JP2001330098A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】前進時にベルトを介し、後進時にはベルトを介
さずに駆動するとともに、軸方向寸法が短く、ベルト寿
命を向上する無段変速機。 【解決手段】エンジン出力軸１と発進機構２を介して接
続した入力軸３、駆動プーリ１１を有し入力軸から動力
を伝達される駆動軸１０、従動プーリ２１を有する従動
軸２０、両プーリの間のベルト１５、従動軸２０の動力
を車輪に伝達する出力軸３２を備える。両プーリ１０，
２１のアクチュエータ１４，２２により各プーリの可動
シーブを逆方向に移動させる。動力軸４および駆動軸１
０のそれぞれの反エンジン側の部位を第１の直結伝達機
構１３を介して接続し、入力軸３と従動軸２０の従動プ
ーリよりエンジン側の部位を第２の直結伝達機構２６を
介して接続する。第２の直結伝達機構２６には、後進位
置と中立・前進位置の切替手段２５を設け、後進時のベ
ルトスリップ手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機、特に車
両用のＶベルト式無段変速機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の形式の無段変速機が提
案され、一部が実用化されている。無段変速機は、駆動
プーリを有する駆動軸と、従動プーリを有する従動軸
と、駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛けられたベル
トとを備えており、エンジンと発進機構を介して接続さ
れた入力軸によって駆動軸を駆動し、駆動プーリからベ
ルトを介して従動プーリへ伝達された駆動力は、従動軸
から出力軸へと伝達され、車輪を駆動するようになって
いる。そして、駆動プーリと従動プーリにそれぞれ設け
られたアクチュエータを作動させて各プーリのベルト巻
き掛け径を逆方向に変化させることにより、変速比を無
段階に可変としてある。そのため、変速ショックがな
く、円滑な走行を実現できるという利点がある。

【０００３】特開平５−４４８１１号公報には、前進時
には入力軸から前後進切替機構を介して駆動プーリを有
する駆動軸へ伝達し、ベルトを介して従動プーリを有す
る従動軸へ伝達し、さらに出力軸へと伝達する一方、後
進時には入力軸から前後進切換機構およびギヤ機構を介
して従動軸へ伝達し、さらに出力軸へと伝達するように
した無段変速機が提案されている。この無段変速機で
は、前進時のみベルトに駆動力が伝達され、後進時には
駆動力が伝達されないので、ベルトが逆転することによ
るベルトの負荷を軽減でき、ベルトの寿命が向上する利
点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この無段変速
機では、入力軸と駆動軸とが同軸上に配置され、これら
軸の上に前後進切換機構が設けられているため、出力軸
系に比べて入力軸系の軸長が長くなり、軸方向寸法に制
約のある車両には適用しにくい。特に、軽自動車や１０
００ｃｃ程度のＦＦ横起き式小型車の場合には、エンジ
ンルームが非常に狭く、車幅方向の制約が大きいため、
軸方向寸法の長い無段変速機ではエンジンルームに搭載
できない場合が生じる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、前進時にベルト
を介して駆動し、後進時にはベルトを介さずに駆動する
とともに、軸方向寸法が短く、かつベルト寿命の向上に
も有効な無段変速機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、エンジンと発進機構を介
して接続された入力軸と、駆動プーリを有し、入力軸か
ら動力を伝達される駆動軸と、従動プーリを有する従動
軸と、駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛けられたベ
ルトと、従動軸から動力を伝達され、車輪を駆動する出
力軸とを備え、駆動プーリと従動プーリにそれぞれ設け
られたアクチュエータを作動させて各プーリの可動シー
ブを逆方向に移動させることにより、変速比を無段階に
可変とした無段変速機において、駆動プーリのアクチュ
エータは駆動プーリよりエンジン側に配置され、従動プ
ーリのアクチュエータは従動プーリより反エンジン側に
配置されており、駆動軸および従動軸と非同軸でかつ平
行に配置され、一端部が入力軸と接続されるとともに、
他端部が駆動プーリより反エンジン側の部位まで延びる
動力軸と、動力軸の反エンジン側の部位と駆動軸の駆動
プーリより反エンジン側の部位とを接続する第１の直結
伝達機構と、入力軸と従動軸の従動プーリよりエンジン
側の部位とを接続する第２の直結伝達機構と、第２の直
結伝達機構に設けられ、動力伝達を接続状態とする後進
位置と、動力伝達を遮断状態とする中立・前進位置とに
選択的に切り替える切替手段と、上記切替手段が後進位
置にある時、ベルトを駆動プーリまたは従動プーリの少
なくとも一方に対して滑らせるベルトスリップ手段と、
を備えたことを特徴とする無段変速機を提供する。

