JP5939673B2 - トロイダル型変速機構の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、トロイダル型変速機構のトラニオンに接続された油圧アクチュエータに供給する油圧を制御して変速比を変更するための変速制御装置に関する。

入力ディスクおよび出力ディスク間に挟持したパワーローラを傾転させることで変速比を無段階に変化させるトロイダル型変速機構において、パワーローラを支持するトラニオンに接続した油圧アクチュエータのピストンの両側に一対の油室を形成し、それらの油室の一方の油圧を増加させて他方の油圧を減少させることでトラニオンを軸方向に駆動して変速比を変化させるとともに、パワーローラからトラニオンに加わる反力荷重を前記油室の油圧によって支持するものが、下記特許文献１により公知である。

この油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する変速制御弁は、ステップモータに一端を接続されて駆動されるスプールを備え、このスプールの他端をプリセスカムを介してトラニオンに接続することで、トラニオンの変位をフィードバックしてスプールの位置を目標位置に制御するようになっている。

特開２００１−２００９０４号公報

ところで上記特許文献１に記載されたものは、変速制御弁がスプールバルブで構成されるため、ステップモータの回転出力を往復運動に変換するねじ機構や、トラニオンの変位をスプールに伝達するプリセスカム等が必要となり、部品点数が増加して重量やコストが増加する問題があり、しかもオイルに含まれる異物によってスプールバルブがロックする可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トラニオンを駆動する油圧アクチュエータの作動を制御する変速制御装置の構造を簡素化するとともに、オイルに含まれる異物に対するタフネスを高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、インプットシャフトと共に回転する入力ディスクと、前記インプットシャフトに相対回転自在に支持された出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスク間に挟持されたパワーローラと、前記パワーローラを支持するトラニオンと、増速用油室および減速用油室を有して前記トラニオンをトラニオン軸方向に駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの前記増速用油室および前記減速用油室に供給する油圧を制御する変速制御弁とを備え、前記油圧アクチュエータで前記トラニオンをトラニオン軸方向に駆動し、前記パワーローラをトラニオン軸まわりに揺動させて前記入力ディスクおよび前記出力ディスクとの接触点の位置を変化させることで変速比を変更するトロイダル型変速機構の変速制御装置において、前記変速制御弁は、前記トラニオンに固定されたロータリバルブと、前記ロータリバルブの外周に嵌合するスリーブと、前記スリーブを前記ロータリバルブに対して所定角度回転させる電気アクチュエータとを備え、前記スリーブは、オイルが供給される入力ポートと、前記増速用油室に接続された第１出力ポートと、オイルが排出されるドレンポートと、前記減速用油室に接続された第２出力ポートとを円周方向に順番に備え、前記ロータリバルブは、その外周面の円周方向に離間した位置に凹設された第１制御ポートおよび第２制御ポートを備え、前記第１制御ポートは、前記入力ポートに常時連通するとともに前記第１、第２出力ポートの一方に連通可能であり、前記第２制御ポートは、前記ドレンポートに常時連通するとともに前記第１、第２出力ポートの他方に連通可能であり、前記ロータリバルブがトラニオン軸方向の一方側に移動したときに、前記第１制御ポートは前記第１出力ポートに連通するとともに前記第２制御ポートは前記第２出力ポートに連通し、前記ロータリバルブがトラニオン軸方向の他方側に移動したときに、前記第１制御ポートは前記第２出力ポートに連通するとともに前記第２制御ポートは前記第１出力ポートに連通し、前記第１、第２出力ポートの側辺はトラニオン軸方向に対して傾斜しており、前記第１、第２制御ポートの側辺は前記第１、第２出力ポートの側辺に対して平行であり、前記第１、第２制御ポートは、前記トラニオン軸方向に対して直交する上辺および下辺と、前記トラニオン軸方向に対して傾斜する一対の側辺とを備えて平行四辺形状に形成され、前記第１、第２出力ポートは、前記トラニオン軸方向に対して直交する上辺および下辺と、前記トラニオン軸方向に対して傾斜する一対の側辺とを備えて平行四辺形状に形成され、前記第１、第２制御ポートの上辺および下辺間の距離は、前記第１、第２出力ポートの上辺および下辺間の距離よりも小さく、前記ロータリバルブおよび前記スリーブが前記トラニオン軸方向に相対移動したとき、前記第１、第２制御ポートの上辺および下辺は、前記第１、第２出力ポートの上辺および下辺間を移動することを特徴とするトロイダル型変速機構の変速制御装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、インプットシャフトと共に回転する入力ディスクと、前記インプットシャフトに相対回転自在に支持された出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスク間に挟持されたパワーローラと、前記パワーローラを支持するトラニオンと、増速用油室および減速用油室を有して前記トラニオンをトラニオン軸方向に駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの前記増速用油室および前記減速用油室に供給する油圧を制御する変速制御弁とを備え、前記油圧アクチュエータで前記トラニオンをトラニオン軸方向に駆動し、前記パワーローラをトラニオン軸まわりに揺動させて前記入力ディスクおよび前記出力ディスクとの接触点の位置を変化させることで変速比を変更するトロイダル型変速機構の変速制御装置において、前記変速制御弁は、前記トラニオンに固定されたロータリバルブと、前記ロータリバルブの外周に嵌合するスリーブと、前記スリーブを前記ロータリバルブに対して所定角度回転させる電気アクチュエータとを備え、前記スリーブは、オイルが供給される入力ポートと、前記増速用油室に接続された第１出力ポートと、オイルが排出されるドレンポートと、前記減速用油室に接続された第２出力ポートとを円周方向に順番に備え、前記ロータリバルブは、その外周面の円周方向に離間した位置に凹設された第１制御ポートおよび第２制御ポートを備え、前記第１制御ポートは、前記入力ポートに常時連通するとともに前記第１、第２出力ポートの一方に連通可能であり、前記第２制御ポートは、前記ドレンポートに常時連通するとともに前記第１、第２出力ポートの他方に連通可能であり、前記ロータリバルブがトラニオン軸方向の一方側に移動したときに、前記第１制御ポートは前記第１出力ポートに連通するとともに前記第２制御ポートは前記第２出力ポートに連通し、前記ロータリバルブがトラニオン軸方向の他方側に移動したときに、前記第１制御ポートは前記第２出力ポートに連通するとともに前記第２制御ポートは前記第１出力ポートに連通し、前記第１、第２出力ポートの側辺はトラニオン軸方向に対して傾斜しており、前記第１、第２制御ポートの側辺は前記第１、第２出力ポートの側辺に対して非平行であり、前記第１、第２制御ポートは、前記トラニオン軸方向に対して直交する上辺および下辺と、前記トラニオン軸方向に対して平行な一対の側辺とを備えて長方形状に形成され、前記第１、第２出力ポートは、前記トラニオン軸方向に対して直交する上辺および下辺と、前記トラニオン軸方向に対して傾斜する一対の側辺とを備えて平行四辺形状に形成され、前記第１、第２制御ポートの上辺および下辺間の距離は、前記第１、第２出力ポートの上辺および下辺間の距離よりも小さく、前記ロータリバルブおよび前記スリーブが前記トラニオン軸方向に相対移動したとき、前記第１、第２制御ポートの上辺および下辺は、前記第１、第２出力ポートの上辺および下辺間を移動することを特徴とするトロイダル型変速機構の変速制御装置が提案される。

