１の油圧ｐ１が油路Ｌ−５、Ｌ−１３を介して方向制御弁３１１に、前記第２の油圧ｐ２が油路Ｌ−６、Ｌ−１４を介して方向制御弁３１１に供給されると、方向制御弁３１１は位置Ｂに置かれ、油圧ＰＢが油路Ｌ−３、Ｌ−１１、Ｌ−１２を介してエンドロードシリンダ３５に供給され、エンドロード圧を油圧ＰＢと等しくする。なお、前記油圧ＰＡ、ＰＢは、前記調圧装置８４によって独立に制御され、発生させられる。
【００８４】
ところで、例えば、車両を急に制動したとき等においては、出力ディスク１９に外力が加わり、パワーローラ２０をシフトさせ、ピストン８８を移動させようとする。その場合、前記油路Ｌ−５、Ｌ−６にオリフィス３０５、３０６が配設されるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が大きくなるのに伴って、リアクション圧が高くなっても、油路Ｌ−５、Ｌ−６を介してリアクション圧をエンドロード圧に反映させることができない。
【００８５】
そこで、本実施の形態においては、前記各部位ＡＲ１と油室７３とが油路Ｌ−２１、Ｌ−２３、Ｌ−１２を介して接続され、前記油路Ｌ−２１に、各部位ＡＲ１から油室７３への油の流れを許容し、逆方向の油の流れを阻止するチェックボール３１２が配設される。また、前記各部位ＡＲ２と油室７３とが油路Ｌ−２２、Ｌ−２３、Ｌ−１２を介して接続され、前記油路Ｌ−２２に、部位ＡＲ２から油室７３への油の流れを許容し、逆方向の油の流れを阻止するチェックボール３１３が配設される。なお、チェックボール３１２、３１３によって逆止弁が構成される。
【００８６】
その結果、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧が、オリフィス３０５、３０６を介することなく、また、方向制御弁３１１を介することなく、チェックボール３１２、３１３のうちの一方を介して、油室７３に供給される。したがって、リアクション圧が低くされるとともに、前記エンドロード圧が高くされるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを急速に等しくすることができる。そして、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。
【００８７】
このように、本実施の形態においては、リアクション圧が高くなったときに、急速にエンドロード圧を高くすることができるので、パワーローラ２０を急速に適正な位置に置くことができる。したがって、無段変速装置１２を安定させることができる。
【００８８】
また、エンドロード圧を高くするためにアキュムレータを使用する必要がないので、油圧回路のコストを低くすることができる。
【００８９】
ところで、所定のエンドロード圧が発生している状態で、前記調圧装置８４において発生させられ、油路Ｌ−３に供給される油圧がＰＢから低くされ、ＰＣ
ＰＡ＜ＰＣ＜ＰＢ
にされると、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が小さくなり、リアクション圧が低くなる。ところが、本実施の形態においては、油室７３が油路Ｌ−１３、Ｌ−１１、方向制御弁３１１、油路Ｌ−８、Ｌ−３、Ｌ−６から成る減圧回路を介して第２の油室９２と接続されているので、前記エンドロード圧が低くされる。したがって、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを等しくすることができるので、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。なお、この場合、前記方向制御弁３１１によって減圧装置が構成される。
【００９０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９１】
図８は本発明の第２の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【００９２】
この場合、エンドロード圧を発生させるために、各油路Ｌ−５のうちの所定の油路Ｌ−５における入口３０１とオリフィス３０５との間の部位ＡＲ１と、対応する油路Ｌ−６における入口３０２とオリフィス３０６との間の部位ＡＲ２との間に油路Ｌ−３１が接続され、該油路Ｌ−３１に切替弁としてのシャトル弁３３１が配設され、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２のうちの高い方の油圧がシャトル弁３３１を介して油路Ｌ−３３に送られ、該油路Ｌ−３３を介して、減圧装置としての吐出ダンプ弁３３２の背圧側に背圧として加わる。
【００９３】
また、前記第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２のうちの高い方の油圧が、チェックボール３１２、３１３のうちの一方、油路Ｌ−２３、Ｌ−１２を介して油室７３に供給され、エンドロード圧を発生させるとともに、油路Ｌ−３４を介して前記吐出ダンプ弁３３２に供給され、内部圧として加わる。そして、該内部圧が前記背圧より高くなると、吐出ダンプ弁３３２内の油は、油路Ｌ−３５を介してオイルパン３４に排出される。
【００９４】
ところで、例えば、車両を急に制動したとき等においては、出力ディスク１９（図３）に外力が加わり、パワーローラ２０をシフトさせ、ピストン８８を移動させようとする。その場合、第１、第２の油室９１、９２と連通する油路Ｌ−５、Ｌ−６にオリフィス３０５、３０６が配設されるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が大きくなるのに伴って、リアクション圧が高くなっても、油路Ｌ−５、Ｌ−６を介してリアクション圧をエンドロード圧に反映させることができない。
【００９５】
この場合、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧が、チェックボール３１２、３１３のうちの一方を介して、油室７３に供給される。したがって、リアクション圧が低くされるとともに、前記エンドロード圧が高くされるので、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを急速に等しくすることができる。そして、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。
【００９６】
また、所定のエンドロード圧が発生している状態で、前記調圧装置８４において発生させられ、油路Ｌ−３に供給される油圧がＰＢから低くされ、ＰＣ
ＰＡ＜ＰＣ＜ＰＢ
にされると、
