JP2548259B2 - ベルト式無段変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、ベルト式無段変速装置、特に、自動車に搭
載される自動無段変速機に用いて好適なＶベルト式無段
変速装置に係り、詳しくは変速用モータによる変速操作
装置に関する。

（ロ） 従来の技術 一般に、この種Ｖベルト式無段変速装置（CVT）は、
それぞれ可動シーブ及び固定シーブからなるプライマリ
及びセカンダリプーリを備え、これら両プーリに金属製
ベルトを巻掛けて構成されており、かつ可動シーブを油
圧ピストンにより移動することにより、適宜変速操作し
ている。

従って、該無段変速機は、油圧を用いるため、オイル
ポンプ及び油圧回路を必要とし、大変複雑な構成になっ
て大型の装置になっていると共に、必要以上のベルト挾
圧力を作用し、伝達効率及びベルト耐久性の面でも不利
になっており、更に、油圧が何等かの原因で低下した場
合、ベルト挾圧力が不足して伝達不能になってしまう。

そこで、本出願人により、第５図に示すように、プラ
イマリプーリ31及びセカンダリプーリ32に金属ベルト33
を巻掛け、そして、両プーリ31,32の可動シーブ31b,32b
をボールネジ機構等のアクチュエータ機構35,36により
軸方向に移動し、かつ固定シーブ31aに、伝達トルクに
対応した軸力を付与する調圧カム機構34を配設したベル
ト式無段変速装置30′が提案されている（特開昭62−13
853号公報参照）。

そして、該ベルト式無段変速装置30′は変速操作装置
として、１本のカウンタシャフト57を有し、このカウン
タシャフト57から１組の円形ギヤ62,26を介してプライ
マリ測ボールネジ装置35に、同時に１組の非円形ギヤ6
5,47を介してセカンダリ測ボールネジ装置36にそれぞれ
連結する。また、シャフト57にはホイール66を結合し、
このホイール66にモータ測のウォームギヤ67を噛合わ
せ、これらのウォームホイール66とウォームギヤ67によ
りシャフト57以降を減速回転すると共に回転移動に保持
している。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 従って、上述無段変速装置30′は、モータの動力をウ
ォームホイール66とギヤ67を用いて伝達しているので、
カウンタシャフト57からの反力をギヤ測で保持でき、こ
のため特別なブレーキ手段を必要としない利点がある。
しかし、ウォーム機構の伝達効率は例えば40％程度と低
いため、モータの容量を負荷に対し例えば約2.5倍に設
定しなければならないため、モータが大型化するととも
に、モータの電力消費が増大するという問題を招いてい
た。

また、無段変速装置では、車両が停止する場合、円滑
な発進を行うために、車両が停止するまえに最低段位置
まで変速させる必要がある。

しかし、上述したようにモータが大型化するとその慣
性モーメントが大きくなるので、無段変速装置の変速レ
スポンスが悪くなることから、例えば、車両を急停止さ
せた場合、無段変速装置は最低段位置まで変速されず、
円滑な発進を行うことができないという問題があった。

そこで、本発明は、減速装置の高効率化を図ることに
より、変速用モータを小型化してその慣性モーメントを
小さくしてベルト式無段変速装置の変速レスポンスを向
上させるとともに、変速用モータの電力消費を低減し
て、バッテリーの負担を減速するベルト式無段変速装置
を提供することを目的とするものである。

（ニ） 問題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例
えば第１図を参照して示すと、それぞれシャフト（30
b），（30a）にて支持されかつ軸方向に相対移動し得る
２個のシーブ（31a），（31b），（32a），（32b）から
なるプライマリプーリ（31）及びセカンダリプーリ（3
2）を有し、これらプーリ（31），（32）にベルト（3
3）を巻掛けてなるベルト式無段変速装置（30）であっ
て、更に該無段変速装置（30）が、前記両プーリ（3
1），（32）の少なくとも一方に伝達トルクに対応した
軸力を付与するカム機構等の調圧機構（34）と、両プー
リの可動シーブ（31b），（32b）を軸方向に移動するボ
ールネジ機構等のアクチュエータ機構（35），（36）
と、変速操作装置（100）を有するものに係る。