請求項１あるいは請求項２の構成によれば、電気アクチュエータで変速制御弁のスリーブを一方向に回転させると、入力ポートから供給されたオイルが第１制御ポートおよび第１出力ポートを介して油圧アクチュエータの増速用油室に供給されるとともに、油圧アクチュエータの減速用油室のオイルが第２出力ポートおよび第２制御ポートを介してドレンポートに排出されることで、トラニオンが軸方向一方に移動して変速比が減少する。逆に電気アクチュエータで変速制御弁のスリーブを他方向に回転させると、入力ポートから供給されたオイルが第１制御ポートおよび第２出力ポートを介して減速用油室に供給されるとともに、増速用油室のオイルが第１出力ポートおよび第２制御ポートを介してドレンポートに排出されることで、トラニオンが軸方向他方に移動して変速比が増加する。このようにしてトラニオンがスリーブの回転位置に応じた新たな位置へと移動すると、トロイダル型変速機構の変速比はトラニオンの新たな位置に応じた変速比に変化する。

トラニオンの位置がスリーブの回転位置により定まる位置からずれると、スリーブおよびロータリバルブが相対移動して第１出力ポートおよび第２出力ポートが入力ポートあるいはドレンポートに連通し、油圧アクチュエータがトラニオンの位置をスリーブの回転位置に応じた本来の位置に戻そうとする荷重が発生することで、トラニオンの位置が目標位置にフィードバック制御される。

このように、トラニオンの位置が変速制御弁のロータリバルブに直接フィードバックされるので、従来のプリセスカムが不要になって部品点数、重量、設置スペース、コスト等を削減できるだけでなく、部品間の精度のバラツキを補償する調整工程が簡素化されて生産性が向上し、しかも部品間の摩擦によるヒステリシスが減少するために制御精度が向上する。また変速制御弁のロータリバルブには入力ディスクおよび出力ディスクからパワーローラが受ける大きな反力がトラニオンを介して伝達されるため、ロータリバルブおよびスリーブ間のバルブロックの原因の一つである異物の噛み込みに対するタフネスが高くなり、その信頼性が向上する。

