专利名称：用于车辆的带式无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的带式无级变速器，更具体地涉及一种带式无级变速器，其在两个可变皮带轮之间用皮带传递原动力，同时通过改变皮带的卷绕半径控制其传动比。
背景技术：
一般而言，为了根据车辆工作条件在最佳条件下运行发动机，有级变速器或无级变速器设置在发动机的输出侧上。作为这种无级变速器的例子，有一种带式无级变速器。带式无级变速器包括两个彼此平行布置的旋转件，和分别连接到两个旋转件中的一个上的第一皮带轮与第二皮带轮。第一皮带轮和第二皮带轮中的每个都由固定槽轮和可移动槽轮的组合构成，V形槽形成于固定槽轮和可移动槽轮之间。
此外，皮带卷绕在第一皮带轮的槽和第二皮带轮的槽周围，液压室被分别提供，每个都独立地产生在轴向方向上作用于可移动槽轮上的皮带压紧力。当每个液压室的液压力被独立控制时，第一皮带轮的槽的宽度被控制以改变皮带的卷绕半径，从而改变其传动比。同时，第二皮带轮的槽的宽度改变，以便控制皮带的张力。
在例如上述的带式无级变速器中，液压室设置在旋转件的外周侧上，这可能使得由离心力产生的液压力或所谓离心液压力作用在液压室上，使液压室中的液压力高于受控目标水平，已知的问题是这导致支承皮带的槽宽度控制精度下降。日本专利申请特开2001-323978(相应于美国专利6565465B2)描述了一个关于带式无级变速器的例子，其能解决这种由离心液压力引起的问题。
在该公开披露的带式无级变速器中，设置在第二轴上的第二皮带轮设有整体地形成于第二轴上的固定槽轮和可移动槽轮，可移动槽轮可在轴向方向上移动地连在第二轴上。第一液压室形成于可移动槽轮和分隔壁之间，使可移动槽轮在轴向方向上受压，第二液压室形成于分隔壁和平衡板之间，逆着第一液压室的压制压力在相对的方向上提供给可移动槽轮一个压制压力，形成油路的元件位于与第二液压室连通的油路路径中。此外，形成油路的元件加到第二轴上，轴承和分隔件设置在其每侧上，油路也在第二轴中形成，在第二轴中，第二液压室通过布置在形成油路的元件中的凹口与油路连通。另外，压紧螺旋弹簧在第一液压室中布置在可移动槽轮和分隔壁之间，在产生皮带压制压力的方向上推动可移动槽轮。
在如上面的公布中所述的带式无级变速器中，离心液压力作用于第一液压室上，同时第一液压室中的液压力受到控制，并且即使第一液压室中的液压力变得高于目标压力水平，也在第二液压室中产生与离心液压力相应的液压力，结果，与离心液压力相应的压力能抵消离心液压力。并且由于螺旋弹簧在产生皮带压制压力的方向上推动可移动槽轮，以防油变得不能供给到第一液压室，所以产生皮带压制压力以防止皮带滑动，即使当车辆被拖行时，从而不引起关于皮带卡住的问题。
然而，上面的公布中描述的带式无级变速器有一些问题，即推动这种可移动槽轮的压紧螺旋弹簧设置在第一液压室内，并且独立于确定第二液压室的平衡板形成有一元件，这使得其结构安排更复杂，成本更高。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于车辆的带式无级变速器，其能以简单的构造解决前述问题并产生用于抵消作用的离心液压力，以及在产生皮带压制压力的方向上推动可移动槽轮，即使在车辆被拖行时。
为了实现前述目标，根据本发明第一方面的用于车辆的带式无级变速器设有形成第一液压室的元件，在第一液压室，产生作用在可移动槽轮上的皮带压紧力，和形成第二液压室一部分的圆形件，在第二液压室，产生一液压力以抵消第一液压室中产生的离心液压力，其中圆形件由弹性件形成，在可移动槽轮处于预定传动比中的位置处，该弹性件在产生皮带压紧力的方向上推动可移动槽轮。
优选地，可移动槽轮是第二可移动槽轮，在可移动槽轮处于传动比至少大于预定传动比的位置处，弹性件适合于在产生皮带压紧力的方向上向可移动槽轮产生推力。
弹性件可以包括盘簧，其中在可移动槽轮处于传动比至少大于预定传动比的位置处，盘簧的外周端通过密封件与可移动槽轮的圆柱部接合，盘簧的内周端由与固定槽轮整体布置的旋转固定件支承。
弹性件可以包括盘簧，其中其外周端通过密封件与可移动槽轮的圆柱部接合，其内周端总是由与固定槽轮整体布置的旋转固定件限制和支承。
此外，旋转固定件可以包括形成第一液压室一部分的活塞件。
而且，旋转固定件可以包括布置在第一液压室外侧的圆形支承件。