【０００７】前進時には、第２の直結伝達機構に設けら
れた切替手段を中立・前進位置へ切り替える。エンジン
動力はまず入力軸へ伝えられ、動力軸から第１の直結伝
達機構を介して駆動軸へと伝達される。駆動軸上の駆動
プーリからベルトを介して従動プーリへ伝達され、従動
軸から出力軸を介して車輪へ動力が伝達される。そのた
め、各プーリのベルト巻き掛け径を逆方向に変化させる
ことにより、変速比を無段階に可変とし、変速ショック
のないスムーズな走行を実現できる。一方、後進時に
は、第２の直結伝達機構に設けられた切替手段を後進位
置へ切り替えるとともに、ベルトが駆動側プーリまたは
従動側プーリに対して滑る状態とする。そのため、エン
ジン動力は入力軸から第２の直結伝達機構、従動軸を経
由して出力軸へと伝達される。エンジン動力の一部は入
力軸から、動力軸、第１の直結伝達機構を介して駆動軸
へも伝達されるが、ベルトは駆動プーリまたは従動プー
リに対して滑るので、ベルトを介して動力が伝達されな
い。そのため、ベルトは後進時には駆動されず、ベルト
寿命を向上させることができる。ベルトスリップ手段を
設けることで、ベルトを介した前進動力経路に断続機構
を設ける必要がなくなり、構造の簡素化と寸法短縮を実
現できる。

【０００８】本発明の場合、駆動プーリのアクチュエー
タは駆動プーリよりエンジン側に配置され、従動プーリ
のアクチュエータは従動プーリより反エンジン側に配置
されている。そして、駆動軸および従動軸に対してオフ
セットした動力軸を設け、この動力軸の一端部を入力軸
と接続するとともに、他端部を駆動プーリより反エンジ
ン側の部位まで延長し、この延長部を第１の直結伝達機
構を介して駆動軸と接続している。アクチュエータは軸
方向スペースを必要とするので、従動プーリのアクチュ
エータを従動プーリよりエンジン側に配置すると、第２
の直結伝達機構などの配置スペースの関係上、駆動プー
リおよび従動プーリが共にエンジンから離れた位置にな
り、軸方向スペースが増大する。そこで、本発明では、
駆動プーリのアクチュエータをエンジン側に配置するこ
とで、駆動軸の反エンジン側の部位にスペースを設け、
このスペースに動力軸と駆動軸とを接続する第１の直結
伝達機構を設けることで、駆動軸および従動軸の軸寸法
をほぼ均等化し、全体として軸方向寸法の短い無段変速
機を実現している。本発明において、入力軸と動力軸と
は別軸で構成してもよいが、同一軸で構成してもよい。
すなわち、発進機構を動力軸と直結してもよい。入力軸
と動力軸とを別軸で構成した場合には、入力軸と駆動軸
とを同一方向に回転させ、入力軸と従動軸とを逆方向に
回転させることができるので、後進用のギヤ機構として
アイドラギヤが不要となり、構造を簡素化できる。な
お、第１の直結伝達機構および第２の直結伝達機構は、
ギヤ機構やチェーン機構のように、一定の伝達比で伝達
し得るものであれば、何でもよい。