特に請求項１の構成によれば、第１、第２出力ポートの側辺はトラニオン軸方向に対して傾斜しており、第１、第２制御ポートの側辺は第１、第２出力ポートの側辺に対して平行であるので、ロータリバルブおよびスリーブがトラニオン軸方向あるいは円周方向に相対移動したときに、第１、第２出力ポートおよび第１、第２制御ポートが連通する開口面積を急激に増加させ、フィードバック制御の応答性を高めることができる。

また特に請求項２の構成によれば、第１、第２出力ポートの側辺はトラニオン軸方向に対して傾斜しており、第１、第２制御ポートの側辺は第１、第２出力ポートの側辺に対して非平行であるので、ロータリバルブおよびスリーブがトラニオン軸方向あるいは円周方向に相対移動したときに、第１、第２出力ポートおよび第１、第２制御ポートが連通する開口面積をゆっくりと増加させ、フィードバック制御の安定性を高めることができる。

トロイダル型変速機構のスケルトン図。（第１の実施の形態） 図１の要部拡大図。（第１の実施の形態） 図２の３−３線断面図。（第１の実施の形態） 図３の要部拡大図。（第１の実施の形態） 図４の５−５線断面図。（第１の実施の形態） 図５の６Ａ方向および６Ｂ方向矢視図。（第１の実施の形態） 図５に対応する作用説明図。（第１の実施の形態） 変速制御弁のロータリバルブおよびスリーブの分解斜視図。（第１の実施の形態） 変速制御弁の作用説明図。（第１の実施の形態） 図６に対応する図。（第２の実施の形態） 図５に対応する図。（第３の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、自動車用のトロイダル型変速機構Ｔは、エンジンＥのクランクシャフト１１にダンパー１２を介して接続されたインプットシャフト１３を備えており、インプットシャフト１３上に実質的に同一構造の第１無段変速機構１４Ｆおよび第２無段変速機構１４Ｒが支持される。第１無段変速機構１４Ｆは、インプットシャフト１３に固定された概略コーン状の入力ディスク１５と、インプットシャフト１３に相対回転自在かつ軸方向摺動自在に支持された概略コーン状の出力ディスク１６と、ローラ軸１７まわりに回転自在に支持されるとともにトラニオン軸１８，１８まわりに傾転自在に支持されて前記入力ディスク１５および出力ディスク１６に当接可能な一対のパワーローラ１９，１９とを備える。入力ディスク１５および出力ディスク１６の対向面はトロイダル曲面から構成されており、パワーローラ１９，１９がトラニオン軸１８，１８まわりに傾転すると、入力ディスク１５および出力ディスク１６に対するパワーローラ１９，１９の接触点が変化する。

第２無段変速機構１４Ｒは、ドライブギヤ２０を挟んで前記第１無段変速機構１４Ｆと実質的に面対称に配置されており、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒの出力ディスク１６，１６およびドライブギヤ２０は一体に形成される。但し、第１無段変速機構１４Ｆの入力ディスク１５がインプットシャフト１３に固着されるのに対し、第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５はインプットシャフト１３に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン結合され、インプットシャフト１３の左端に形成されたシリンダ３５に摺動自在に嵌合する。従って、シリンダ３５の内部の油室３６に油圧を供給すると、第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５と、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒの出力ディスク１６，１６とが、第１無段変速機構１４Ｆの入力ディスク１５に向けて押圧され、入力ディスク１５，１５および出力ディスク１６，１６とパワーローラ１９…との間のスリップを抑制する荷重を発生させることができる。

図２および図３から明らかなように、第１無段変速機構１４Ｆ（あるいは第２無段変速機構１４Ｒ）は、インプットシャフト１３を挟むように配置された左右一対のトラニオン２１，２１を備えており、各トラニオン２１の下部は下部支持板２２にローラベアリング２３を介して回転自在、かつ上下摺動自在に支持される。また各トラニオン２１にクランク状に屈曲したピボットシャフト２４の一端が回転自在に支持されるとともに、ピボットシャフト２４の他端にパワーローラ１９が回転自在に支持される。

油圧制御ブロック２５，２６に設けた一対の油圧アクチュエータ２７，２７のピストンロッド２８，２８がトラニオン２１，２１の下端にそれぞれ一体に形成される。各油圧アクチュエータ２７は、油圧制御ブロック２５に形成されたシリンダ２９と、ピストンロッド２８に一体に形成されてシリンダ２９に摺動自在に嵌合するピストン３０と、ピストン３０の下側に区画された増速用油室３１と、ピストン３０の上側に区画された減速用油室３２とから構成される。

