JP2013241974A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
【課題】 油圧により変速制御される無段変速機において、エネルギ損失を抑制しかつ油圧室の油圧を安定的に維持させる。
【解決手段】 可動シーブ12,22を固定シーブ11,21に向けて押す推力を生じるプライマリプーリ10に設けられたプライマリ油圧室32およびセカンダリプーリ20に設けられたセカンダリ油圧室42を備えているベルト式無段変速機5において、プライマリ油圧室32とセカンダリ油圧室42とが閉回路となる油路82,83によって連通され、これらの油圧室32,42の容積の変化量の偏差に応じて容積が変化して圧油を吸入もしくは排出する予備油圧室63がその閉回路に接続されている。
【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress energy loss and stably maintain a hydraulic pressure in a hydraulic chamber in a continuously variable transmission controlled by hydraulic pressure.
SOLUTION: A belt including a primary hydraulic chamber 32 provided in a primary pulley 10 and a secondary hydraulic chamber 42 provided in a secondary pulley 20 that generate thrust to push movable sheaves 12 and 22 toward fixed sheaves 11 and 21. In the continuously variable transmission 5, the primary hydraulic chamber 32 and the secondary hydraulic chamber 42 are communicated with each other by oil passages 82 and 83 that form a closed circuit. The reserve hydraulic chamber 63 for sucking or discharging the pressure oil is changed and is connected to the closed circuit.
[Selection] Figure 2
Description
この発明は、変速比を連続的に変化させる無段変速機に関し、特に、油圧により変速比が制御される無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission that continuously changes a gear ratio, and more particularly to a continuously variable transmission in which the gear ratio is controlled by hydraulic pressure.
例えば、特許文献1には、Vベルト式無段変速機の油圧制御装置において、調圧弁により第1オイルポンプからの吐出圧を調圧されたライン圧が、一方弁を介して駆動側プーリおよび従動側プーリの油室に供給される構成が開示されている。さらに、その一方弁により閉じられたプーリ側の油圧回路中では、駆動プーリの油室と従動プーリの油室との間に第2オイルポンプが設けられている。
For example, in
また、特許文献2には、ベルト式無段変速機の変速制御装置において、プライマリ油室とセカンダリ油室とが油圧モータポンプを介して接続され、その油圧モータポンプの中を流れる作動油の油量を調整して変速させるように構成されたものが開示されている。
さらに、特許文献3には、第1プーリの第1油圧室に保持される圧油量を一定に維持し、圧油漏れが発生している場合には、第1油圧室で保持される圧油量を増大させるように構成されたベルト式無段変速機の制御装置が開示されている。
Further, in
上述した各特許文献1,2,3に記載されている装置は、油圧を供給することによりベルト巻き掛け溝を狭くして変速比を変化させ、あるいはベルト挟圧力を増大させ、またそれぞれのプーリの油圧室からドレイン箇所に圧油を排出することによりベルト巻き掛かけ溝の幅を拡大し、あるいはベルト挟圧力を低下させている。すなわち、オイルポンプで昇圧した油圧を結局は、大気圧になっているドレイン箇所に排出しているので、再度、ベルト巻き掛け溝を狭くしたり、挟圧力を高くしたりする場合には、所定の圧力に昇圧した圧油を再度供給することになる。このように、昇圧した圧油を排出してしまう構成であるために、エネルギの損失が大きくなる可能性がある。
The devices described in
また、各油圧室の間にオイルポンプを配置して、それらの油圧室の間で圧油を行き来させることにより、昇圧した圧油をドレイン箇所に排出する量を削減することができる。しかしながら、たとえ各油圧室の構造を同一にしても、一方の油圧室の容積の増大分と他方の油圧室の容積の減少分とは必ずしも一致しない。これは、プーリを構成している可動シーブもしくはその可動シーブに油圧を作用させる油圧室の変形などが要因と思われる。従来、このような各油圧室の容積変化量の偏差に対応する技術が開発されておらず、エネルギ損失を抑制しかつ各油圧室の油圧を安定的に維持する新たな技術を開発する余地があった。 In addition, by disposing an oil pump between the hydraulic chambers and causing the pressure oil to flow back and forth between the hydraulic chambers, the amount of pressure oil that has been increased can be reduced. However, even if the structure of each hydraulic chamber is the same, the increase in the volume of one hydraulic chamber does not necessarily match the decrease in the volume of the other hydraulic chamber. This is considered to be caused by the deformation of the movable sheave constituting the pulley or the hydraulic chamber that applies hydraulic pressure to the movable sheave. Conventionally, no technology has been developed to cope with such deviations in the volume change of each hydraulic chamber, and there is room to develop a new technology that suppresses energy loss and stably maintains the hydraulic pressure of each hydraulic chamber. there were.