此外，油孔可以形成于活塞件中，以使油从第一液压室泄漏到第二液压室。
根据本发明的第一方面，提供了形成第一液压室的元件，在第一液压室，产生作用于可移动槽轮上的皮带压紧力，和提供了形成第二液压室一部分的圆形件，在第二液压室，产生一液压力以抵消第一液压室中产生的离心液压力，其中圆形件由弹性件形成，在可移动槽轮处于预定传动比中的位置处，该弹性件在产生皮带压紧力的方向上推动可移动槽轮。这允许单个圆形弹性件仅仅提供用于离心液压力抵消的第二液压室的形成作用和将推动作用提供给可移动槽轮。
在可移动槽轮处于传动比至少大于预定传动比的位置处，可移动槽轮是第二可移动槽轮和弹性件适合于在产生皮带压紧力的方向上向可移动槽轮产生推力的情况下，在车辆被拖行时必需的第二侧可移动槽轮的皮带压紧力必定能产生。
在弹性件包括盘簧的情况下，其中在可移动槽轮处于传动比至少大于预定传动比的位置处，盘簧的外周端通过密封件与可移动槽轮的圆柱部接合，盘簧的内周端由与固定槽轮整体布置的旋转固定件支承，在可移动槽轮处于传动比小于预定传动比的位置处，盘簧的内周端没有被支承，因而，反作用力没有产生，结果，抵消离心液压力的力没有减小。
在弹性件包括盘簧的情况下，其中其外周端通过密封件与可移动槽轮的圆柱部接合，其内周端总是由与固定槽轮整体布置的旋转固定件限制和支承，在可移动槽轮处于传动比小于预定传动比的位置处，盘簧反转，此后，在与产生皮带压紧力的方向相反的方向上产生推力，这能帮助抵消离心液压力的力。
此外，在旋转固定件包括形成第一液压室一部分的活塞件的情况下，能提供简单的构造，不增加部件数量。
在旋转固定件包括布置在第一液压室外侧的圆形支承件的情况下，能引入恒定的液压力，从而向第二液压室提供流畅的供油。
此外，在油孔形成于活塞件中以使油从第一液压室泄漏到第二液压室的情况下，能提供简单的构造，不增加部件数量。
从下面结合附图进行的对其实施方式的说明，本发明的上述和其它目标、效果、特征和优点将变得更加明显。
图1是表示变速差速器的概略图，根据本发明的带式无级变速器应用于该变速差速器；图2A是横截面图，表示根据本发明的带式无级变速器的第一优选实施方式，其中示出了第一皮带轮的构造；图2B是横截面图，表示根据本发明的带式无级变速器的第一优选实施方式，其中示出了第二皮带轮的构造；图3是横截面图，表示根据本发明的带式无级变速器的第二优选实施方式，其中示出了第二皮带轮的另一种构造；图4是根据本发明的优选实施方式中的液压线路图；图5A和5B是用来说明根据本发明实施方式的圆形弹性件的移动的图，具体地说，图5A是图表，表示圆形弹性件根据可移动槽轮的位置改变所产生的力的方向和大小，即根据传动比γ的大小所产生的力的方向和大小；和图5B是说明图，表示由可移动槽轮位置的改变引起的圆形弹性件的移动状态。
具体实施例方式
在下文中将参考附图详细地描述本发明的优选实施方式。
(1)变速差速器(transaxle)的构造图1是表示前置发动机、前驱动车辆(发动机位于车辆前侧的前轮驱动车辆)的变速差速器的概略图，本发明应用于该变速差速器。
参考图1，发动机1作为车辆的动力源安装并且不局限于该类发动机。为了方便的原因，下面的说明假定汽油发动机用作发动机1。
变速差速器3设置在发动机1的输出侧上，变速差速器3依次具有变速差速器壳4、变速差速器箱5和变速差速器后盖6。变速差速器壳4加到发动机1的后端，变速差速器箱5安装在变速差速器壳4的与发动机1相对的开口端上，变速差速器后盖6安装在变速差速器箱5的与变速差速器壳4相对的开口端上。
液力变矩器7设置在变速差速器壳4内，前进-后退选择机构8、带式无级变速器(CVT)9和主减速齿轮10设置在变速差速器箱5和变速差速器后盖6内。
与曲轴2同轴的输入轴11设置在变速差速器壳4内，涡轮机转轮13安装在输入轴11的发动机1侧的端部上，另一方面，前盖15通过驱动盘14连通到曲轴2的后端，泵轮16连接到前盖15。涡轮机转轮13和泵轮16彼此相对地布置，定轮17设置在涡轮机转轮13和泵轮16内侧，油泵20布置在液力变矩器7和前进-后退选择机构8之间。