【０００９】前後進切換機構を設ける場合には、１本の
軸上にシンクロ式の切替機構を設けるのが構造上簡単で
ある。つまり、軸上にハブを固定し、ハブを間にして前
進用ギヤと後進用ギヤとを回転自在に設け、これらギヤ
をハブに対して選択的に連結するスリーブを設けるもの
である。ところが、このような前後進切換機構を設ける
と、前進用ギヤと後進用ギヤの配置スペースだけでな
く、スリーブが前進位置，後進位置および中立位置の３
位置に移動するスペースが必要となるので、軸方向の寸
法が長くなる。これに対し、本発明では、入力軸と従動
軸の従動プーリよりエンジン側の部位とを接続する第２
の直結伝達機構に後進位置と中立・前進位置とに切り替
える切替手段を設けたので、切替手段の占める軸方向寸
法は必要最小限で済み、コンパクトな変速機を実現でき
る。なお、切替手段は、入力軸と従動軸との間であれば
よく、入力軸上または従動軸上のいずれに設けてもよ
い。

【００１０】請求項２のように、入力軸および動力軸
は、駆動軸と従動軸の上下方向中間位置に配置するのが
望ましい。無段変速機の場合、駆動プーリを有する駆動
軸と従動プーリを有する従動プーリとは軸間距離が長い
ので、その間のスペースに入力軸および動力軸を配置す
ることで、空いたスペースを有効利用し、入力軸と動力
軸とが外部に突出することがなく、上下方向にコンパク
トな無段変速機を得ることができる。なお、入力軸およ
び動力軸は、駆動軸と従動軸の上下方向中間位置であれ
ばよく、ベルトの周回内である必要はない。

【００１１】ベルトをプーリに対して滑らせるベルトス
リップ手段としては、請求項３に記載のように、駆動プ
ーリの可動シーブを最大変速比（Ｌｏｗ）位置よりも開
いた位置へ移動させ、ベルトを駆動プーリの溝底部上に
支持させる手段とするのが望ましい。すなわち、ベルト
を駆動プーリの溝底部上に支持することにより、ベルト
に対して軸方向の圧力が作用しなくなり、ベルトをプー
リに対して容易に滑らせることができる。駆動プーリの
可動シーブのＬｏｗ位置は、変速範囲において最も開い
た位置にあるので、後退位置へ切り替えた時に可動シー
ブを更に開くことにより、短時間でベルトを滑らせるこ
とができる。なお、可動シーブをＬｏｗ位置よりも開か
せる具体的手段としては、種々の方法が考えられる。例
えば、両プーリのアクチュエータが、両プーリの可動シ
ーブの背部に設けられたボールネジ機構と、ボールネジ
機構を駆動して可動シーブを軸方向に移動させる変速ギ
ヤとを備え、変速ギヤを変速用モータで同期駆動するこ
とにより、駆動プーリと従動プーリの可動シーブを逆方
向に移動させる方式の無段変速機の場合には、後進時に
変速用モータによって駆動プーリの可動シーブをＬｏｗ
位置よりも開いた位置へ移動させることで、簡単に実現
できる。また、ボールネジ機構の雄ねじ部材または雌ね
じ部材を回転させる調整用モータを別に設けた場合に
は、後進時にこのモータを駆動することで、駆動プーリ
の可動シーブのみをＬｏｗ位置よりも開いた位置へ移動
させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明にかかる無段
変速機の一例の具体的構造を示し、図４はその骨格構造
を示す。この無段変速機はＦＦ横置き式の変速機であ
り、大略、エンジン出力軸１によって駆動される発進機
構２、発進機構２の出力軸である入力軸３、動力軸４、
駆動プーリ１１を有する駆動軸１０、従動プーリ２１を
有する従動軸２０、駆動プーリ１１と従動プーリ２１に
巻き掛けられたＶベルト１５、減速軸３０、車輪と連結
された出力軸３２、変速用モータ４０、テンショナ装置
５０などで構成されている。入力軸３，動力軸４，駆動
軸１０，従動軸２０，減速軸３０および出力軸３２はい
ずれも非同軸で、かつ平行に配置されている。

【００１３】この実施例の発進機構２は乾式クラッチで
構成され、発進制御用モータ（図示せず）によって作動
させることにより、断接制御および半クラッチ制御を行
なうことが可能である。入力軸３は軸受を介して変速機
ケース６によって回転自在に支持され、入力軸３に一体
回転可能に設けられた前進用ギヤ３ａと後進用ギヤ３ｂ
とが変速機ケース６の第２ギヤ室６ｃ内に挿入されてい
る。