そのため、プライマリ側の油圧室とセカンダリ側の油圧室とを連通させる油圧回路を閉回路にさせる場合、閉回路内の圧油量の変化を低減させるためには、油圧室同士の容積の和を考慮する余地がある。 For this reason, when the hydraulic circuit that connects the primary hydraulic chamber and the secondary hydraulic chamber is closed, the sum of the volumes of the hydraulic chambers is reduced in order to reduce the change in the amount of pressure oil in the closed circuit. There is room to consider.
そこで、この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、油圧室同士を連通される油圧回路内の圧油量の変化を低減させ、変速時に消費されるエネルギを削減させる無段変速機を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the above technical problem, and reduces the change in the amount of pressure oil in the hydraulic circuit communicating between the hydraulic chambers, thereby reducing the energy consumed at the time of shifting. An object of the present invention is to provide a continuously variable transmission.
上記の目的を達成するために請求項1に係る発明は、ベルトが巻き掛けられる一対のプーリが、互いに平行に設けられた回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合された可動シーブとをそれぞれ備え、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押す推力を生じるプライマリプーリに設けられたプライマリ油圧室およびセカンダリプーリに設けられたセカンダリ油圧室を備えている無段変速機において、前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが閉回路によって連通され、これらの油圧室の容積の変化量の偏差に応じて容積が変化して圧油を吸入もしくは排出する予備油圧室が前記閉回路に接続されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが可逆ポンプを介して接続されていることを特徴とする無段変速機である。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項2の発明において、前記予備油圧室は、カム機構を介していずれか一方の前記油圧室が設けられた前記プーリと連結されており、当該プーリの溝幅が変化することに基づいて容積が変化させられるように構成されていることを特徴とする無段変速機である。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the preliminary hydraulic chamber is connected to the pulley provided with any one of the hydraulic chambers via a cam mechanism, and the groove width of the pulley. The continuously variable transmission is configured such that the volume is changed on the basis of a change in the speed.
請求項1の発明によれば、変速比を変化させる際に、閉回路内に新たに圧油を供給させなくてもよくなり、そのためにオイルポンプで消費されるエネルギを削減でき、燃費を向上させることができる。さらに、変速時に閉回路内からドレイン箇所へ圧油を排出しないので、ドレインされなくなった油量分のエネルギ効率を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, when changing the transmission gear ratio, it is not necessary to supply new pressure oil in the closed circuit. For this reason, energy consumed by the oil pump can be reduced, and fuel consumption is improved. Can be made. Furthermore, since the pressure oil is not discharged from the closed circuit to the drain location at the time of shifting, the energy efficiency corresponding to the amount of oil that is no longer drained can be improved.
請求項2の発明によれば、プライマリ油圧室とセカンダリ油圧室と予備油圧室とを含む閉回路を形成しているので、可逆ポンプにより、プライマリ油圧室の油圧とセカンダリ油圧室の油圧とを安定的に維持させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the closed circuit including the primary hydraulic chamber, the secondary hydraulic chamber, and the auxiliary hydraulic chamber is formed, the reversible pump stabilizes the hydraulic pressure in the primary hydraulic chamber and the hydraulic pressure in the secondary hydraulic chamber. Can be maintained.
請求項3の発明によれば、カム機構を介して、プーリが軸線方向で前後動する力を予備油圧室の容積を変化させる力として作用させることができる。すなわち、機械的な力に基づいて予備油圧室を容積変化させることができる。
According to the invention of
以下、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明に係る無段変速機は、駆動側のプーリに設けられた油圧室と従動側のプーリに設けられた油圧室とを連通させる油圧回路を閉回路にさせるとともに、一方の油圧室の圧油を他方の油圧室に供給させることにより変速比を制御させるように構成されている。すなわち、その閉回路内の油量を変化させずに一方の油圧室の圧油を他方の油圧室に供給させるように構成された可逆ポンプが設けられ、かつプーリの油圧室に連通された予備油圧室が設けられている。したがって、閉回路内の油量を一定にさせ、それら油圧室の容積を変化させるとともに、無段変速機の変速比を変化させるように構成されている。 Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples. The continuously variable transmission according to the present invention makes a hydraulic circuit that connects a hydraulic chamber provided in a driving pulley and a hydraulic chamber provided in a driven pulley a closed circuit and a pressure in one hydraulic chamber. The gear ratio is controlled by supplying oil to the other hydraulic chamber. That is, a reversible pump configured to supply pressure oil in one hydraulic chamber to the other hydraulic chamber without changing the amount of oil in the closed circuit is provided, and a spare communicated with the hydraulic chamber of the pulley A hydraulic chamber is provided. Therefore, the oil amount in the closed circuit is made constant, the volumes of the hydraulic chambers are changed, and the speed ratio of the continuously variable transmission is changed.