前进-后退选择机构8沿着动力传输路径设置在输入轴11和带式无级变速器9之间，前进-后退选择机构8设有双小齿轮式的行星齿轮机构24，行星齿轮机构24包括设置在输入轴11上的太阳齿轮25、与太阳齿轮25同心地布置在太阳齿轮25外周侧的齿圈26、与太阳齿轮25啮合的行星小齿轮28、与行星小齿轮27和齿圈26啮合的行星小齿轮28以及托架29，托架29可旋转地保持行星小齿轮27和28，以及保持行星小齿轮27和28以便它们能整体地绕太阳齿轮25旋转，托架29连接到带式无级变速器9的第一轴30(后面描述)。另外，提供了连接和分离在托架29与输入轴11之间的动力传输路径的前进离合器CL，和提供了控制齿圈26的旋转与锁止的倒档制动器BR。
带式无级变速器9设有与输入轴11同心布置的第一轴30(驱动侧上的轴)和与第一轴30平行布置的第二轴31(从动侧上的轴)，轴承32和33可旋转地保持第一轴30，轴承34和35可旋转地保持第二轴31。
第一轴30设有第一皮带轮36，第二轴31设有第二皮带轮37。第一皮带轮36具有固定槽轮38和可移动槽轮39，固定槽轮38与第一轴30整体形成在第一轴30的外周上，可移动槽轮39如此构形以便可在第一轴30的轴向方向上移动。V形槽40形成于固定槽轮38和可移动槽轮39的相对表面之间。
此外，提供了液压执行机构41，其通过在第一轴30的轴向方向上移动可移动槽轮39使得可移动槽轮39邻接固定槽轮38和从固定槽轮38分离。同时，第二皮带轮37设有固定槽轮42和可移动槽轮43，固定槽轮42与第二轴31整体形成在第二轴31的外周上，可移动槽轮43如此构形以便可在第二轴31的轴向方向上移动。V形槽44形成于固定槽轮42和可移动槽轮43的相对表面之间。另外，提供了液压执行机构45，其通过在第二轴31的轴向方向上移动可移动槽轮43使得可移动槽轮43邻接固定槽轮42和从固定槽轮42分离。
皮带46卷绕在第一皮带轮36的槽40和第二皮带轮37的槽44上，皮带46构形为设置有多个金属块和多个钢环。主动齿轮47固定在第二轴31上并由轴承48和49保持。轴承35设置在变速差速器后盖6的侧面上，停车齿轮31A设置在第二轴31上，位于轴承35和第二皮带轮37之间。
与第二轴31平行的中间轴50沿着动力传输路径设置在带式无级变速器9的主动齿轮47和主减速齿轮10之间，由轴承51和52支承。与主动齿轮47和最终传动齿轮54啮合的中间从动齿轮53设置在中间轴50上。
另一方面，主减速齿轮10设有中空的差速器壳55，差速器壳55由轴承56和57可旋转地保持，齿圈58设置在差速器壳55的外周上。最终传动齿轮54与齿圈58啮合。小齿轮轴59安装在差速器壳55内，两个行星小齿轮60安装在小齿轮轴59上。两个半轴齿轮61与行星小齿轮60啮合，然后两个半轴齿轮61分别通过右和左驱动轴62连接到车轮63。
在下文中将参考图2A和2B详细地说明上述带式无级变速器9的第一优选实施方式。图2A和2B分别是第一皮带轮36和第二皮带轮37附近的放大的横截面图。
(2)第一皮带轮36的构造第一皮带轮36位于第一轴30的外周上，在加到变速差速器后盖6的轴承33和加到变速差速器箱5的侧部的轴承32之间。第一轴30能绕轴线A1旋转，两个油路107和108在轴向方向上形成于第一轴30内，油路107和108与将在后面描述的液压控制装置的液压管路200连通。此外，油路109和110形成于第一轴30中，在径向方向上朝着其外周面延伸。油路109和110与油路107连通，并在轴向方向上彼此隔开。详细地说，油路109比油路110更靠近轴承33。油路111设置在第一轴30中，在径向方向上朝着其外周面延伸，并与油路108连通。油路111在可移动槽轮39和固定槽轮38之间开口，以供应用来润滑皮带46的油。
另一方面，肩部112在第一轴30的外周上与轴承33相对地形成于油路109的孔口和轴承33之间。可移动槽轮39设有沿着第一轴30的外周面滑动的内圆柱部39A，从内圆柱部39A在固定槽轮38侧上的端部朝着外周侧邻接的径向部39B，和外圆柱部39C，外圆柱部39C邻接径向部39B的外周端并在轴向方向上朝着轴承33侧延伸。油路116形成于内圆柱部39A中，从其内表面穿过外表面。油路116和油路110通过圆形凹口115连通，圆形凹口115形成于第一轴30的外周面上。