そして、前記変速操作装置（100）が、変速用モータ
（109）と、前記プライマリ及びセカンダリプーリの各
アクチュエータ機構（35），（36）に連結される一対の
ギヤ（102,103）を有する操作軸（101）と、前記変速用
モータの出力軸（109a）と前記操作軸を連結し、かつ前
記出力軸（109a）から操作軸（101）に及び操作軸から
出力軸に動力伝達を可能とする可逆伝動可能な歯車列
（110a,106b,106a,105b,105a,102）からなる減速装置
（107）と、前記変速用モータの非作動時に、非通電し
て該変速用モータの出力軸を停止状態に保持する電磁ブ
レーキ（111）と、有すること、を特徴とする。

（ホ） 作用 以上構成により、変速制御時には変速操作装置（10
0）のモータ（109）が駆動し、このモータ出力が減速装
置（107）が高い伝達効率で減速して操作軸（101）に入
力し、操作軸（101）によりプライマリ測アクチュエー
タ機構（35）とセカンダリ測アクチュエータ機構（36）
を同時に動作し、プライマリ及びセカンダリプーリ（3
1），（32）におけるベルト（33）の有効径を変えて、
所定のトルク比に変速される。

そして、変速停止時にあっては、変速用モータ（10
9）への通電を停止すると、自動的に電磁ブレーキ（11
1）が非通電となって、変速用モータの出力軸（109a）
を停止状態に保持して所定のトルク比状態を保持する。

なお、上記カッコ内の符号は、第１図を参照するため
のものであり、何等構成を限定するものではない。

（ヘ） 実施例 まず、本発明を適用し得る自動無段変速機についてそ
の概略を説明するに、本自動無段変速機12は、第２図に
示すように、シングルプラネタリギヤ装置20、ベルト式
無段変速装置30、トランスファー装置80、入力軸60、及
び減速ギヤ装置71と差動歯車装置72とからなる出力部材
70、更にロックアップクラッチCLを有する流体継手13及
びデュアルプラネタリギヤ装置からなる正逆転切換え伝
動装置90を備えている。そして、シングルプラネタリギ
ヤ装置20は、それを減速機構として用いる際の反力支持
部材となる要素20S（又は20R）がトランスファー装置80
を介して係止手段F,B1に連動しており、またハイクラッ
チC2を介して入力軸60と断接し得る。

具体的には、プラネタリギヤ装置20のリングギヤ20R
が無段変速装置30のセカンダシャフト30aに連動し、か
つキャリヤ20Cが出力部材70に連動し、そしてサンギヤ2
0Sがトランスファー装置80を介して係止手段を構成する
ローワンウェイクラッチＦ及びローコースト＆リバース
ブレーキB1に連動すると共にハイクラッチC2に連動して
いる。

また、デュアルプラネタリギヤ装置90は、そのサンギ
ヤ90Sが入力軸60に連結し、かつキャリヤ90Cが無段変速
装置30のプライマリシャフト30bに連結すると共にフォ
ワードクラッチC1を介して入力軸60に連結し、またリン
グギヤ90RがリバースブレーキB2に連結している。

以上構成に基づき、本自動無段変速機12における各ク
ラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチは、各ポジシ
ョンにおいて第３図に示すように作動する。なお、※は
ロックアップクラッチCLが適宜作動し得ることを示す。