【００１４】動力軸４は変速機ケース６の左右の側壁に
架け渡して設けられ、両端部が軸受によって回転自在に
支持されている。動力軸４のエンジン側端部には、入力
軸３の前進用ギヤ３ａと噛み合う前進用ギヤ４ａが一体
に設けられ、反エンジン側端部には減速ギヤ４ｂが固定
されている。動力軸４の減速ギヤ４ｂは、駆動軸１０の
反エンジン側の端部に固定された減速ギヤ１２と噛み合
い、動力軸４から駆動軸１０へ駆動力をベルト駆動に適
した減速比で伝達している。減速ギヤ４ｂと減速ギヤ１
２は第１の直結伝達機構１３を構成しており、この直結
伝達機構１３は変速機ケース６の反エンジン側に形成さ
れた第１ギヤ室６ａ内に収容されている。第１ギヤ室６
ａ内は油で潤滑されている。

【００１５】駆動プーリ１１は、駆動軸１０上に固定さ
れた固定シーブ１１ａと、駆動軸１０上に軸方向移動自
在に支持された可動シーブ１１ｂと、可動シーブ１１ｂ
の背後に設けられたアクチュエータ１４とを備え、アク
チュエータ１４はＶベルト１５よりエンジン側に配置さ
れている。この実施例のアクチュエータ１４は、変速用
モータ４０によって駆動されるボールネジ機構であり、
可動シーブ１１ｂに軸受１４ａを介して相対回転自在に
支持された雌ねじ部材１４ｂと、変速機ケース６に支持
された雄ねじ部材１４ｃと、雌ねじ部材１４ｂの外周部
に固定された変速ギヤ１４ｄとで構成されている。この
変速ギヤ１４ｄは駆動プーリ１１を構成する可動シーブ
１１ｂより大径のギヤである。

【００１６】従動プーリ２１は、従動軸２０上に固定さ
れた固定シーブ２１ａと、従動軸２０上に軸方向移動自
在に支持された可動シーブ２１ｂと、可動シーブ２１ｂ
の背後に設けられたアクチュエータ２２とを備え、アク
チュエータ２２はＶベルト１５より反エンジン側に配置
されている。このアクチュエータ２２も駆動プーリ１１
のアクチュエータ１４と同様の構成を有するボールネジ
機構であり、可動シーブ２１ｂに軸受２２ａを介して相
対回転自在に支持された雌ねじ部材２２ｂと、変速機ケ
ース６に支持された雄ねじ部材２２ｃと、雌ねじ部材２
２ｂの外周部に固定された変速ギヤ２２ｄとで構成され
ている。この変速ギヤ２２ｄも従動プーリ２１を構成す
る可動シーブ２１ｂより大径のギヤである。

【００１７】従動軸２０の従動プーリ２１よりエンジン
側の部位には、後進用ギヤ２４が回転自在に支持されて
おり、このギヤ２４は入力軸３に固定された後進用ギヤ
３ｂと噛み合っている。後進用ギヤ２４はシンクロ式の
切替手段２５によって従動軸２０に対して選択的に連結
される。つまり、切替手段２５は後進位置Ｒと中立・前
進位置Ｎ，Ｄの２位置に切替可能である。上記後進用ギ
ヤ３ｂ，２４と切替手段２５とで第２の直結伝達機構２
６が構成される。

【００１８】従動軸２０のエンジン側端部には、減速ギ
ヤ２７が一体に形成されており、この減速ギヤ２７は減
速軸３０に固定されたギヤ３０ａと噛み合い、さらに減
速軸３０に一体に形成されたギヤ３０ｂを介して差動装
置３１のリングギヤ３１ａに噛み合っている。そして、
差動装置３１に設けられた出力軸３２を介して車輪が駆
動される。第２の直結伝達機構２６（後進用ギヤ３ｂ，
２４、切替手段２５）、減速軸３０および差動装置３１
は変速機ケース６のエンジン側に形成された第２ギヤ室
６ｂ内に収容されている。このギヤ室６ｂは油で潤滑さ
れている。なお、ギヤ室６ｂには入力軸３の前進用ギヤ
３ａと動力軸４の前進用ギヤ４ａも収容され、同様に潤
滑されている。