にされると、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の差が小さくなり、リアクション圧が低くなる。ところが、本実施の形態においては、油室７３が油路Ｌ−１３、Ｌ−３４、吐出ダンプ弁３３２、油路Ｌ−３５から成る減圧回路を介してオイルパン３４と接続され、油をドレーンすることができるので、前記エンドロード圧が低くされる。したがって、第１、第２の油圧ｐ１、ｐ２の高い方の油圧と前記エンドロード圧とを等しくすることができるので、パワーローラ２０を適正な位置に置くことができる。なお、この場合、前記吐出ダンプ弁３３２によって減圧装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【図２】従来の無段変速機油圧回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第１の速度線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第２の速度線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における変速特性図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における無段変速機の要部を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における油圧回路を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１２ 無段変速装置
１６ 入力軸
１７ 入力ディスク
１９ 出力ディスク
２０ パワーローラ
３５ エンドロードシリンダ
７３ 油室
７９ リアクションシリンダ
８４ 調圧装置
９１、９２ 第１、第２の油室
３０５、３０６ オリフィス
３１１ 方向制御弁
３１２、３１３ チェックボール
３３１ シャトル弁
３３２ 吐出ダンプ弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、前記入力ディスクを軸方向に移動させて前記パワーローラを挟持するためのエンドロードシリンダと、前記パワーローラをシフトさせるためのリアクションシリンダと、該リアクションシリンダの第１、第２の油室にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置と、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を前記エンドロードシリンダの油室に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、前記エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、前記切替弁を介することなく前記エンドロードシリンダの油室に供給するための逆止弁とを有することを特徴とする無段変速機油圧回路。
【請求項２】
前記切替弁は、第１、第２のパイロット圧によって切り替えられる方向制御弁である請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項３】
前記切替弁はシャトル弁である請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項４】
前記調圧装置と各第１、第２の油室との間にオリフィスが配設され、前記逆止弁は、第１、第２の油室の入り口とオリフィスとの間に配設される請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項５】
前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が低くなったときに、エンドロード圧を低くする減圧装置を備える請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項６】
前記減圧装置は、前記切替弁によって構成される請求項５に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項７】
前記減圧装置は、背圧側に前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が加わり、内部圧が前記背圧側の油圧より高くなると、油を排出する吐出ダンプ弁である請求項５に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項１】
入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設された複数のパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、前記入力ディスクを軸方向に移動させて前記パワーローラを挟持するためのエンドロードシリンダと、前記パワーローラをシフトさせるためのリアクションシリンダと、該リアクションシリンダの第１、第２の油室にそれぞれ第１、第２の油圧を発生させるための調圧装置と、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を前記エンドロードシリンダの油室に供給し、エンドロード圧を発生させる切替弁と、前記エンドロード圧が低くなったときに、前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧を、前記切替弁を介することなく前記エンドロードシリンダの油室に供給するための逆止弁とを有することを特徴とする無段変速機油圧回路。
【請求項２】
前記切替弁は、第１、第２のパイロット圧によって切り替えられる方向制御弁である請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項３】
前記切替弁はシャトル弁である請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項４】
前記調圧装置と各第１、第２の油室との間にオリフィスが配設され、前記逆止弁は、第１、第２の油室の入り口とオリフィスとの間に配設される請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項５】
前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が低くなったときに、エンドロード圧を低くする減圧装置を備える請求項１に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項６】
前記減圧装置は、前記切替弁によって構成される請求項５に記載の無段変速機油圧回路。
【請求項７】
前記減圧装置は、背圧側に前記第１、第２の油圧のうちの高い方の油圧が加わり、内部圧が前記背圧側の油圧より高くなると、油を排出する吐出ダンプ弁である請求項５に記載の無段変速機油圧回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２４０７６（Ｐ２００７−２４０７６Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０３１９１（Ｐ２００５−２０３１９１）
【出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【出願人】（３０１０３７２５７）トロトラック・（ディベロップメント）・リミテッド (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【出願人】（３０１０３７２５７）トロトラック・（ディベロップメント）・リミテッド (13)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]