詳述すると、Ｄレンジにおける低速側Ｌにおいて、フ
ォワードクラッチC1が接続している外、ローワンウェイ
クラッチＦが作動する。この状態では、エンジンクラン
ク軸の回転は、ロックアップクラッチCL又は流体継手13
を介して入力軸60に伝達され、更にデュタルプラネタリ
ギヤ装置90のサンギヤ90Sに直接伝達されると共にフォ
ワードクラッチC1を介してキャリヤ90Cに伝達される。
従って、該デュアルプラネタリギヤ装置90は入力軸60と
一体に回転し、正回転をベルト式無段変速装置30のプラ
イマリシャフト30bに伝達し、更に該無段変速装置30に
て適宜変速された回転がセカンダリシャフト30aからシ
ングルプラネタリギヤ装置20のリングギヤ20Rに伝達さ
れる。一方、この状態では、反力を受ける反力支持要素
であるサンギヤ20Sはトランスファー装置80を介してロ
ーワンウェイクラッチＦにて停止されており、従ってリ
ングギヤ20Rの回転は減速回転としてキャリヤ20Cから取
出され、更に減速ギヤ装置71及び差動歯車装置72を介し
てアクスル軸73に伝達される。

また、Ｄレンジにおける高速側Ｈにおいては、フォワ
ードクラッチC1の外、ハイクラッチC2が接続する。この
状態では、前述同様に無段変速位置30にて適宜変速され
た正回転が出力部30aから取出されてシングルプラネリ
ギヤ装置20のリングギヤ20Rに入力される。一方、同時
に、入力軸60の回転はハイクラッチC2及びトランスファ
ー装置80を介してシングルプラネタリギヤ装置20のサン
ギヤ20Sに伝達され、これにより該プラネタギヤ装置20
てリングギヤ20Rとサンギヤ20Sとのトルクが合成されて
キャリヤ20Cから出力される。なおこの際、サンギヤ20S
にはトランスファー装置80を介して反力に抗する回転が
伝達されるので、トルク循環が生じることなく、所定の
プラストルクがトランスファー装置80を介して伝達され
る。そして、該合成されたキャリヤ20Cからのトルクは
減速ギヤ装置71及び差動歯車装置72を介してアクスル軸
73に伝達される。

なお、Ｄレンジにおける作動では、ワンウェイクラッ
チＦに基づき逆トルク作用時（エンジンブレーキ時）は
フリーとなるが、Ｓレンジにおいては、ローワンウェイ
クラッチＦに加えてローコスト＆リバーブレーキB1が作
動し、逆トルク作用時も動力伝達する。

また、Ｒレンジにおいてはローコースト＆リバースブ
レーキB1と共にリバースブレーキB2が作動する。この状
態では、入力軸60の回転は、デュアルプラネタリギヤ装
置90にてリングギヤ90Rが固定されることに基づきキャ
リヤ90Cから逆回転としてベルト式無段変速装置30に入
力される。一方、ローコースト＆リバースブレーキB1の
作動に基づきシングルプラネタリギヤ装置20のサンギヤ
20Sが固定されており、従って無段変速装置30からの逆
回転はプラネタリギヤ装置20にて減速され、出力部材70
に取出される。

また、Ｐレンジ及びＮレンジにおいては、ローコース
ト＆リバースブレーキB1が作動する。

ついで、上述自動無段変速機を具体化した実施例を第
１図に沿って説明する。

本自動無段変速機12は、３分割からなるトランスミッ
ションケース15を有しており、該ケース15に入力軸60及
び無段変速装置30のプライマリシャフト30bが同軸状に
回転自在に支持されて第１軸を構成していると共に、無
段変速装置30のセカンダリシャフト30aとギヤ軸70aが同
軸状に回転自在に支持されて第２軸を構成している。更
に、第１軸上にはロックアップクラッチCLを備えて流体
継手13、フォワードクラッチC1、ハイクラッチC2、ロー
コースト＆リバースブレーキB1、リバースブレーキB2、
ローワンウェイクラッチＦからなる制御部40、正逆転切
換え装置を構成するデュアルプラネタリギヤ装置90、及
び油圧ポンプ17が配設されており、また第２軸上にはシ
ングルプラネタリギヤ装置20が配設されている。