【００１９】変速機ケース６の第１ギヤ室６ａと第２ギ
ヤ室６ｂとは、上述のように潤滑されており、駆動プー
リ１１と従動プーリ２１は、第１ギヤ室６ａと第２ギヤ
室６ｂとの間に挟まれたプーリ室６ｃ内に配置されてい
る。この実施例ではプーリ室６ｃは無潤滑空間であり、
Ｖベルト１５も乾式駆動ベルトが用いられている。上記
のようにプーリ室６ｃを間にして、その両側に第１ギヤ
室６ａと第２ギヤ室６ｂとを設けることで、Ｖベルト１
５の透過音を低減できる効果がある。従来では、Ｖベル
ト１５が発生する騒音を低減するためにケース６に吸音
材を貼り付けたり、ケースの肉厚を厚くするなどの工夫
を行っていたが、上記実施例のように構成することで、
ギヤ室６ａ，６ｂが遮音空間として作用し、透過音を低
減できる。特に、ギヤ室６ａ，６ｂには潤滑油が封入さ
れるので、この潤滑油が吸音材として機能し、さらに透
過音の低減効果が大きい。

【００２０】上記構成よりなる無段変速機の前進時およ
び後進時の動力伝達経路について、図５，図６を参照し
て説明する。前進時には、シフトレバーを操作して切替
手段２５をＮ，Ｄ位置へ切り替える。そのため、図５に
示すように、発進機構２から入力軸３を介して入力され
たエンジン動力は、太線矢印で示すように、前進用ギヤ
３ａ、前進用ギヤ４ａ、動力軸４、第１の直結伝達機構
１３（減速ギヤ４ｂ，減速ギヤ１２）、駆動軸１０、駆
動プーリ１１、Ｖベルト１５、従動プーリ２１、従動軸
２０、減速ギヤ２７、減速軸３０、差動装置３１を介し
て出力軸３２に伝達される。一方、後進時には、シフト
レバーを操作して切替手段２５を後進位置Ｒへ切り替え
ると同時に、変速用モータ４０によって駆動プーリ１１
の可動シーブ１１ｂをＬｏｗ位置より開き、Ｖベルト１
５を溝底部である駆動軸１０上に支持する。そのため、
Ｖベルト１５と駆動プーリ１１とは滑り自在となる。な
お、従動側プーリ２１の可動シーブ２１ｂは通常のＬｏ
ｗ位置より閉じられた状態になる。そのため、図６に示
すように、発進機構２から入力軸３を介して入力された
エンジン動力は、太線矢印で示すように、第２の直結伝
達機構２６（後進用ギヤ３ｂ，後進用ギヤ２４，切替手
段２５）、従動軸２０、減速ギヤ２７、減速軸３０、差
動装置３１を介して出力軸３２に伝達される。後述する
ように、Ｖベルト１５の緩み側を押し付けてベルト推力
を与えるテンショナ装置５０が設けられているが、後進
時には従動プーリ２１側からＶベルト１５が駆動され、
しかもＶベルト１５が逆回転するので、テンショナ装置
５０は依然として緩み側を押しつけることになり、Ｖベ
ルト１５に過大な負荷がかからない。なお、後進時に
は、上述のようにＶベルト１５が駆動プーリ１１と滑り
自在であるから、Ｖベルト１５には殆ど動力伝達され
ず、Ｖベルト１５には負荷が掛からない。

【００２１】次に、この無段変速機における変速比可変
機構について、図４を参照して説明する。変速機ケース
６の外側部に変速用モータ４０が取り付けられている。
変速用モータ４０はブレーキ４１を有するサーボモータ
であり、その出力ギヤ４２は第１変速軸４４に設けられ
たギヤ４３に噛み合っている。第１変速軸４４に設けら
れた別のギヤ４５は可動シーブ１１ｂの移動ストローク
分の長さを有する台形ギヤであり、駆動プーリ１１に設
けられた変速ギヤ１４ｄと噛み合っている。第１変速軸
４４のギヤ４５を回転させると、変速ギヤ１４ｄが追随
回転することでボールネジ機構（アクチュエータ１４）
の作用により、可動シーブ１１ｂを軸方向へ移動させる
ことができる。つまり、駆動プーリ１１のベルト巻き掛
け径を連続的に変化させることができる。変速用モータ
４０は図示しない制御装置によって制御される。制御装
置にはシフトレバーの位置信号が入力され、例えばシフ
トレバーが後進位置へ切り換えられた時には、変速用モ
ータ４０を駆動して駆動プーリ１１の可動シーブ１１ｂ
をＬｏｗ位置よりも開いた位置に動かし、Ｖベルト１５
が溝底部である駆動軸１０上に乗るようにする。これに
より、Ｖベルト１５は駆動プーリ１１に対して滑りを生
じ、動力伝達が遮断される。上記制御装置およびシフト
レバーの位置信号によってベルトスリップ手段が構成さ
れる。