従って、増速用油室３１に高圧のＰＨ圧が供給されて減速用油室３２に低圧のＰＬ圧が供給されるとピストン３０およびピストンロッド２８が上昇し、逆に減速用油室３２に高圧のＰＨ圧が供給されて増速用油室３１に低圧のＰＬ圧が供給されるとピストン３０およびピストンロッド２８が下降する。

合計４本のトラニオン２１…の上端が、各々球面継手３３…を介して上部支持板３４の四隅に枢支されており、２本のトラニオン２１，２１が上動して他の２本のトラニオン２１，２１が下動するときに、その動きが同期するようになっている。

次に、第１無段変速機構１４Ｆの作用を説明する。一対のトラニオン２１，２１を油圧アクチュエータ２７，２７で相互に逆方向に駆動するとパワーローラ１９，１９が図１の矢印ａ方向に傾転し、入力ディスク１５との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向外側に移動するとともに、出力ディスク１６との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向内側に移動するため、入力ディスク１５の回転が増速して出力ディスク１６に伝達され、トロイダル型変速機構Ｔの変速比が連続的に減少する。一方、パワーローラ１９，１９が図１の矢印ｂ方向に傾転すると、入力ディスク１５との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向内側に移動するとともに、出力ディスク１６との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向外側に移動するため、入力ディスク１５の回転が減速して出力ディスク１６に伝達され、トロイダル型変速機構Ｔの変速比が連続的に増加する。

第２無段変速機構１４Ｒの作用は上述した第１無段変速機構１４Ｆの作用と同一であり、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒは同期して変速作用を行う。従って、エンジンＥのクランクシャフト１１からインプットシャフト１３に入力された駆動力は、トロイダル型変速機構Ｔの変速比のレンジ内の任意の変速比で無段階に変速され、ドライブギヤ２０から出力される。

次に、図４〜図８に基づいて変速制御弁Ｖの構造を説明する。

変速制御弁Ｖは、ピストンロッド２８の下端に一体に固定されたロータリバルブ４１と、ロータリバルブ４１の外周に相対回転自在に嵌合するスリーブ４２とを備えており、スリーブ４２はステッピングモータよりなる電気アクチュエータ４３に接続されて所定角度回転可能である。変速制御弁Ｖがロータリバルブ４１を備えることで、電気アクチュエータ４３の回転出力を往復動に変換してスプールを駆動する必要がなくなり、構造の簡素化および制御精度の向上が可能になる。

スリーブ４２には、ＰＨ油圧源４４に接続された入力ポートＰｉと、油圧アクチュエータ２７の増速用油室３１に接続された第１出力ポートＰｏ１と、ＰＬ油圧源４５に接続されたドレンポートＰｄと、油圧アクチュエータ２７の減速用油室３２に接続された第２出力ポートＰｏ２とが、スリーブ４２を径方向に貫通するように円周方向に順番に形成される。ＰＨ油圧源４４およびＰＬ油圧源４５はオイルポンプにより発生した油圧を高圧のＰＨ圧と低圧のＰＬ圧に調圧するもので、ＰＨ圧およびＰＬ圧を増速用油室３１および減速用油室３２に選択的に供給することで、その差圧で油圧アクチュエータ２７を駆動するようになっている。

本実施の形態では、入力ポートＰｉ、第１出力ポートＰｏ、ドレンポートＰｄおよび第２出力ポートＰｏ２は、スリーブ４２の中心角１８０°毎に２セット設けられる。図６および図８から明らかなように、入力ポートＰｉ、第１出力ポートＰｏ、ドレンポートＰｄおよび第２出力ポートＰｏ２の形状は、何れも上辺ａおよび下辺ｂがトラニオン軸１８に対して直交し、一対の側辺ｃ，ｄがトラニオン軸１８に対して傾斜することで、平行四辺形を構成している。

スリーブ４２は電気アクチュエータ４３によって回転するため、ＰＨ油圧源４４および入力ポートＰｉを接続する油路４６と、第１出力ポートＰｏ１および増速用油室３１を接続する油路４７と、ドレンポートＰｄおよびＰＬ油圧源４５を接続する油路４８と、第２出力ポートＰｏ２および減速用油室３２を接続する油路４９とは、フレキシブルなパイプ等で構成される。

一方、ロータリバルブ４１の外周面には第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２が、前記外表面から窪むように円周方向に離間して形成される。本実施の形態では、第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２は、ロータリバルブ４１の中心角１８０°毎に２セット設けられる。図６および図８から明らかなように、第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２の形状は、何れも上辺ｅおよび下辺ｆがトラニオン軸１８に対して直交し、一対の側辺ｇ，ｈがトラニオン軸１８に対して傾斜することで、平行四辺形を構成している。入力ポートＰｉ、第１出力ポートＰｏ、ドレンポートＰｄおよび第２出力ポートＰｏ２の一対の側辺ｃ，ｄと、第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２の一対の側辺ｇ，ｈとは相互に平行である。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