更に制御部40及び入力部分について説明すると、入力
軸60はその一端部にロックアップクラッチCL及び流体継
手13の出力部材が係合していると共にその他端部にデュ
アルプラネタリギヤ装置90のサンギヤ90Sが係合してお
り、更に該入力軸60上にはケース15に固定されているス
リーブ部15aが配設されている。また、該スリーブ部15a
にはワンウェイクラッチＦを介してスプロケット81が連
結されていると共に、入力軸60に連結しているスリーブ
軸41が回転自在に支持されている。更に、該スリーブ軸
41から立上っているフランジ部41aはその一側にてフォ
ワードクラッチC1がその油圧アクチュエータ42と共に設
置され、またその他側にハイクラッチC2がその油圧アウ
チュエータ43と共に設置されている。そして、ハイクラ
ッチC2はその被動側が前記スプロケット81のボス部に連
結され、かつ該ボス部はケース15にその油圧アクチュエ
ータ45と共に配設されているローコースト＆リバースブ
レーキB1に連結している。一方、フォワードクラッチC1
の被動側はデュアルプラネタリギヤ装置90のキャリヤ90
Cに連結しており、またデュアルプラネタリギヤ装置90
のリングギヤ90Rは油圧アクチュエータ46と共にケース1
5に配設されたリバースブレーキB2に係合している（第
２図参照）。なお、キャリヤ90Cは互に噛合しかつサン
ギヤ90Sに噛合しているピニオン90P1及びリングギヤ90R
に噛合してピニオン90P2を支持している。

また、シングルプラネタリギヤ装置20、第２軸を構成
するギヤ軸（出力軸）70a上に配設されており、そのリ
ングギヤ20Rが後述するベルト式無段変速装置30のプラ
イマリシャフト30aに一体に形成されたフランジ部ｑ
（第４図）に連結されている。また、ギヤ軸70aにはサ
ンギヤ20Sと一体にスプロケット82が回転自在に支持さ
れており、更に該ギヤ軸70aに、ピニオン20Pを回転自在
に支持しているキャリヤ20Cがスプライン結合されてい
る。

一方、該第２軸上のサンギヤ20Sと一体のスプロケッ
ト82と前記ローワンウェイクラッチＦにて支持されてい
るスプロケット81との間にはサイレントチェーン83が巻
掛けられており、これらスプロケット及びチェーンにて
トランスファー装置80を構成している。

また、前記ギヤ軸70aはギヤ71aを一体に構成して出力
部材70を構成しており、かつギヤ71aは中間軸71bに固定
されているギヤ71cと噛合している。更に、中間軸71bに
は小ギヤ71dが形成されており、かつ該ギヤ71dは差動歯
車装置72に固定されているリングギヤ72aと噛合して、
減速装置71を構成している。また、差動歯車装置72から
左右フロントアクスル軸73l,73rが延びている。

また、ベルト式無段変速装置30の要部は、第４図に詳
示するように、プライマリプーリ31、セカンダリプーリ
32及びこれら両プーリに巻掛けられたベルト33からな
り、かつ両プーリはそれぞれ固定シーブ31a,32a及び可
動シーブ31b,32bからなる。