【００２２】駆動プーリ１１の変速ギヤ１４ｄは、動力
軸４の外周に相対回転自在に挿通されたスリーブ状の第
２変速軸４６の第１アイドラギヤ４６ａと噛み合い、さ
らに第２変速軸４６の第２アイドラギヤ４６ｂは従動プ
ーリ２１の変速ギヤ２２ｄと噛み合っている。これらア
イドラギヤ４６ａ，４６ｂも、ギヤ４５と同様に、可動
シーブ１１ｂ，２１ｂの移動ストローク分の長さを有す
る台形ギヤで構成されている。変速用モータ４０の回転
力は、第１変速軸４４，駆動プーリ１１の変速ギヤ１４
ｄ，第２変速軸４６を介して従動プーリ２１の変速ギヤ
２２ｄへと伝達される。そのため、駆動プーリ１１の可
動シーブ１１ａと従動プーリ２１の可動シーブ２１ａは
互いに同期し、かつ互いにベルト巻き掛け径を逆方向に
変化させながら軸方向へ移動することができる。なお、
変速用モータ４０としてブレーキ付きモータを用いた理
由は、変速用モータ４０の回転力を伝達するギヤ列（４
２、４３、４５、１４ｄ、４６ａ，４６ｂ，２２ｄ）が
すべて可逆ギヤで構成されている関係で、ベルト張力に
よる可動シーブの反力によってギヤ列が回転して変速比
が変化する恐れがあるので、ブレーキ４１の制動力によ
ってギヤ列が回転するのを防止するためである。

【００２３】次に、Ｖベルト１５にベルト推力を与える
機構について説明する。上記のようにプーリ１１，２１
のベルト巻き掛け径は変速用モータ４０によって可変さ
れるが、それだけでは伝達トルクによってＶベルト１５
とプーリ１１，２１との間に滑りが発生してしまう。そ
こで、伝達トルクに応じたベルト推力（ベルト張力）を
与えるため、図３に示されるようなテンショナ装置５０
が設けられている。テンショナ装置５０は、Ｖベルト１
５の緩み側を内側から外側に向かって押圧するテンショ
ンローラ５１を備え、このテンションローラ５１はアー
ム５２の先端部に軸５１ａによって回動可能に支持され
ている。アーム５２の揺動軸５２ａは駆動プーリ１１の
斜め上方の部位に設けられ、揺動軸５２ａに設けられた
捩じりスプリング５３によってテンションローラ５１は
Ｖベルト１５を外側に向かって押圧し、Ｖベルト１５に
対して初期推力を与えている。変速機ケース６にはダイ
ヤフラム式のアクチュエータ５４が設けられ、このアク
チュエータ５４のロッド５５がピン５６を介してアーム
５２と連結されている。アクチュエータ５４のダイヤフ
ラム５８で仕切られた室５４ａまたは室５４ｂには流体
圧、例えばエンジン負圧やスロットル開度に応じた油圧
などが導かれている。なお、室５４ｂにはスプリング５
７が配置されている。そのため、Ｖベルト１５にはスプ
リング５３，５７による初期推力に対して、流体圧によ
る推力が加算または減算され、Ｖベルト１５に伝達トル
クに応じた最適なベルト推力を与えることができる。な
お、伝達トルクの変動が比較的小さい車両の場合には、
アクチュエータ５４を省略してスプリング５３のみで推
力を与えてもよい。また、テンションローラ５１はＶベ
ルト１５を内側から外側に向かって押圧するものに限ら
ず、外側から内側に向かって押圧してもよい。また、ア
クチュエータ５４としては流体圧を利用したものに限ら
ず、モータを用いてもよい。