まず、図1を参照して、この発明に係る一実施形態のベルト式無段変速機について詳細に説明する。図1は、この実施形態のベルト式無段変速機5を搭載した車両の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。ベルト式無段変速機5は、車両の動力源1から駆動輪8に到る動力伝達経路中に配置されているものである。その動力伝達経路の始点となる動力源1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータを主体とするものであって、アクセル操作などの出力操作に基づいて出力が制御されるように構成されている。その動力源1から出力された動力は、動力源1の出力軸2を介して連結されたトルクコンバータや前後進切換機構などの伝動機構3に伝達される。例えば、伝動機構3が前後進切換機構である場合には、それを構成する回転要素の回転方向を正逆に切り換えることにより、動力の回転方向の正逆を切り換える。伝動機構3の出力側には、ベルト式無段変速機5の入力側の回転軸であるプライマリシャフト4が連結されており、伝動機構3からプライマリシャフト4を介してベルト式無段変速機5に動力が伝達される。
First, a belt type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing a power transmission path of a vehicle equipped with the belt type continuously
ベルト式無段変速機5は、互いに平行な一対のプライマリシャフト4とセカンダリシャフト6とを備えるとともに、プライマリシャフト4に設けられ、かつプライマリシャフト4と一体的に回転するプライマリプーリ10と、セカンダリシャフト6に設けられ、かつセカンダリシャフト6と一体的に回転するセカンダリプーリ20とからなる一対のプーリに無端状のベルト51が巻き掛けられている。具体的には、各シャフト4,6と一体化している固定シーブ11,21と軸線方向で移動可能に可動シーブ12,22とが対向する傾斜面により形成されている断面V字状の溝(V溝)にベルト51が巻き掛けられている。
The belt-type continuously
そのベルト51は、いわゆる湿式ベルトであってもよく、乾式ベルトであってもよい。例えば、ベルト51として、複数のエレメントと積層リングとにより構成された金属ベルトや、樹脂製の張力部材である芯線を有する張力帯とエレメントとにより構成された乾式複合ベルトや、樹脂製の動力伝達部である芯線を有するゴムベルトなどがある。
The
プライマリプーリ10は、プライマリシャフト4と一体化された固定シーブ11と、プライマリシャフト4にスプライン嵌合され、かつ固定シーブ11に接近もしくは離隔するように軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ12とを含むように構成されている。また、固定シーブ11および可動シーブ12は、半径方向で突出するように形成されているとともに、互いに対向する面がテーパ形状に形成されている。すなわち、固定シーブ11と可動シーブ12とが対向するV溝が形成されている。その固定シーブ11と可動シーブ12とにより形成されるV溝がプライマリプーリ10における溝幅を形成し、そのV溝にベルト51が巻き掛けられている。したがって、そのV溝にベルト51を巻き掛けられたプライマリプーリ10が回転すると、各シーブ11,12の傾斜面は、ベルト51との接触により摩擦係合して摩擦力を生じ、その摩擦力に基づいてプライマリプーリ10からベルト51に動力が伝達される。
The
また、プライマリプーリ10には、可動シーブ12に軸線方向で固定シーブ11側へ向かわせる推力を付与する推力付与機構として油圧アクチュエータ30が設けられている。油圧アクチュエータ30は、圧油を液密状態で収容する油圧室を備え、その油圧室内の油圧によりプライマリプーリ10の溝幅を変化させる推力を発生させるものである。その油圧アクチュエータ30が発生させた推力は、可動シーブ12に付与される。したがって、油圧アクチュエータ30は、油圧室内の油圧により可動シーブ12を軸線方向で固定シーブ11側へ向けて押すように構成されている。ゆえに、プライマリプーリ10は、油圧アクチュエータ30から推力を付与された可動シーブ12が軸線方向で前後動することによって、プライマリプーリ10の溝幅が変化させられ、かつベルト巻き掛かり径が変化させられるように構成されている。
Further, the
セカンダリプーリ10は、セカンダリシャフト6と一体化された固定シーブ21と、セカンダリシャフト6に嵌合され、かつ固定シーブ21に接近もしくは離隔するように軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ22とを含むように構成されている。また、固定シーブ21および可動シーブ22は、半径方向で突出するように形成されているとともに、互いに対向する面がテーパ形状に形成されている。すなわち、固定シーブ11と可動シーブ12とが対向する傾斜面同士によりV溝が形成されている。その固定シーブ21と可動シーブ22とにより形成されるV溝がセカンダリプーリ20における溝幅を形成し、そのV溝にベルト51が巻き掛けられている。したがって、セカンダリプーリ20のV溝に巻き掛けられているベルト51がプライマリプーリ10の回転に伴い動作すると、各シーブ21,22の傾斜面は、ベルト51との接触により摩擦係合して摩擦力を生じ、その摩擦力に基づいてベルト51からセカンダリプーリ20に動力が伝達される。
The