分隔壁117布置在可移动槽轮39和轴承33之间。分隔壁117设有形成分隔壁117内周侧的径向部117A，圆柱部117B，和径向部117C，圆柱部117B邻接径向部117A的外周端并在可移动槽轮39的径向部39B侧上延伸，径向部117C邻接圆柱部117B在可移动槽轮39的径向部39B侧上的端部并朝着外侧延伸，分隔壁117的径向部117A布置在肩部112和轴承33之间。注意，塑胶密封圈117D加到分隔壁117的径向部117C的外周端。密封圈117D接触可移动槽轮39的外圆柱部39C的内周面，以便密封圈117D和外圆柱部39C在轴向方向上彼此相对移动，在其间的接触部分上形成密封面。这样，第一液压室PC1形成于由可移动槽轮39和分隔壁117围绕的空间中。第一液压室PC1与油路116连通。
在第一轴30的轴向方向上延伸的槽123形成于可移动槽轮39的圆柱部39A的内周面上，在轴向方向上延伸的槽124形成于第一轴30的外周面上。多个槽123和槽124在圆周方向上分别以一定间隔隔开。第一轴30和可移动槽轮39定位成使得每个槽123与每个槽124的位置在圆周方向上处于相同的相位上。多个滚珠125布置在槽123和槽124上面，槽123、槽124和滚珠125允许第一轴30和可移动槽轮39在轴向方向上平稳地相对移动，同时，不在圆周方向上相对移动。
此外，圆形圆筒件126安装在第一轴30的外周上。圆筒件126设有径向部126A、圆柱部126B，圆柱部126B邻接径向部126A的外周侧并在轴向方向上朝着固定槽轮38侧延伸。圆柱部126B的内径设定成大于可移动槽轮39的外圆柱部39C的外径。
如上构造的圆筒件126的径向部126A的内周部布置在轴承33和分隔壁117的径向部117A之间。此外，螺母130用螺纹连接的方式固定到第一轴30的外周。螺母130和肩部112允许轴承33、圆筒件126和分隔壁117在第一轴30的轴向方向上支承在其间，并定位和固定在轴向方向上。
活塞131设置在分隔壁117的圆柱部117B和圆筒件126的圆柱部126B之间以及圆筒件126的径向部126A和可移动槽轮39的外周部39C之间。活塞131以大体盘形的方式形成，由橡胶构成的弹性O形环131A安装在活塞131的内周上，塑胶密封圈131B安装在活塞131的外周上。活塞131布置成在轴向方向上朝分隔件117和圆筒件126移动。O形环131A通过接触分隔壁117的圆柱部117B的外周面而形成密封面，密封圈131B通过接触圆筒件126的圆柱部126B的内周面而形成密封面。此外，在轴向方向上朝着轴承33侧延伸的圆柱套管131C形成于活塞131的内周端中。
这样，第二液压室PC2形成于由圆筒件126、分隔壁117和活塞131围绕的圆形空间中。在分隔壁117的厚度方向上穿过分隔壁的油路135形成于边界部分中，位于分隔壁117的径向部117A和圆柱部117B之间，第一液压室PC1和第二液压室PC2通过油路135连通。空气室136形成于由分隔壁117、活塞131和可移动槽轮39的外圆柱部39C围绕的空间中。提供通风道137以在空气室136和圆筒件126的外侧之间连通。
(3)第二皮带轮37的一个实施方式图2B是横截面图，表示第二轴31附近的详细构造。第二皮带轮37位于第二轴31外周上的轴承34和轴承35(在此未示出)之间，第二轴31能绕轴线B1旋转，两个油路178和179在轴向方向上形成于第二轴31内部，油路178和179与将在后面描述的液压控制装置的液压管路200连通。油路180设置在第二轴31中，在径向方向上朝着第二轴31的外周面延伸，并与油路178连通。油路181设置在第二轴31中，在径向方向上朝着第二轴31的外周面延伸，并与油路179连通。此外，肩部31B形成于第二轴31的外周上，位于油路180的孔口和轴承34之间。
第二皮带轮37的可移动槽轮43设有内圆柱部43A、径向部43B，径向部43B邻接内圆柱部43A在固定槽轮42侧上的端部。圆形活塞件190设置在肩部31B和轴承34之间。活塞件190设有第一径向部190A、大体圆柱形部分190B和第二径向部190C，大体圆柱形部分190B从第一径向部190A的外周端朝着可移动槽轮43的径向部43B侧延伸，第二径向部190C弯曲并从大体圆柱形部分190B的端部朝着其外侧延伸。
此外，轴向方向上的键槽(未示出)形成于可移动槽轮43的内圆柱部43A的内周面上，轴向方向上的键槽31S形成于第二轴31的外周面上。这些键槽在圆周方向上隔开一定间隔。以与第一轴30相同的方式，第二轴31和可移动槽轮43定位成使得每个键槽和键槽31S在圆周方向上位于彼此相同的相位上。键槽允许第二轴31和可移动槽轮43在轴向方向上平稳地相对移动，同时，不在圆周方向上相对移动。