【００２４】図２に示すように、この実施例の入力軸３
および動力軸４は、駆動軸１０と従動軸２０の上下方向
中間位置に配置されている。特に、動力軸４は駆動プー
リ１１と従動プーリ２１の間に巻き掛けられたＶベルト
１５の周回内に挿通配置されている。そのため、駆動軸
１０と従動軸２０の上下方向のスペースの間に入力軸３
と動力軸４が配置される形となり、上下方向の寸法を短
縮できる。

【００２５】動力軸４に挿通された第２変速軸４６もＶ
ベルト１５の周回内に挿通配置されている。特に、第２
変速軸４６に設けられたアイドラギヤ４６ａ，４６ｂ
は、プーリ１１，２１より大径な変速ギヤ１４ｄ，２２
ｄと噛み合うため、小径な台形ギヤが使用されている。
したがって、プーリ１１，２１の可動シーブ１１ｂ，２
１ｂが変速のために軸方向へ移動した時、可動シーブ１
１ｂ，２１ｂがこれらアイドラギヤ４６ａ，４６ｂと軸
方向にオーバーラップすることができ、軸方向寸法を短
縮することができる。

【００２６】また、駆動軸１０は従動軸２０より上方に
配置されている。換言すれば、従動軸２０は駆動軸１０
より下方に配置されているので、従動軸２０、減速軸３
０および差動装置３１が変速機ケース６の下部に配置さ
れ、潤滑性が向上する。また、従動軸２０は駆動軸１０
および出力軸３２より前方に配置され、かつ従動軸２０
は出力軸３２とほぼ同一高さ位置に配置されている。そ
のため、駆動軸１０、従動軸２０，出力軸３２が、駆動
軸１０を頂点とし、従動軸２０と出力軸３２を結ぶ線が
底辺となる三角形配置となっている。そのため、重心位
置が下方に位置し、安定した無段変速機を得ることがで
きる。

【００２７】この実施例の無段変速機では、発進制御，
変速制御および前後進切換を行うために、油圧サーボ機
構、油圧クラッチ、トルクコンバータといった油圧を必
要とする機器が一切用いられておらず、発進制御用モー
タと、変速用モータ４０と、張力制御用アクチュエータ
５３のみであらゆる制御を行うことができる。そのた
め、一般の自動変速機のように複雑で大型の油圧制御装
置を必要とせず、極めて簡素でコンパクト、かつ低コス
トの無段変速機を得ることができる。また、当然ながら
オイルポンプロスや、油の粘性による動力損失、変速性
能の変化といった不具合もない。

【００２８】本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではない。上記実施例では、油圧を用いないで変速を行
なう無段変速機について説明したが、駆動プーリおよび
従動プーリの少なくとも一方のアクチュエータを油圧サ
ーボ機構で構成することもできる。その場合、実施例の
ようなベルト推力を与えるためのテンショナ装置５０に
代えて、可動シーブを軸方向に付勢する推力発生手段を
設け、これによってベルト推力を与えてもよい。また、
Ｖベルトは乾式ベルトに限らず、油で潤滑する湿式ベル
トを用いてもよい。上記実施例のアクチュエータとして
は、可動シーブの背部に変速ギヤを相対回転可能に取り
付け、変速ギヤと一体回転可能な雌ねじ部材と、変速機
ケースに支持された雄ねじ部材とを螺合させたボールネ
ジ機構を用いたが、ボールネジ機構はこの構成に限るも
のではない。例えば、特開昭６２−１５９８４６号公報
に示されるように、雌ねじ部材を変速機ケースに回転可
能かつ軸方向移動不能に支持し、雄ねじ部材を軸方向移
動可能に設け、この雄ねじ部材を可動シーブの背部に回
転可能に取り付けてもよい。上記実施例では、ベルトを
駆動プーリまたは従動プーリに対して滑らせる方法とし
て、変速用モータによって一方のプーリの可動シーブを
動力伝達限界位置よりも開いた位置へ移動させるように
したが、これに限るものではない。例えば、後進時にテ
ンショナ装置５０によるベルト押圧力を解放し、Ｖベル
ト１５の緩み側の張力を動力伝達に必要な張力以下とす
ることで、ベルトを滑らせることも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、前進時にベルトを介して駆動し、後進時にはベ
ルトを介さずに駆動するので、ベルトを逆転駆動する必
要がなく、ベルトにかかる負担を軽減でき、長寿命な無
段変速機を実現できる。また、駆動プーリのアクチュエ
ータがエンジン側に配置され、従動プーリのアクチュエ
ータが反エンジン側に配置され、駆動軸および従動軸に
対してオフセットした動力軸の端部が駆動プーリより反
エンジン側の部位まで延び、この部位に配置された第１
の直結伝達機構を介して駆動軸と接続されているので、
第１の直結伝達機構を空いたスペースに配置でき、駆動
軸と従動軸とをほぼ均等な軸長さにでき、全体としてコ
ンパクトな無段変速機を実現できる。さらに、本発明で
は、後進位置と中立・前進位置の２位置に切り替える切
替手段を設ければよいので、切替手段の軸方向寸法を短
縮できる。また、後進時にはベルトをプーリに対して滑
らせるので、前進動力経路に格別な断続機構を設ける必
要がなくなり、構造の簡素化、ひいては軸方向寸法を短
縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる無段変速機の一例の展開断面図
である。