また、セカンダリプーリ20には、可動シーブ22に軸線方向で固定シーブ21側へ向かわせる推力を付与する推力付与機構として油圧アクチュエータ40が設けられている。油圧アクチュエータ40は、圧油を液密状態で収容する油圧室を備え、その油圧室内の油圧によりセカンダリプーリ20の溝幅を変化させる推力を発生させるものである。その油圧アクチュエータ40が発生させた推力は、可動シーブ22に付与される。したがって、油圧アクチュエータ40は、油圧室内の油圧により可動シーブ22を軸線方向で固定シーブ21側へ向けて押すように構成されている。ゆえに、セカンダリプーリ20は、油圧アクチュエータ40から推力を付与された可動シーブ22が軸線方向で固定シーブ21側へ向けて押されることによってベルト挟圧力を生じるように構成されている。なお、ベルト挟圧力とは、セカンダリプーリ20がV溝に巻き掛けられているベルト51を挟み込む力である。
Further, the
すなわち、ベルト式無段変速機5は、プライマリプーリ10のベルト巻き掛かり径とセカンダリプーリ20のベルト巻き掛かり径とを変化させて、それら巻き掛かり径の比を変化させることにより、変速比γを連続的に変化させるように構成されている。上述のように、動力伝達経路中のベルト式無段変速機5が変速比γを変化させることによりトルクを増減させ、増減されたトルクが出力側のセカンダリシャフト6に伝達される。そのセカンダリシャフト6は、図示しないディファレンシャルギアを介して、ドライブシャフト7に連結されるとともに駆動輪8に連結されている。したがって、ベルト式無段変速機5から出力されたトルク増減後の動力は、セカンダリシャフト6およびドライブシャフト7を介して駆動輪8に伝達され、その駆動輪8において駆動力を発生させる。
That is, the belt-type continuously
また、図示されていないが、このベルト式無段変速機5が搭載された車両には、ベルト式無段変速機5を制御するコントローラとしての電子制御装置(ECU)が設けられている。この電子制御装置は、演算処理装置(CPU)および記憶装置(RAMおよびROM)ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
Although not shown, a vehicle equipped with the belt type continuously
その電子制御装置に対しては、エンジン回転数、車速、車両の加速度、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、ブレーキ踏力、プライマリシャフト4の回転数、セカンダリシャフト6の回転数、ドライブシャフト7の回転数、駆動輪8の回転数などを検出するセンサ信号が入力される。すなわち、電子制御装置は、アップシフト要求や、ダウンシフト要求を検出することができるように構成されている。
For the electronic control unit, the engine speed, vehicle speed, vehicle acceleration, accelerator pedal operation state, brake pedal operation state, brake pedal force,
また、電子制御装置の記憶装置には各種の制御プログラムとともに各種データが記憶されている。そのため、電子制御装置に入力される信号および記憶されているデータに基づいて、電子制御装置からベルト式無段変速機5を制御する信号が出力される。例えば、アップシフト要求やダウンシフト要求などに基づいて所定の処理を実施した結果の指示信号をベルト式無段変速機5へ出力する。具体的には、ダウンシフト要求に基づいてベルト式無段変速機5の油圧アクチュエータ30の油圧もしくは油量制御を実施し、油圧室32内の油圧を減少もしくは増大させて可動シーブ12を軸線方向で前後動させて、プライマリプーリ10の溝幅を拡大もしくは狭めさせてダウンシフトもしくはアップシフトさせるように構成されている。
Various data are stored in the storage device of the electronic control device together with various control programs. Therefore, a signal for controlling the belt type continuously
つぎに、図2を参照して、油圧室内の油圧を制御することで変速比γを変化させるベルト式無段変速機5において、プライマリ側の油圧アクチュエータ30とセカンダリ側の油圧アクチュエータ40とを動作させる油圧装置について説明する。図2は、ベルト式無段変速機5の断面図とともに、油圧アクチュエータ30と油圧アクチュエータ40とを動作させる油圧装置100を模式的に示した図である。油圧装置100は、オイルパン106に貯留されているオイルがオイルポンプ101により吸入されかつ昇圧されて油路81に吐出され、油路81を介して圧送された圧油は、油圧アクチュエータ30に含まれるプライマリ油圧室32と、油圧アクチュエータ40に含まれるセカンダリ油圧室42とに供給されるように構成されている。
Next, referring to FIG. 2, in the belt-type continuously
そのプライマリ油圧室32は、可動シーブ12の傾斜面とは反対の背面側に設けられ、プライマリシャフト4に嵌合されたプランジャ31と、可動シーブ12と、プライマリシャフト4とによって形成された空間である。そのプライマリ油圧室32は、可動シーブ12とプランジャ31との間に設けられたシール材と、可動シーブ12とプライマリシャフト4の間に設けられたシール材とによって、圧油が液密状態で充満されるようにシールされている。すなわち、プライマリ油圧室32はピストン構造に形成され、プライマリ油圧室32内の容積が変化させられるとともにプライマリ油圧室32内に充満された圧油量が変化させられるように構成されている。