図５は変速制御弁Ｖが中立位置にある状態を示しており、ＰＨ油圧源４４に入力ポートＰｉを介して接続された第１制御ポートＰｃ１は、第１出力ポートＰｏ１および第２出力ポートＰｏ２の両方から遮断され、かつＰＬ油圧源４５にドレンポートＰｄを介して接続された第２制御ポートＰｃ２は、第１出力ポートＰｏ１および第２出力ポートＰｏ２の両方から遮断される。これにより、油圧アクチュエータ２７の増速用油室３１および減速用油室３２は共に閉塞され、トラニオン２１が停止して変速比が一定に維持される。

この中立状態から、図７（Ａ）に示すように、電気アクチュエータ４３で変速制御弁Ｖのスリーブ４２を時計方向に回動すると、図６（Ａ）に示すように、ロータリバルブ４１の第１制御ポートＰｃ１がスリーブ４２に対して矢印Ａ方向に相対回転し、Ｓ１の領域で第１制御ポートＰｃ１および第１出力ポートＰｏ１が連通するとともに、図６（Ｂ）に示すように、ロータリバルブ４１の第２制御ポートＰｃ２がスリーブ４２に対して矢印Ｂ方向に相対回転し、Ｓ２の領域で第２制御ポートＰｃ２および第２出力ポートＰｏ２が連通する。その結果、ＰＨ油圧源４４が入力ポートＰｉ→第１制御ポートＰｃ１→第１出力ポートＰｏ１の経路で増速用油室３１に連通し、かつ減速用油室３２が第２出力ポートＰｏ２→第２制御ポートＰｃ２→ドレンポートＰｄの経路でＰＬ油圧源４５に接続されるため、図４において増速用油室３１が高圧になって減速用油室３２が低圧になり、その差圧で油圧アクチュエータ２７のピストン３０がトラニオン２１とともに上昇する。

このとき、パワーローラ１９が入力ディスク１５および出力ディスク１６からの反力でトラニオン軸１８まわりのトルクを受けるため、トラニオン２１は上昇しながら一方向に回転し、パワーローラ１９の入力ディスク１５および出力ディスク１６への接触点が変化することで変速比が増速方向（減少方向）に変化する。

逆に前記中立状態から、図７（Ｂ）に示すように、電気アクチュエータ４３で変速制御弁Ｖのスリーブ４２を反時計方向に回動すると、図６（Ａ）に示すように、ロータリバルブ４１の第１制御ポートＰｃ１がスリーブ４２に対して矢印Ｂ方向に相対回転し、Ｓ２の領域で第１制御ポートＰｃ１および第２出力ポートＰｏ２が連通するとともに、図６（Ｂ）に示すように、ロータリバルブ４１の第２制御ポートＰｃ２がスリーブ４２に対して矢印Ａ方向に相対回転し、Ｓ１の領域で第２制御ポートＰｃ２および第１出力ポートＰｏ１が連通する。その結果、ＰＨ油圧源４４が入力ポートＰｉ→第１制御ポートＰｃ１→第２出力ポートＰｏ２の経路で減速用油室３２に連通し、かつ増速用油室３１が第１出力ポートＰｏ１→第２制御ポートＰｃ２→ドレンポートＰｄの経路でＰＬ油圧源４５に接続されるため、図４において増速用油室３１が低圧になって減速用油室３２が高圧になり、その差圧で油圧アクチュエータ２７のピストン３０がトラニオン２１とともに下降する。

このとき、パワーローラ１９が入力ディスク１５および出力ディスク１６からの反力でトラニオン軸１８まわりのトルクを受けるため、トラニオン２１は下降しながら他方向に回転し、パワーローラ１９の入力ディスク１５および出力ディスク１６への接触点が変化することで変速比が減速方向（増加方向）に変化する。

次に、上記作用を図９に基づいて更に具体的に説明する。

図９（Ａ）は一定変速比でのクルーズ状態を示すもので、パワーローラ１９が入力ディスク１５および出力ディスク１６から下向きの反力Ｆｒを受けることで、トラニオン２１が回転しながら下向きに付勢される。変速比を一定に維持するには、油圧アクチュエータ２７が前記下向きの反力Ｆｒに対抗してトラニオン２１を上向きに付勢し、その位置を一定に維持する必要がある。しかしながら、トラニオン２１が回転しながら下向きに付勢されると、トラニオン２１に接続されたロータリバルブ４１は、第１制御ポートＰｃ１が第１出力ポートＰｏ１に連通し、かつ第２制御ポートＰｃ２が第２出力ポートＰｏ２に連通するため（図６（Ａ）、（Ｂ）のＳ４の領域参照）、油圧アクチュエータ２７の下側の増速用油室３１が高圧になって上側の減速用油室３２が低圧になり、その差圧でトラニオン２１が上向きに付勢されて前記反力Ｆｒと釣り合うことで、トラニオン２１の位置が定まって変速比が一定に維持される。