另一方面，可移动槽轮43设有外圆柱部43C(也称为圆筒部)，外圆柱部43C的内周面形成为，从可移动槽轮43的径向部43B的外周端朝着活塞件190侧、大体上与轴线B1平行地延伸。塑胶密封圈190D安装在活塞件190的第二径向部190C的外周上，密封圈190D接触圆柱部43C的内周面以便在轴向方向上相对滑动，并在其接触部分上形成密封面。第一液压室P1形成于由可移动槽轮43的内圆柱部43A、径向部43B和圆筒部(外圆柱部)43C以及活塞件190包围的空间中。通过在径向方向上形成于可移动槽轮43的内圆柱部43A的端部和活塞件190的第一径向部190A之间的油路，和形成于第二轴31的外周部上的油路，第一液压室P1与上述油路180连通。
另一方面，圆形支承件184以这样一种方式在第二轴31的外周侧上设置于活塞件190和轴承34之间，即圆形支承件184支承将在后面描述的圆形弹性件194并形成油路，圆形弹性件194由盘簧构成。圆形支承件184设有径向部184A和圆柱部184B，圆柱部184B从径向部184A的外周端朝着活塞件190侧、大体上与轴线B1平行地延伸，此外，形成在径向方向上延伸到径向部184A的内周端侧的油路184C。此外，将在后面描述的具有预定宽度的环形槽184D形成于圆柱部184B中。注意，螺母186用螺纹连接的方式固定到第二轴31的外周，螺母186和肩部31B允许形成第一液压室P1一部分的活塞件190、第一液压室P1外侧的圆形支承件184和轴承34在第二轴31的轴向方向上支承在其间，定位并固定在第二轴31上，从而保证了油路181靠近肩部31B的孔口总是通过油路184C与将在后面描述的第二液压室连通，即与抵消液压室P2连通。
增大直径部43E通过内侧外伸部43D形成于可移动槽轮43的外圆柱部(圆筒部)43C的端部。用来安装卡环192的环形槽43F形成于增大直径部43E的内周面中。另一方面，由盘簧构成的圆形弹性件194设置成使得其内周部位于上述圆形支承件184的环形槽184D中，使得其外周部位于由安装在环形槽43F中的卡环192和外伸部43D形成的圆形空间中。注意，例如唇形密封件的密封件196加到圆形弹性件194的外周部上以防止漏油。如果多个凹口布置在圆形弹性件194的内周部中用来调节柔性，则将塑料膜粘附在内周部上以覆盖这些凹口，防止上述的漏油。这样，第二液压室，即抵消液压室P2形成于由活塞件190、可移动槽轮43的外圆柱部43C和圆形弹性件194包围的空间中。
(4)液压管路的构造将参考图4说明上面阐明的带式无级变速器9中的液压控制装置的液压管路200。
在本实施方式中，从油箱或油盘吸入并从油泵20排出的工作流体供给到油路202，供给到油路202的工作流体由第一调制阀208调制，然后供给到具有管路压力PL的油路210，其中第一调制阀208布置在从油路202分支出去的油路204中并由负载螺线管(dutysolenoid)206进行负载控制。从第一调制阀208排出到油路251的工作流体被第二调制阀250调制成低于管路压力PL，然后通过其中具有孔口252的油路228引入到抵消液压室P2，其中第二调制阀250由负载螺线管206进行负载控制。具有管路压力PL的工作流体被第一旁路减压阀214调制成控制液压力Pdr，然后供给到包括第一液压室PC1和第二液压室PC2的第一液压执行机构41，其中第一旁路减压阀214布置在从油路210分支出来的油路212中。注意，第一旁路减压阀214由负载螺线管216进行负载控制以减小用于控制液压力Pdr的管路压力PL。
此外，具有管路压力PL的工作流体被布置在油路210中的第二旁路减压阀220调制变成控制液压力Pdn，然后供给到第二液压执行机构45。注意，第二旁路减压阀220由负载螺线管222进行负载控制以减小用于控制液压力Pdn的管路压力PL。
在本实施方式中，减小到控制液压力Pdn的工作流体通过油路210供给到上述第二液压执行机构45的第一液压室P1。在此，减压阀230设置在从具有管路压力PL的油路210分支出来的油路232中，并形成上述供给到负载螺线管206、216和222的原始压力(恒量)Psol(例如，0.5MPa)。
注意，控制器240控制整个车辆并设有微型计算机，其主要包括计算处理单元(CPU或MPU)、存储单元(RAM和ROM)和输入与输出接口。