The primary hydraulic chamber 32 is provided on the back side opposite to the inclined surface of the
また、セカンダリ油圧室42は、可動シーブ22の傾斜面とは反対の背面側に設けられ、セカンダリシャフト6に嵌合されたプランジャ41と、可動シーブ22と、セカンダリシャフト6とによって形成された空間である。そのセカンダリ油圧室42は、可動シーブ22とプランジャ41との間に設けられたシール材と、可動シーブ22とセカンダリシャフト6の間に設けられたシール材とによって、圧油が液密状態で充満されるようにシールされている。すなわち、セカンダリ油圧室42はピストン構造に形成され、セカンダリ油圧室42内の容積が変化させられるとともにセカンダリ油圧室42内に充満された圧油量が変化させられるように構成されている。なお、セカンダリ油圧室42内には、可動シーブ22に軸線方向の推力を付勢するコイルスプリングなどの弾性体が設けられていてもよい。
The secondary
したがって、油圧装置100が形成する油圧回路において、オイルポンプ101は圧油の供給源である。オイルポンプ101は、出力軸2の回転運動に基づいて駆動され、もしくは電動機などのオイルポンプ101を駆動させるための動力源1とは異なる駆動源からの出力に基づいて駆動され、オイルパン106に貯留されたオイルを吸入する吸入口と、油路81に昇圧させた圧油を吐出する吐出口とを備えている。具体的には、その吸入口からオイルポンプ101に吸入されたオイルは、オイルポンプ101が備える歯車やロータなどの回転部材が回転することにより隙間の容積変化に基づいて吐出圧に昇圧されて油路81へ圧送される。
Therefore, in the hydraulic circuit formed by the
その油圧回路には、圧力制御弁として機能する制御弁として、増圧弁102と減圧弁103とが設けられている。増圧弁102は、オイルポンプ101側の油路81とベルト式無段変速機5側の油路82との間に設けられ、相対的に高圧な油路81側の圧油を油路82に供給するように構成されている。なお、油路81中すなわちオイルポンプ101と増圧弁102との間には、図示しないライン圧弁が設けられており、そのライン圧弁によりライン圧に調圧された油圧が増圧弁102に供給されるように構成されていてもよい。
The hydraulic circuit is provided with a
一方、減圧弁103は、ベルト式無段変速機5側の油路82とオイルパン106側の油路84との間に設けられ、相対的に高圧な油路82側の油圧を油路84に排出するように構成されている。その減圧弁103の吐出口に接続されている油路84は、オイルパン106に連通されていて、減圧弁103から吐出された圧油が油路84を流通してオイルパン106に貯留されるように構成されている。
On the other hand, the
その油圧回路中の制御弁として機能する増圧弁102および減圧弁103は、開弁動作または閉弁動作を制御できるように構成されている。例えば、開閉弁の動作が電気的に制御され、油圧回路中の油圧に因らずに閉弁状態もしくは開弁状態を維持できるように構成されている。したがって、増圧弁102および減圧弁103を閉弁させることにより、その増圧弁102および減圧弁103からベルト式無段変速機5側の油圧回路を閉回路にさせることができるように構成されている。すなわち、閉回路内にある圧油量を一定に保つことができる。具体的には、プライマリプーリ10の油圧アクチュエータ30に接続している油路83とセカンダリプーリ20の油圧アクチュエータ40に接続している油路82とから形成される閉回路内にある油量を一定に保つことができるように構成されている。なお、この実施形態における油圧装置100は、その閉回路を形成する構成部材からのリークがない状態であるため閉回路内の圧油量が一定であるものとする。
The
また、ベルト式無段変速機5側の油路82は、セカンダリ油圧室42と連通するように構成されている。また、油圧回路において、ベルト式無段変速機5側の油路として、油路82に接続され、かつプライマリ油圧室32に連通するように形成された油路83が設けられている。すなわち、図2に例示するように、セカンダリ油圧室42に連通された油路82とプライマリ油圧室32に連通された油路83とは可逆ポンプ104を介して接続されている。
The
その可逆ポンプ104は、可逆ポンプ104の駆動源であるモータ105からの出力に基づいて駆動され、少なくとも二つのポートのうちいずれか一方のポートがプライマリ油圧室32側の油路83と接続され、他方のポートがセカンダリ油圧室42側の油路82と接続されるように構成されている。すなわち、この油圧装置100は、可逆ポンプ104によりセカンダリ油圧室42側の油路82およびプライマリ油圧室32側の油路83に可逆的に圧油が吐出されるように構成されている。
The
例えば、吸入口となるいずれか一方のポートから吸入した圧油を、可逆ポンプ104が備える歯車やロータなどの回転部材が回転することにより隙間の容積変化に基づいて吐出口となる他方のポートから吐出されるように構成されている。また、可逆ポンプ104は、モータ105の駆動を停止させることによりポートを閉じるように構成されており、プライマリ油圧室32側の油路83とセカンダリ油圧室42側の油路82とを遮断するように構成されている。したがって、増圧弁102および減圧弁103により閉回路にされた油路82および油路82は、可逆ポンプ104によって、接続もしくは遮断させるように構成されている。なお、モータ105は、駆動制御できる構成であればよく、可逆ポンプ104用の駆動源であってもよい。