図９（Ｂ）に示すように、例えば変速比を増加させるべく電気アクチュエータでスリーブ４２を回転させると、第１制御ポートＰｃ１が第１出力ポートＰｏ１に連通し、かつ第２制御ポートＰｃ２が第２出力ポートＰｏ２に連通するため、図９（Ｃ）に示すように、油圧アクチュエータ２７の増速用油室３１が高圧になって減速用油室３２が低圧になり、その差圧でトラニオン２１が上向きに付勢されて上昇することで変速比が増加方向に変化する。

このとき、トラニオン２１は上昇しながら回転するため、変速制御弁Ｖのロータリバルブ４１も上昇しながら回転し（図９（Ｃ）参照）、やがて第１制御ポートＰｃ１と第１出力ポートＰｏ１との連通が絶たれ、かつ第２制御ポートＰｃ２と第２出力ポートＰｏ２との連通が絶たれることで、トラニオン２１が新たな変速比に対応する位置で停止して変速が完了する。

上昇するトラニオン２１が慣性で更に上昇して本来の停止位置をオーバーシュートした場合には、図９（Ｄ）に示すように、第１制御ポートＰｃ１が第２出力ポートＰｏ２に連通し、かつ第２制御ポートＰｃ２が第１出力ポートＰｏ１に連通するため（図６（Ａ）、（Ｂ）のＳ３の領域参照）、油圧アクチュエータ２７の増速用油室３１が低圧になって減速用油室３２が高圧になる。その結果、図９（Ｅ）に示すように、その差圧でトラニオン２１が下向きに付勢されて下降することで、オーバーシュートしたトラニオン２１が本来の停止位置に押し戻され、新たな変速比に対応する位置に自動的に停止する。

このように、トラニオン２１が回転しながら上昇／下降すると、それに応じて変速制御弁Ｖのロータリバルブ４１が回転しながら上昇／下降してスリーブ４２との位置関係が変化することで、トラニオン２１の位置が変速制御弁Ｖにフィードバックされるため、変速制御弁Ｖによるトラニオン２１の位置、即ちトロイダル型変速機構Ｔの変速比を精度良くフィードバック制御することができる。

しかもトラニオン２１の位置が変速制御弁Ｖのロータリバルブ４１に直接フィードバックされるので、従来のプリセスカムが不要になって部品点数、重量、設置スペース、コスト等を削減できるだけでなく、部品間の精度のバラツキを補償する調整工程が簡素化されて生産性が向上し、しかも部品間の摩擦によるヒステリシスが減少するために制御精度が向上する。

また変速制御弁Ｖのロータリバルブ４１には入力ディスク１５および出力ディスク１６からパワーローラ１９が受ける大きな反力がトラニオン２１を介して伝達されるため、ロータリバルブ４１およびスリーブ４２間のバルブロックの原因の一つである異物の噛み込みに対するタフネスが高くなり、その信頼性が向上する。

第２の実施の形態

次に、図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

図６に示す第１実施の形態では、変速制御弁Ｖのロータリバルブ４１の第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２が平行四辺形であって側辺ｇ，ｈがトラニオン軸１８に対して傾斜しているが、図１０に示す第２の実施の形態では、第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２が長方形であって側辺ｇ，ｈがトラニオン軸１８に対して平行である。

第１の実施の形態では、ロータリバルブ４１がスリーブ４２に対してトラニオン軸１８方向あるいは円周方向に移動したとき、第１制御ポートＰｃ１あるいは第２制御ポートＰｃ２が第１出力ポートＰｏ１あるいは第２出力ポートＰｏ２に連通する開口面積が急激に増加するのに対し、第２の実施の形態では、前記開口面積がゆっくりと増加する。従って、第１の実施の形態ではフィードバック制御の応答性が高くなって安定性が低くなるという特性がある一方、第２の実施の形態ではフィードバック制御の応答性が低くなって安定性が高くなるという特性がある。よって、要求される特性に応じて、第１、第２の実施の形態の第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２の形状を選択すれば良い。

第３の実施の形態

次に、図１１に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

図５に示す第１実施の形態では、変速制御弁Ｖのロータリバルブ４１の第１制御ポートＰｃ１および第２制御ポートＰｃ２と、スリーブ４２の入力ポートＰｉ、第１出力ポートＰｏ１、第２出力ポートＰｏ２およびドレンポートＰｄとが、それぞれ２個ずつ設けられているが、図１１に示す第３の実施の形態のように、それらのポートは少なくとも１個ずつ設けられていれば良い。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態のトロイダル変速機構Ｔはダブルキャビティ型のものであるが、シングルキャビティ型のものであっても良い。