プライマリプーリ31の固定シーブ31aはプライマリシ
ャフト30bを被嵌して可動シーブ31b側に延びている長い
ボス部ｂを有すると共に、フランジ部ｄの背面に円筒状
のハブ部２が一体に形成されている。そして、該ハブ部
２の外周面がローラベアリング１を介してケース15に回
転自在に支持されており、また該ハブ部２の内径側に調
圧カム機構34が配設されている。該調圧カム機構34は波
状の端面を有する固定レース34a及び可動レース34c、両
端面の間に挾持されるローラ34bからなり、固定レース3
4aがプライマリシャフト30bに先端にネジ結合されかつ
スナップリング等により抜止め固定されており、また可
動レース34cはハブ部２の内周面に形成されたスプライ
ン2aに軸方向のみ移動可能に連結している。なお、固定
レース34aとハブ部２の内周面との間には所定間隔ｃが
形成され、また可動ケース34cとプライマリシャフト30b
との間にも所定間隔ｃが形成され、従って固定レース34
aと固定シーブ31a及び可動レース34cとシャフト30bとの
間には摩擦接触によるトルク伝達は行われない。そし
て、固定レース34aはその外周面にスプラインが形成さ
れ、入力部材即ちデュアルプラネタリギヤ90のキャリヤ
90Cが連結されており、また可動レース34cはスプライン
2aを介してトルクを固定シーブ31aに伝達すると共に、
その凹部に収納されかつプリロードを付与する多数の皿
ばね38を介して、伝達トルクに比例する軸力Ｓを付与し
ている。

一方、プライマリシャフト30bは、その中心に貫通し
て延びかつその先端がキャップｆにて閉塞されている油
孔ｇが形成されていると共に必要箇所に潤滑油を分配す
る多数の横孔が形成されており、更にその基端即ちデュ
アルプラネタリギヤ装置90側端が入力軸60と嵌合するイ
ンロー部ｈになっていると共に、基端部分外周面がネジ
部ｉになっており、また固定シーブ31aのボス部ｂと嵌
合する部分が油溝ｊになっている。そして、該シャフト
30bの先端部即ちギヤ装置90と離れている側は大きく膨
径して大径フランジ部ｋが一体形成されており、かつ該
フランジ部の外径側内周面がスラストベアリング3a用の
リテーナ面を形成している。一方、ケース15には上記大
径フランジ部ｋを覆うようにキャップ15aがボルトＢに
より固定されており、また該ケース15の段付部15bに調
整リテーナ４が当接支持されている。

調整リテーナ４は断面コ字状の環状部材からなり、そ
の内径鍔部4aがその内周面にてラジアルローラベアリン
グ5aを介して固定シーブ31a先端を回転自在に支持し、
かつその外周面にスプラインｍが形成されており、更に
その側壁部4bの外側壁にて前記スラストベアリング3aを
保持し、またその外径鍔部にウォームホィール4cが形成
されている。該ウォームホィール4cにはウォーム4dが噛
合しており、該ウオーム4dを回転することにより、調整
リテーナ４をベアリング3cに接触した軸方向定位置にて
回転する。

一方、可動シーブ31bはそのボス部ｎが固定シーブ31a
のボス部ｂにボールスプライン6aを介して摺動のみ自在
に支持されていると共に、そのフランジ部ｏの背部ボー
ルネジ装置35が配設されている。ボールネジ装置35はボ
ルト部35a及びナット部35bからなり、ボルト部35aはそ
の内径面一側に前記調整リテーナ４のスプラインｍに螺
合するネジが形成されており、またナット部35bはその
外周面にスプラインｅが形成され、外周部に螺旋状に円
形ギヤが形成されている円形ギヤ部35cがスプライン結
合されており、更に該ギヤ部35cと可動シーブ31bのフラ
ンジ部ｏと間にスラストベアリング3bが介在している。
従って、ボールネジ装置35のボルト部35aが調整リテー
ナ４を介してケース15に回転不能にかつスラストベアリ
ング3aを介してプライマリシャフト30bに軸方向移動不
能に連結されており、またそのナット部35bが可動シー
ブ31bにスラストベアリング3bを介して軸方向に一体に
移動するように連結されている。

一方、セカンダリブーリ32は固定シーブ32a及び可動
シーブ32aを有しており、固定シーブ32aがローラベアリ
ング5bによりケース15に回転自在に支持されていると共
に、セカンダリシャフト30bにキー6cを介して回転不能
に連結されており、また可動シーブ32bがセカンダリシ
ャフト30aにボールスプライン6bを介して摺動のみ自在
に支持されている。