For example, the pressure oil sucked from one of the ports serving as the suction port is rotated from the other port serving as the discharge port based on a change in the volume of the gap as a rotating member such as a gear or a rotor included in the
また、プライマリ油圧室32側の油路83には、シリンダ61とピストン62とにより形成された予備油圧室63の容積が変化させられるように構成された予備シリンダ機構60が接続されている。すなわち、プライマリ油圧室32と予備油圧室63とが油路83によって連通されている。したがって、予備油圧室63は、可逆ポンプ104を介してセカンダリ油圧室42と接続もしくは遮断されるように構成されている。
In addition, a
さらに、予備シリンダ機構60は、カム機構70を介してプライマリプーリ10と接続されており、プライマリプーリ10の溝幅が変化することに基づいてカム機構70から予備油圧室63の容積を変化させる荷重を作用されるように構成されている。具体的には、プライマリプーリ10の可動シーブ12が軸線方向で前後動する動きに基づいてカム機構70が動作させられるように構成されている。
Further, the
ここで、図3を参照して、カム機構70の具体例に基づいて説明する。図3は、カム機構70の一例を模式的に示した図である。カム機構70は、可動シーブ12と一体的に連結された連結部材76とベアリング75を介して接続されたカム73が、可動シーブ12と相対回転可能に構成されている。すなわち、カム73は、連結部材76を介して可動シーブ12が軸線方向に前後動する動きが伝達され、可動シーブ12とともに軸線方向で前後動する。
Here, with reference to FIG. 3, it demonstrates based on the specific example of the
また、カム73には、連結部材72と連結されたカムフォロワ71が当接する内周側のカム面73aと外周側のカム面73bとが形成されている。そのカム面73aは、断面が凸状に形成され、連結部材72に半径方向で外周側へ向かう荷重を作用し、カム面73bは、断面が凹状に形成され、連結部材72に半径方向で内周側へ向かう荷重を作用するように構成されている。すなわち、可動シーブ12が軸線方向で前後動することに基づいて連結部材76を介して接続されたカム73が、軸線方向で前後動し、カムフォロワ71を介して連結部材72が半径方向で前後動させられる。言い換えれば、カム73の動きに応じて連結部材72が従動節として機能するように構成されている。
The
その連結部材72は、予備油圧室63の容積を変化させるピストン62と連結されている。図3に例示する予備シリンダ機構60では、シリンダ61が図示しないケースなどに固定されている。したがって、プライマリプーリ10の溝幅が変化させられることに基づいて予備油圧室63の容積が変化させられるように構成されている。なお、図示しないが、予備シリンダ機構60の変形例として、半径方向で前後動できるようにシリンダ61が構成された場合、連結部材72はシリンダ61に連結されてもよい。すなわち、連結部72が半径方向で前後動させられることに基づいてシリンダ61が、ハウジングなどに固定されたピストン62に摺動して予備油圧室63の容積を変化させるように構成されてもよい。
The connecting
例えば、カム73のカム面73aからの荷重によりカムフォロワ71および連結部材72が動作させられる場合、連結部材72は半径方向で外側に動かされ、予備油圧室63の容積は減少させられる。すなわち、可動シーブ12からカム機構70を介して、予備油圧室63内の圧油を油路83へ排出させる荷重が予備シリンダ機構60に作用される。なお、カム面73aから連結部材72を介して予備シリンダ機構60に作用する荷重は、予備油圧室63の容積を減少させるように作用する場合に限らず、予備油圧室63の容積が増大することを抑制させるように作用してもよい。
For example, when the
一方、カム73のカム面73bからの荷重によりカムフォロワ71および連結部材72が動作させられる場合、連結部材72は半径方向で内側に動かされ、予備油圧室63の容積は増大させられる。すなわち、可動シーブ12からカム機構70を介して、油路83内の圧油を予備油圧室63内に吸入させる荷重が予備シリンダ機構60に作用される。なお、カム73は、可動シーブ12の外周側に全周にわたって形成されていてもよく、所定の箇所に設けられたレール74により軸線方向で摺動可能に構成されていてもよい。すなわち、カム面73a,73bが、プライマリプーリ10の外周側を囲むように形成されていてもよい。さらに、カムフォロワ71は、カム73が軸線方向で前後動することによって、回転しながらカム面73a,73bと当接するように構成されていてもよい。
On the other hand, when the
つぎに、図4を参照して、セカンダリ側の油路82とプライマリ側の油路83とを含む油圧回路が閉回路である場合、変速比γと油圧室32,42,63のそれぞれの容積変化との関係について説明する。ここでは、プライマリ油圧室32の容積を容積A、セカンダリ油圧室42の容積を容積B、予備油圧室63の容積を容積Cとして説明する。また、閉回路内にある圧油量はリークがない状態で一定に保たれているので、図4に例示するように、全ての油圧室32,42,63の容積の和である容積Sが一定の状態で、各油圧室32,42,63の容積A,B,Cがそれぞれ容積変化する。