１３ インプットシャフト
１５ 入力ディスク
１６ 出力ディスク
１８ トラニオン軸
１９ パワーローラ
２１ トラニオン
２７ 油圧アクチュエータ
３１ 増速用油室
３２ 減速用油室
４１ ロータリバルブ
４２ スリーブ
４３ 電気アクチュエータ
Ｐｃ１ 第１制御ポート
Ｐｃ２ 第２制御ポート
Ｐｄ ドレンポート
Ｐｉ 入力ポート
Ｐｏ１ 第１出力ポート
Ｐｏ２ 第２出力ポート
Ｖ 変速制御弁
ａ 第１、第２出力ポートの上辺
ｂ 第１、第２出力ポートの下辺
ｃ 第１、第２出力ポートの側辺
ｄ 第１、第２出力ポートの側辺
ｅ 第１、第２制御ポートの上辺
ｆ 第１、第２制御ポートの下辺
ｇ 第１、第２制御ポートの側辺
ｈ 第１、第２制御ポートの側辺

Claims (2)

1. インプットシャフト（１３）と共に回転する入力ディスク（１５）と、前記インプットシャフト（１３）に相対回転自在に支持された出力ディスク（１６）と、前記入力ディスク（１５）および前記出力ディスク（１６）間に挟持されたパワーローラ（１９）と、前記パワーローラ（１９）を支持するトラニオン（２１）と、増速用油室（３１）および減速用油室（３２）を有して前記トラニオン（２１）をトラニオン軸（１８）方向に駆動する油圧アクチュエータ（２７）と、前記油圧アクチュエータ（２７）の前記増速用油室（３１）および前記減速用油室（３２）に供給する油圧を制御する変速制御弁（Ｖ）とを備え、前記油圧アクチュエータ（２７）で前記トラニオン（２１）をトラニオン軸（１８）方向に駆動し、前記パワーローラ（１９）をトラニオン軸（１８）まわりに揺動させて前記入力ディスク（１５）および前記出力ディスク（１６）との接触点の位置を変化させることで変速比を変更するトロイダル型変速機構の変速制御装置において、
   前記変速制御弁（Ｖ）は、前記トラニオン（２１）に固定されたロータリバルブ（４１）と、前記ロータリバルブ（４１）の外周に嵌合するスリーブ（４２）と、前記スリーブ（４２）を前記ロータリバルブ（４１）に対して所定角度回転させる電気アクチュエータ（４３）とを備え、
   前記スリーブ（４２）は、オイルが供給される入力ポート（Ｐｉ）と、前記増速用油室（３１）に接続された第１出力ポート（Ｐｏ１）と、オイルが排出されるドレンポート（Ｐｄ）と、前記減速用油室（３２）に接続された第２出力ポート（Ｐｏ２）とを円周方向に順番に備え、
   前記ロータリバルブ（４１）は、その外周面の円周方向に離間した位置に凹設された第１制御ポート（Ｐｃ１）および第２制御ポート（Ｐｃ２）を備え、
   前記第１制御ポート（Ｐｃ１）は、前記入力ポート（Ｐｉ）に常時連通するとともに前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の一方に連通可能であり、前記第２制御ポート（Ｐｃ２）は、前記ドレンポート（Ｐｄ）に常時連通するとともに前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の他方に連通可能であり、
   前記ロータリバルブ（４１）がトラニオン軸（１８）方向の一方側に移動したときに、前記第１制御ポート（Ｐｃ１）は前記第１出力ポート（Ｐｏ１）に連通するとともに前記第２制御ポート（Ｐｃ２）は前記第２出力ポート（Ｐｏ２）に連通し、前記ロータリバルブ（４１）がトラニオン軸（１８）方向の他方側に移動したときに、前記第１制御ポート（Ｐｃ１）は前記第２出力ポート（Ｐｏ２）に連通するとともに前記第２制御ポート（Ｐｃ２）は前記第１出力ポート（Ｐｏ１）に連通し、
   前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の側辺（ｃ，ｄ）はトラニオン軸（１８）方向に対して傾斜しており、前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の側辺（ｇ，ｈ）は前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の側辺（ｃ，ｄ）に対して平行であり、
   前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）は、前記トラニオン軸（１８）方向に対して直交する上辺（ｅ）および下辺（ｆ）と、前記トラニオン軸（１８）方向に対して傾斜する一対の側辺（ｇ，ｈ）とを備えて平行四辺形状に形成され、
   前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）は、前記トラニオン軸（１８）方向に対して直交する上辺（ａ）および下辺（ｂ）と、前記トラニオン軸（１８）方向に対して傾斜する一対の側辺（ｃ，ｄ）とを備えて平行四辺形状に形成され、
   前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の上辺（ｅ）および下辺（ｆ）間の距離は、前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の上辺（ａ）および下辺（ｂ）間の距離よりも小さく、