そして、セカンダリシャフト30aはその中心に貫通し
て延びかつその先端がキャップｆ′にて塞閉されている
比較的大径の油孔ｇ′が形成されていると共に必要箇所
に潤滑油を供給する横孔が多数形成されており、更にそ
の基端側即ちシングルプラネタリギヤ装置20側が膨径し
て大径フランジ部ｑになっており、かつ該フランジ部ｑ
に対応する前記油孔ｇ′が段付き状に大径になって、該
部分に出力軸70aがニードルベアリング5cを介して嵌合
している。また、該シャフト30aはその外周面に大径フ
ランジ部ｑから順にボール溝ｒ、キー溝ｓそして先端に
ネジｔが形成されており、それぞれ可動シーブ32b、固
定シーブ32aが支持され、そしてナット部材９が螺合し
て、抜止めされている。

また、ケース15における前記ベアリング5cと略々同一
平面状に調整用リング７がボルトＢにて固定されてお
り、該リング７の内周面には多数の歯7aが形成されてい
る。更に、該ケース15に形成された段付部に調整リテー
ナ８が当接支持されており、該リテーナ８は断面コ字状
の環状部材からなり、その内径鍔部8aがその内周面にて
ローラベアリング5dを介してセカンダリシャフト30aを
回転自在に支持し、かつその外周面にスプライトｕが形
成されており、更にその側壁部8bの外側壁と前記大径フ
ランジ部ｑとの間でスラストベアリング3cを挾持し、そ
してその外径壁部に前記リング７の歯7aと選択噛合し得
る歯8cが形成されている。

更に、可動シーブ32bのフランジ部ｙの背面にはボー
ルネジ装置36が配設されており、該ボールネジ装置36は
ボルト部36a及びナット部36bからなる。ボルト部36aは
その内周面一側に前記調整リテーナ８のスプラインｕと
螺合するネジ形成されており、またナット部36bはその
外周面にスプラインｘが形成され、外周部に螺旋状に非
円形ギヤが形成されている非円形ギヤ部36cがスプライ
ン結合されており、更に該ギヤ部36cとフランジ部ｙと
の間にスラストベアリング3dが介在している。従って、
ボールネジ装置36のボルト部36aが調整用リング７及び
調整リテーナ８を介してケース15に回転不能にかつプラ
イマリシャフト30aの大径フランジ部ｑにスラストベア
リング3cを介して軸方向移動不能に連結され、またその
ナット部36bがスラストベアリング3dを介して可動シー
ブ32bと軸方向に一体に移動するように連結されてい
る。

そして、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32
の両シープ間隔を調整する変速操作装置100が、第１図
に示すように、両プーリ31,32の間部分に３角形様に配
設されており、該変速操作装置100はケース15に回転自
在に支持されている操作軸101を有している。なお、第
１図は展開図なので、操作軸101が上方に描かれている
が、実際は、操作軸101は正面視においてプライマリシ
ャフト30bとセカンダリシャフト30aの中間部分に位置し
ている。そして、該操作軸101には円形ギヤ102及び非円
形ギヤ103が固定されており、円形ギヤ102はプライマリ
プーリ31側のナット部35bに固定されている円形ギヤ35c
に噛合しており、また非円形ギヤ103はセカンダリプー
リ32側のナット部36bに固定されている非円形ギヤ36cに
噛合している。また、円形ギヤ102には円形ギヤ35cの逆
側にて、中間軸105に設けられたスパーギヤ又はヘリカ
ルギヤからなる小径ギヤ105aに噛合しており、かつ該中
間軸105には異なる中間軸106に形成された小径ギヤ106a
に噛合する大径ギヤ105bが固定されており、これら可逆
伝動可能なギヤにて伝達効率の高い３段歯車列からなる
減速装置107を構成している。また、ケース15には一方
に突出して比較的小形の電気モータ（又は超音波モー
タ）109が設置されており、該モータ109の出力軸109aに
は前記中間軸106に設けられた大径ギヤ106bに噛合する
小径ギヤ110aを有するシャフト110が固定されており、
該シャフト110にはブレーキ板111aが固定されている。
そして、ケース15には電磁コイル部材111bがボルトにて
固定されており、該コイル部材111b及びブレーキ板111a
にて操作軸101を停止状態に保持する電磁ブレーキ111を
構成している。なお、超音波モータを用いる場合、該モ
ータ内に保持機構を有しているので、上記電磁ブレーキ
等の特別な保持機構を必要としない。減速装置107の歯
車列はウォーム以外のものであれば、スパーギヤのみな
らずヘリカルギヤ、ベベルギヤ等の歯車で良く、またプ
ラネタリギヤ列等に構成しても良い。ブレーキ111は実
施例のようにモータ出力軸と一体のシャフト110に取付
けると、減速装置107のギヤ比等により保持力が小さく
なり、このためブレーキ装置も小さくなる利点がある。