Next, referring to FIG. 4, when the hydraulic circuit including the secondary
相対的に大きい変速比から小さい変速比へと変速比γを減少させる場合、プライマリプーリ10のベルト巻き掛かり径が拡大させられ、セカンダリプーリ20のベルト巻き掛かり径が縮小させられる。したがって、プライマリプーリ10の溝幅を狭くさせるためにプライマリ油圧室32の容積Aは増大させられ、セカンダリプーリ20の溝幅を拡大させるためにセカンダリ油圧室42の容積Bは減少させられる。すなわち、可逆ポンプ104は、セカンダリ油圧室42内の圧油をプライマリ油圧室32内へ送るように油路82から油路83へ圧油を流通させるように駆動させられる。
When the gear ratio γ is decreased from a relatively large gear ratio to a small gear ratio, the belt winding diameter of the
一方、相対的に小さい変速比から大きい変速比へと変速比γを増大させる場合、プライマリプーリ10のベルト巻き掛かり径が縮小させられ、セカンダリプーリ20のベルト巻き掛かり径が拡大させられる。したがって、プライマリプーリ10の溝幅を拡大させるのでプライマリ油圧室32の容積Aは減少させられ、セカンダリプーリ20の溝幅を狭くさせるのでセカンダリ油圧室42の容積Bは増大させられる。すなわち、可逆ポンプ104は、プライマリ油圧室32内の圧油をセカンダリ油圧室42内へ送るように油路83から油路82へ圧油を流通させるように駆動させられる。
On the other hand, when the speed ratio γ is increased from a relatively small speed ratio to a large speed ratio, the belt winding diameter of the
そして、図4に例示するように、プライマリ油圧室32の容積Aと、セカンダリ油圧室42の容積Bとの合計容積(A+B)は、変速比γを変化させるのに伴い変化する。変速比γに応じて各油圧室32,42の容積変化量の偏差が生じることによって、この合計容積(A+B)は変化する。具体的には、変速比γを変化させる際、プライマリプーリ10のベルト巻き掛かり径と、セカンダリプーリ20のベルト巻き掛かり径とが異なることによって、可動シーブ12のストローク変化量と可動シーブ22のストローク変化量との偏差が生じる。このストローク変化量とは、ベルト式無段変速機5の変速比γをある変速比から別の変速比へと変化させた場合、軸線方向で可動シーブ12,22がそれぞれ移動する距離である。なお、各油圧室32,42の変形などによって容積変化量の偏差が生じる場合もある。
As illustrated in FIG. 4, the total volume (A + B) of the volume A of the primary hydraulic chamber 32 and the volume B of the secondary
したがって、所定の変速比から変速比γ=1に向けて変速させた場合、図4に例示するように、プライマ油圧室32の容積変化量ΔAと、セカンダリ油圧室42の容積変化量ΔBとの偏差は減少する。すなわち、予備油圧室63の容積Cは減少する。一方、変速比γ=1から変速比γを増大もしくは減少させた場合、プライマリ油圧室32の容積変化量ΔAと、セカンダリ油圧室42の容積変化量ΔBとの偏差は増大する。そのため、変速比γが変化することによりプライマリ油圧室32の容積Aとセカンダリ油圧室42の容積Bとの合計容積(A+B)が変化するので、その合計容積(A+B)の相違を補正するように予備油圧室63の容積Cを増減させる。
Therefore, when shifting from a predetermined gear ratio toward the gear ratio γ = 1, as illustrated in FIG. 4, the volume change amount ΔA of the primer hydraulic chamber 32 and the volume change amount ΔB of the secondary
その予備油圧室63の容積Cは、変速比γ=1の際に最小容積Cminとなり、変速比γmaxまたはγminの際に最大容積Cmaxとなるように容積変化させられる。したがって、プライマリ油圧室32の最大容積Amaxとセカンダリ油圧室42の最大容積Bmaxとが同容積となり、プライマリ油圧室32の最小容積Aminとセカンダリ油圧室42の最小容積Bminとが同容積となるように構成されている。また、変速比γ=1の際、プライマリ油圧室32の容積Aとセカンダリ油圧室42の容積Bとが同容積になり、かつその合計容積(A+B)が最大合計容積(A+B)maxとなる。
The volume C of the reserve
言い換えれば、プライマリ油圧室32内の油圧が減少することに伴い可動シーブ12が固定シーブ11から離隔する方向へ摺動する場合、予備シリンダ機構60は、カム機構70から、所定の変速比域Xでは予備油圧室63の容積を減少させる荷重が作用され、所定の変速比域Xとは異なる変速比域Yでは予備油圧室63の容積を増大させる荷重が作用される。すなわち、プライマリ側の油路83の油圧が減少する場合であっても、カム機構70を介して予備油圧室63に油路83内の圧油を吸入させる荷重が作用され、予備油圧室63の容積を増大させることができるように構成されている。なお、上述した変速比域とは例えば、変速比域Xが、最小変速比γmin≦X<1となり、変速比域Yが、1<Y≦最大変速比γmaxとなる。