   前記ロータリバルブ（４１）および前記スリーブ（４２）が前記トラニオン軸（１８）方向に相対移動したとき、前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の上辺（ｅ）および下辺（ｆ）は、前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の上辺（ａ）および下辺（ｂ）間を移動することを特徴とするトロイダル型変速機構の変速制御装置。
2. インプットシャフト（１３）と共に回転する入力ディスク（１５）と、前記インプットシャフト（１３）に相対回転自在に支持された出力ディスク（１６）と、前記入力ディスク（１５）および前記出力ディスク（１６）間に挟持されたパワーローラ（１９）と、前記パワーローラ（１９）を支持するトラニオン（２１）と、増速用油室（３１）および減速用油室（３２）を有して前記トラニオン（２１）をトラニオン軸（１８）方向に駆動する油圧アクチュエータ（２７）と、前記油圧アクチュエータ（２７）の前記増速用油室（３１）および前記減速用油室（３２）に供給する油圧を制御する変速制御弁（Ｖ）とを備え、前記油圧アクチュエータ（２７）で前記トラニオン（２１）をトラニオン軸（１８）方向に駆動し、前記パワーローラ（１９）をトラニオン軸（１８）まわりに揺動させて前記入力ディスク（１５）および前記出力ディスク（１６）との接触点の位置を変化させることで変速比を変更するトロイダル型変速機構の変速制御装置において、
   前記変速制御弁（Ｖ）は、前記トラニオン（２１）に固定されたロータリバルブ（４１）と、前記ロータリバルブ（４１）の外周に嵌合するスリーブ（４２）と、前記スリーブ（４２）を前記ロータリバルブ（４１）に対して所定角度回転させる電気アクチュエータ（４３）とを備え、
   前記スリーブ（４２）は、オイルが供給される入力ポート（Ｐｉ）と、前記増速用油室（３１）に接続された第１出力ポート（Ｐｏ１）と、オイルが排出されるドレンポート（Ｐｄ）と、前記減速用油室（３２）に接続された第２出力ポート（Ｐｏ２）とを円周方向に順番に備え、
   前記ロータリバルブ（４１）は、その外周面の円周方向に離間した位置に凹設された第１制御ポート（Ｐｃ１）および第２制御ポート（Ｐｃ２）を備え、
   前記第１制御ポート（Ｐｃ１）は、前記入力ポート（Ｐｉ）に常時連通するとともに前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の一方に連通可能であり、前記第２制御ポート（Ｐｃ２）は、前記ドレンポート（Ｐｄ）に常時連通するとともに前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の他方に連通可能であり、
   前記ロータリバルブ（４１）がトラニオン軸（１８）方向の一方側に移動したときに、前記第１制御ポート（Ｐｃ１）は前記第１出力ポート（Ｐｏ１）に連通するとともに前記第２制御ポート（Ｐｃ２）は前記第２出力ポート（Ｐｏ２）に連通し、前記ロータリバルブ（４１）がトラニオン軸（１８）方向の他方側に移動したときに、前記第１制御ポート（Ｐｃ１）は前記第２出力ポート（Ｐｏ２）に連通するとともに前記第２制御ポート（Ｐｃ２）は前記第１出力ポート（Ｐｏ１）に連通し、
   前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の側辺（ｃ，ｄ）はトラニオン軸（１８）方向に対して傾斜しており、前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の側辺（ｇ，ｈ）は前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の側辺（ｃ，ｄ）に対して非平行であり、
   前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）は、前記トラニオン軸（１８）方向に対して直交する上辺（ｅ）および下辺（ｆ）と、前記トラニオン軸（１８）方向に対して平行な一対の側辺（ｇ，ｈ）とを備えて長方形状に形成され、
   前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）は、前記トラニオン軸（１８）方向に対して直交する上辺（ａ）および下辺（ｂ）と、前記トラニオン軸（１８）方向に対して傾斜する一対の側辺（ｃ，ｄ）とを備えて平行四辺形状に形成され、
   前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の上辺（ｅ）および下辺（ｆ）間の距離は、前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の上辺（ａ）および下辺（ｂ）間の距離よりも小さく、
   前記ロータリバルブ（４１）および前記スリーブ（４２）が前記トラニオン軸（１８）方向に相対移動したとき、前記第１、第２制御ポート（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の上辺（ｅ）および下辺（ｆ）は、前記第１、第２出力ポート（Ｐｏ１，Ｐｏ２）の上辺（ａ）および下辺（ｂ）間を移動することを特徴とするトロイダル型変速機構の変速制御装置。
   

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