代表发动机1运行状态的各种参数，例如发动机转速、油门开度和节气门开度传感器的信号，代表变速差速器3的状态的各种参数，例如液力变矩器7的扭矩比、输入轴30的转速Nin和输出轴31的转速Nout，此外，例如车速等信息作为不同传感器的信号和计算结果输入到控制器240中。然后，为了所希望的传动比γ(＝Nin/Nout)或所希望的皮带压紧力，控制器240基于通过实验预先确定的图等等控制负载螺线管202、216和222，从而产生控制液压力Pdr和控制液压力Pdn。
此外，用来基于各种信号控制发动机1、锁止离合器19和带式无级变速器9的换档机构的数据被存储在控制器240中。例如，控制器240基于例如油门开度和车速等车辆运行状态控制带式无级变速器9的传动比，由此用来选择发动机1的最佳运行状态和锁止离合器控制图的数据被存储在控制器240中，其中锁止离合器控制图以油门开度和车速作为参数。锁止离合器19基于锁止离合器控制图被控制成接合、分离和滑动的每种情况。基于输入到控制器240的各种信号或存储在控制器240中的数据，控制器240将控制信号输出到喷油控制装置、点火正时控制装置和液压控制装置。
(5)控制和操作基于存储在控制器240中的数据(例如，以发动机转速和节气门开度作为参数的最佳燃料经济性曲线)或通过例如车速和油门开度等情况判断的车辆加速要求，对带式无级变速器9的传动比和皮带压紧力进行控制，以便发动机1的运行状态变得最佳。详细地说，对液压执行机构41的液压室中的液压力进行控制以调节第一皮带轮36的槽40的宽度。结果，第一皮带轮36的皮带46的卷绕半径改变，以连续控制带式无级变速器9的输入转数与其输出转数的比，即传动比γ。
此外，对液压执行机构45的第一液压室P1中的液压力进行控制，以改变第二皮带轮37的槽44的宽度，即控制在第二皮带轮37的轴向方向上对皮带46的压紧力(换句话说，推进力)。皮带46的张力由压紧力控制，以控制第一皮带轮36与皮带46之间和第二皮带轮37与皮带46之间的接触压力。第一液压室P1中的液压力基于输入到带式无级变速器9的扭矩、带式无级变速器9的传动比γ等等来控制，输入到带式无级变速器9的扭矩基于发动机转速、节气门开度、液力变矩器7的扭矩比等等来判断。
将详细说明带式无级变速器9的第一皮带轮36和液压执行机构41的控制和操作。在第一液压室PC1和第二液压室PC2中的液压力通过油路116和110排出的情况下，可移动槽轮39和活塞131被皮带46的张力压向轴承33侧，该状态在图2A中的轴线A1上方示出。
在该状态中，由于通过油路110将控制液压力Pdr从液压管路200的油路212供给到第一液压室PC1和第二液压室PC2，所以第一液压室PC1和第二液压室PC2中的液压力增加，第一液压室PC1中的液压力直接传递给可移动槽轮39，第二液压室PC2中的液压力也通过活塞131传递给可移动槽轮39，由此在轴向方向上将可移动槽轮39压向固定槽轮38侧。当油路109由于可移动槽轮39的移动而打开时，液压力通过油路109供给到第一液压室PC1和第二液压室PC2，因而第一皮带轮36的槽40的宽度变窄。
基于给予皮带46的张力和压紧力来控制槽40的宽度，压紧力是基于第一液压室PC1和第二液压室PC2中的液压力。图2A中的轴线A1下方所示的状态与槽40的宽度最窄的状态对应。注意，当活塞131移向固定槽轮38侧时，空气室136中的空气通过通风道137排出到空气室136之外，同时当活塞131移向轴承33时，空气室136外的空气通过通风道137进入空气室136之内，结果，活塞131平稳地移动。
通过O形环131A与分隔壁117的圆柱部117B的接触和通过塑胶密封圈131B与圆筒件126的圆柱部126B的接触，活塞131布置成定位在径向方向上。分隔壁117的圆柱部117B和活塞131的内周面之间在轴向方向上的接触长度设计成可能借助于套管131C更长，即能保证活塞131的与分隔壁117的圆柱部117B平行的表面在轴向方向上的长度可能长，结果，活塞131的中心轴(未示出)和分隔壁117的中心轴(未示出)之间的相交被限制。
因而，当活塞131在轴向方向上移动时，更具体地说，当活塞131由于第一液压室PC1和第二液压室PC2中的液压力的迅速改变而在轴向方向上移动时，活塞131与圆筒126的外圆柱部126B之间和活塞131与分隔壁117的圆柱部117B之间的滑动阻力(摩擦阻力)的增加被限制，以适当地保持活塞131的移动响应。