電磁ブレーキ111の作動はモータ109と連動するように
制御され、モータ109の駆動時はブレーキ111を通電によ
り解放し、モータ109の停止時はブレーキ111も非通電し
てブレーキ作動するようになっている。

また、変速用モータ109は、整流子モータの外、ステ
ップモータ等の回転磁界モータ及び超音波モータでもよ
く、更にサーボモータ等でよい。

ついで、上述ベルト式無段変速装置30の組立てについ
て説明する。

プライマリ側は、プライマリシャフト30bにそのネジ
ｉ側からまずスラストペアリング3aを組込み、それから
固定シーブ31aに可動シーブ31b、スラストベアリング3
b、ボールネジ装置35及び調整リテーナ４を組込んだア
ッシーをシャフト30bに組込み、そして皿バネ38、可動
レース34c及びローラ34bをハブ部２に嵌入した状態で、
固定レース34aをネジｉに螺入して抜止め、固定し、組
立てが完了する。一方、セカンダリ側は、セカンダリシ
ャフト30aにそのネジｔ側から順次、スアストベアリン
グ3c、調整リテーナ８、ボールネジ装置36、可動シーブ
32b及び固定シーブ32aを組込み、そしてナット部材９を
シャフト30aのネジｔに締付けて、組立てが完了する。

そして、上述組立てられたプライマリ側サブアッシー
は、両シーブ31a,31b間にベルト33を配置した状態で、
固定シーブのハブ部２をローラベアリング１に挿入する
と共に調整リテーナ４をケース15の段部15bに挿入し
て、２つ割ケース15に取付けられる。また、セカンダリ
側サブアッシーは、その調整リテーナ８をケース15の段
部15cに挿入すると共に、可動シーブ32bのボス部をロー
ラベアリング5bに挿入して、２つ割ケース15に組付けれ
る。

この状態では、各部材の寸法公差により、ベルトの初
期テンションが正確でなく、調圧カム機構34の伝達トル
ク反転時のストロークが大きくなっているため、セカン
ダリ側は、調整リテーナ８を適宜回転して、該リテーナ
８と一体のボルト部36aをナット部36bに対して相対回転
し、プーリ32間隔を適正に調整して、この状態で調整用
リング７の歯7aをリテーナ８の歯8cに嵌合して該リング
７をボルトＢにて固定する。一方、プライマリ側は、ウ
ォーム4dを回転して調整リテーナ４を回転する。する
と、該リテーナ４と一体にボルト部35aが回転し、該ボ
ルト35aがスラストベアリング3aにて軸方向に位置決め
されている関係上、ナット部35bが軸方向に移動してプ
ーリ31の間隔を適正に調整する。これにより、調圧カム
機構34のストロークが適正になるように、ベルトの初期
張力が調整されると共に、両プーリ31,32の軸方向位置
即ちベルト走行線が適正になるように調整される。