In other words, when the
一方、プライマリ油圧室32内の油圧が増大することに伴い可動シーブ12が固定シーブ11側へ接近する方向へ摺動する場合、予備シリンダ機構60は、カム機構70から、異なる変速比域Yでは予備油圧室63の容積を減少させる荷重が作用され、所定の変速比域Xでは予備油圧室63の容積の増大を抑制させる荷重が作用される。すなわち、プライマリ側の油路83の油圧が増大する場合であっても、カム機構70を介して予備油圧室63内の圧油を油路83へ排出させる荷重が作用され、ある変速比域では予備油圧室63の容積を減少させることができるように構成されている。
On the other hand, when the
なお、この発明に係るベルト式無段変速機は、上述してきた実施形態に限定されるものではなく、この発明の目的を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。例えば、この発明に係るベルト式無段変速機は、湿式のベルト式無段変速機であってもよく、乾式のベルト式無段変速機であってもよい。 The belt-type continuously variable transmission according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the object of the present invention. For example, the belt type continuously variable transmission according to the present invention may be a wet type belt type continuously variable transmission or a dry type belt type continuously variable transmission.
1…動力源、 4…プライマリシャフト、 5…ベルト式無段変速機、 6…セカンダリシャフト、 10…プライマリプーリ、 20…セカンダリプーリ、 30…油圧アクチュエータ、 32…プライマリ油圧室、 40…油圧アクチュエータ、 42…セカンダリ油圧室、 51…ベルト、 60…予備シリンダ機構、 61…シリンダ、 62…ピストン、 63…予備油圧室、 70…カム機構、 71…カムフォロワ、 72…連結部材、 73…カム、 81,82,83…油路、 100…油圧装置、 101…オイルポンプ、 102…増圧弁、 103…減圧弁、 104…可逆ポンプ、 105…モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記プライマリ油圧室と前記セカンダリ油圧室とが閉回路によって連通され、
これらの油圧室の容積の変化量の偏差に応じて容積が変化して圧油を吸入もしくは排出する予備油圧室が前記閉回路に接続されていることを特徴とする無段変速機。 A pair of pulleys around which a belt is wound are a fixed sheave integrated with a rotation shaft provided in parallel with each other, and a movable fitting fitted so as to move in the axial direction so as to approach or separate from the fixed sheave. In a continuously variable transmission that includes a primary hydraulic chamber provided in a primary pulley and a secondary hydraulic chamber provided in a secondary pulley, each of which includes a sheave, and that generates a thrust that pushes the movable sheave toward the fixed sheave.
The primary hydraulic chamber and the secondary hydraulic chamber are communicated by a closed circuit,
A continuously variable transmission, wherein a spare hydraulic chamber that changes its volume in accordance with a deviation of a change in volume of these hydraulic chambers and sucks or discharges pressure oil is connected to the closed circuit.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017072194A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | ジヤトコ株式会社 | Automatic transmission |
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- 2012-05-18 JP JP2012114624A patent/JP2013241974A/en active Pending
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