接着，将详细说明带式无级变速器9的第二皮带轮37和液压执行机构45的控制和操作。在第一液压室PC1中的液压力通过排出孔或油路排出的情况下，可移动槽轮43被给予皮带46的张力压向轴承34侧，槽44宽度最大的最小传动比γmin的状态在图2B中的轴线B1上方示出。
在该状态中，由于通过油路180将控制液压力Pdn从液压管路200的油路210供给到第一液压室P1，然后第一液压室P1中的液压力增加，所以在轴向方向上将可移动槽轮43压向固定槽轮42侧。从而如下所述，在可移动槽轮43的移动过程中，第二皮带轮37的槽44的宽度变窄，同时圆形弹性件194在相应于预定传动比的位置处反转。基于给予皮带46的张力和由第一液压室P1的控制液压力Pdn与圆形弹性件194的推力实现的压紧力，对槽44的宽度进行控制。图2B中的轴线B1下方所示的状态与槽44宽度最窄的最大传动比γmax的状态对应。
另一方面，当通过第二轴31的旋转产生离心力时，离心液压力作用于第一液压室P1上，然后，第一液压室P1中的液压力增加到大于基于液压控制装置的控制的液压力。结果，将可移动槽轮43压向固定槽轮42侧的压紧力可能变得大于与将被传递的扭矩一致的目标值。然而，在本实施方式中，如上所述，第一液压室P1和抵消液压室P2都形成为被活塞件190分开，从而，离心液压力也作用于抵消液压室P2上。离心液压力作用于圆形弹性件194上，以在远离固定槽轮42的方向上挤压可移动槽轮43，其中圆形弹性件194通过密封件196接合到可移动槽轮43的圆柱部43C。因而，作用于第一液压室P1上的离心液压力和作用于抵消液压室P2上的离心液压力彼此抵消。
在下文中将参考图5A和5B详细说明上述圆形弹性件(盘簧)194的动作。图5A是图表，表示圆形弹性件(盘簧)194根据可移动槽轮43的位置改变所产生的力的方向和大小，即根据传动比γ的大小所产生的力的方向和大小，图5B是说明图，表示由可移动槽轮43的移动引起的圆形弹性件(盘簧)194的移动状态。首先，参考图5A，线A表示一种状态，其中在可移动槽轮43处于传动比至少大于预定传动比γ0的位置处，圆形弹性件(盘簧)194的内周端支承到固定槽轮42，即与第二轴31整体布置的旋转固定件(圆形支承件184或活塞件190)。线B表示一种状态，其中盘簧194的内周端总是被限制和支承到旋转固定件(圆形弹性件184或活塞件190)。在图5B中，点划线表示一种状态，其中盘簧194处于可移动槽轮43的最大传动比γmax位置，虚线表示一种状态，其中盘簧194处于可移动槽轮43的最小传动比γmin位置，剖面线表示一种状态，其中盘簧194处于预定传动比γ0的转变位置。注意，在图5B中，圆形弹性件(盘簧)194的内周端举例为由活塞件190支承，其将在后面作为另一个实施方式描述，但下面的说明能适用于这样的情况，即圆形弹性件194由上述圆形支承件184和活塞件190中的任一个支承。
在盘簧194的内周端支承在具有预定宽度的环形槽184D中的情况下，其中环形槽184D形成于圆形支承件184的圆柱部184B中，为了产生图5A中的线A所示的特性，环形槽184D(190E)的槽宽度形成得较大，以便如图5B中所示，仅仅当盘簧194移离传动比γ0的转变位置时，盘簧194的内周端才支承于环形槽184D。详细地说，通过接触环形槽184D(190E)的侧壁，盘簧194的内周端的支承点从盘簧194移离图5B中所示的转变位置时的点变成盘簧194移动到以点划线表示的可移动槽轮43最大传动比γmax位置时的点。结果，如图5A中的线A所示，由于在传动比小于传动比γ0时，盘簧194的内周端没有支承在环形槽184D，所以在圆形弹性件194中没有产生反作用力。另一方面，在可移动槽轮43的位置从传动比γ0到最大传动比γmax时，在产生皮带压紧力方向上的给可移动槽轮43的推力被产生，因而，当车辆被拖行时所需的在第二侧上的可移动槽轮43的皮带压紧力必定能产生。
同时，为了产生图5A中的线B所示的特性，环形槽184D的槽宽度形成得很窄，通过使盘簧194的内周端接合到总是限制在其中的环形槽184D中，盘簧194被支承。根据该构形，当盘簧194在可移动槽轮43处于传动比小于传动比γ0的位置处反转后，从图5B中所示的转变位置开始，在与产生皮带压紧力的方向相反的方向上的推力产生，直到虚线中所示的可移动槽轮43的最小传动比γmin位置为止。因而，抵消离心液压力的力能得到帮助。