【図２】図１の無段変速機の内部構造の側面図である。

【図３】図１の無段変速機のプーリ部分の断面図であ
る。

【図４】図１の無段変速機のスケルトン図である。

【図５】前進時における無段変速機の動力伝達経路を示
すスケルトン図である。

【図６】後進時における無段変速機の動力伝達経路を示
すスケルトン図である。

【符号の説明】

３ 入力軸 ４ 動力軸 ６ 変速機ケース １０ 駆動軸 １１ 駆動プーリ １３ 第１の直結伝達機構 １４ アクチュエータ １４ｄ 変速ギヤ １５ Ｖベルト ２０ 従動軸 ２１ 従動プーリ ２２ アクチュエータ ２２ｄ 変速ギヤ ２５ 切替手段 ２６ 第２の直結伝達機構 ３１ 差動装置 ３２ 出力軸 ４０ 変速用モータ ５０ テンショナ装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンと発進機構を介して接続された入
   力軸と、駆動プーリを有し、入力軸から動力を伝達され
   る駆動軸と、従動プーリを有する従動軸と、駆動プーリ
   と従動プーリの間に巻き掛けられたベルトと、従動軸か
   ら動力を伝達され、車輪を駆動する出力軸とを備え、駆
   動プーリと従動プーリにそれぞれ設けられたアクチュエ
   ータを作動させて各プーリの可動シーブを逆方向に移動
   させることにより、変速比を無段階に可変とした無段変
   速機において、駆動プーリのアクチュエータは駆動プー
   リよりエンジン側に配置され、従動プーリのアクチュエ
   ータは従動プーリより反エンジン側に配置されており、
   駆動軸および従動軸と非同軸でかつ平行に配置され、一
   端部が入力軸と接続されるとともに、他端部が駆動プー
   リより反エンジン側の部位まで延びる動力軸と、動力軸
   の反エンジン側の部位と駆動軸の駆動プーリより反エン
   ジン側の部位とを接続する第１の直結伝達機構と、入力
   軸と従動軸の従動プーリよりエンジン側の部位とを接続
   する第２の直結伝達機構と、第２の直結伝達機構に設け
   られ、動力伝達を接続状態とする後進位置と、動力伝達
   を遮断状態とする中立・前進位置とに選択的に切り替え
   る切替手段と、上記切替手段が後進位置にある時、ベル
   トを駆動プーリまたは従動プーリの少なくとも一方に対
   して滑らせるベルトスリップ手段と、を備えたことを特
   徴とする無段変速機。
2. 【請求項２】上記入力軸および動力軸は、駆動軸と従動
   軸の上下方向中間位置に配置されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の無段変速機。
3. 【請求項３】上記ベルトスリップ手段は、駆動プーリの
   可動シーブを最大変速比位置よりも開いた位置へ移動さ
   せ、ベルトを駆動プーリの溝底部上に支持させる手段で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の無段変
   速機。