(6)第二皮带轮的另一个实施方式如上所述，圆形支承件184或活塞件190能用作旋转固定件。在下文中，将参考图3说明用活塞件190作为旋转固定件的第二皮带轮37。
图3是横截面图，表示第二皮带轮37的另一个构造实施方式。由于该实施方式的基本构造与前述第二皮带轮37相同，所以与第二皮带轮37相同的部件以相同的标记提及，以避免重复说明，将对不同之处进行说明。注意，第一皮带轮36与图2A中所示的相同。在本实施方式中，上述圆形支承件184明显是不需要的，在油路178之外的油路179和181还有液压管路200中的油路228也是不需要的。
在图3中所示的构造实施方式中，抵消液压室P2形成于由活塞件190、可移动槽轮43的外圆柱部43C和圆形弹性件194包围的空间中，这与第一构造实施方式相同。主要的不同在于，与上述圆形支承件184的环形槽184D相应的具有预定宽度的环形槽190E形成于活塞件190的大体圆柱形部分190B的外周面上，由盘簧构成的圆形弹性件194的内周端位于环形槽190E之内，并且在活塞件190的第二径向部190C中，在直径大于圆形弹性件194的内周端直径的位置处，形成了具有小直径(例如1mm)的油孔190F，其允许油从第一液压室P1泄漏到抵消液压室P2。
在本实施方式中，是通过使工作流体经过油孔190F从第一液压室P1泄漏到抵消液压室P2，来将工作流体引入到抵消液压室P2，而不是通过油路将恒定的液压引入到抵消液压室P2。第二皮带轮37的该构造实施方式具有一优点，即构造第一液压室P1和抵消液压室P2的部件得到简化，限制了重量的增加和安装空间的增大。
已经结合优选实施方式对本发明进行了详细描述，现在那些本领域技术人员根据前述内容很明显知道，在不背离本发明的情况下，在其更广泛的方面可以作出改变和变化，因而，在表观的权利要求中的本发明覆盖所有这些落入本发明真实精神中的改变和变化。
权利要求
1.一种用于车辆的带式无级变速器，包括形成第一液压室的元件，在第一液压室，产生作用在可移动槽轮上的皮带压紧力；和形成第二液压室一部分的圆形件，在第二液压室，产生一液压力以抵消第一液压室中产生的离心液压力，其特征在于所述圆形件由弹性件形成，在可移动槽轮处于预定传动比中的位置处，该弹性件在产生皮带压紧力的方向上推动所述可移动槽轮。
2.如权利要求1所述的用于车辆的带式无级变速器，其特征在于所述可移动槽轮是第二侧可移动槽轮，在可移动槽轮处于传动比至少大于预定传动比的位置处，所述弹性件适合于在产生皮带压紧力的方向上向可移动槽轮产生推力。
3.如权利要求2所述的用于车辆的带式无级变速器，其特征在于所述弹性件包括盘簧，其中在可移动槽轮处于传动比至少大于所述预定传动比的位置处，盘簧的外周端通过密封件与可移动槽轮的圆柱部接合，盘簧的内周端由与固定槽轮整体布置的旋转固定件支承。
4.如权利要求2所述的用于车辆的带式无级变速器，其特征在于所述弹性件包括盘簧，其中盘簧的外周端通过密封件与可移动槽轮的圆柱部接合，盘簧的内周端总是由与固定槽轮整体布置的旋转固定件限制和支承。
5.如权利要求3或4所述的用于车辆的带式无级变速器，其特征在于所述旋转固定件包括形成所述第一液压室一部分的活塞件。
6.如权利要求3或4所述的用于车辆的带式无级变速器，其特征在于所述旋转固定件包括布置在所述第一液压室外侧的圆形支承件。
7.如权利要求5所述的用于车辆的带式无级变速器，其特征在于油孔形成于所述活塞件中，以使油从所述第一液压室泄漏到所述第二液压室。
全文摘要
一种用于车辆的带式无级变速器，其能以简单的构造产生用于抵消作用的抵消液压力，以及在产生皮带压紧力的方向上推动可移动槽轮，即使在车辆被拖行时。提供了形成第一液压室P1的元件和形成第二液压室P2一部分的圆形件，在第一液压室P1，产生作用在可移动槽轮上的压紧力，在第二液压室P2，产生一液压力以抵消第一液压室P1中产生的离心液压力，其中所述圆形件由弹性件形成，在可移动槽轮处于预定传动比中的位置处，该弹性件在产生皮带压紧力的方向上推动可移动槽轮。
文档编号F16H55/56GK1664408SQ20051005308
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月7日 优先权日2004年3月5日
发明者野泽启文, 茨木隆次, 冈田卓也 申请人:丰田自动车株式会社