なお、ウォーム4dをケース15の外部から操作するよう
にすると、ケースを組立てた状態で調整が可能であり、
またセカンダリ側にウォームを設置しても、またプライ
マリ及びセカンダリ側の両方にウォームを設置してもよ
く、更にプライマリはセカンダリ側のいずれか一方にの
み調整リテーナを配設してもよい。

次に、本実施例の作用を説明する。

エンジンクランク軸の回転はロックアップクラッチCL
又は流体継手13を介して入力軸60に伝達され、更にデュ
アルプラネタリギヤ装置90のサンギヤ90Sに伝達される
と共にスリーブ軸41に伝達される。Ｄレンジ及びＳレン
ジにおいてはフォワードクラッチC1が接続しかつリバー
スブレーキB2が解放しているので、デュアルプラネタリ
ギヤ装置90はサンギヤ90Sとキャリヤ90Cとが一体になっ
て回転して、正回転がキャリヤ90Cからベルト式無段変
速装置30における調圧カム機構34の固定レース34aに伝
達される。

そして、該固定レース34aの回転は、ネジ結合ｉして
いるプライマリシャフト30bを回転すると共に、波状端
面に位置するローラ34b及び可動レース34cそしてスプラ
イン2aを介してプライマリプーリ31の固定シーブ31aを
回転し、更にボールスプライン6aを介して可動シーブ31
bを回転する。この際、固定シーブ31aはその両端をベア
リング１及び5aを介してケース15に支持されており、か
つ固定レース34aと固定シーブハブ部２との間及び可動
レース34cとプライマリシャフト30bとの間に間隔ｃを有
するので、摩擦を介して固定レース34a及びプライマリ
シャフト30bから固定シーブ31aにトルク伝達されること
はなく、キャリヤ（入力部材）90cから伝達されるトル
クの全量が調圧カム機構34を介して固定シーブ31aに伝
達される。そして、調圧カム機構34は固定レース34aに
作用する入力トルクに対応した軸力が皿バネ38を介して
シーブ31aの背面に作用し、一方、他方のシーブ31bは所
定変速比に対応してボールネジ装置35がその長さ方向に
固定された状態にあり、従ってスラストベアリング3bを
介してシーブ31bの背面に同等の反力が作用し、これに
より、プライマリプーリ31は入力トルクに対応した挾持
力にてベルト33を挾持する。なお、上述可動シーブ31b
に作用する軸力Ｓはスラストベアリング3b、ボールネジ
装置35、調整リテーナ４及びスラストベアリング3aを介
してプライマリシャフトｂの大径フランジ部ｋに作用
し、一方固定シーブ31aを作用する軸力Ｓは固定レース3
4aからネジｉを介してシャフト30bに作用し、従ってシ
ャフト30bの引張り力として該シャフト内にて担持され
る。更に、ベルト33の回転はセカンダリプーリ32に伝達
され、更にキー6c及びボールスプライン6bを介してセカ
ンダリシャフト30aに伝達される。

また、該ベルト伝動に際して、スロットル開度及び車
速等の各センサからの信号に基づき、モータ109が制御
されて、減速装置107を介して操作軸101が回転される。
すると、円形ギヤ102及び35cを介してプライマリプーリ
31側ボールネジ装置35のナット部35bが回転すると共
に、非円形ギヤ103,36cを介してセカンダリプーリ32側
ボールネジ装置36のナット部36bが回転する。これによ
り、調整リテーナ4,8にてケース15に回転止めされてい
るボルト部35a,36aとの間でナット部35b,36bが相当回転
して、ボールネジ装置35,36はスラストベアリング3b,3d
を介して可動シーブ31b,32bを移動してプライマリプー
リ31及びセカンダリプーリ32を所定有効径に設定し、設
定トルク比が得られる。そして、設定トルク比になった
状態で、モータ109への通電が断たれると共に、電磁ブ
レーキ111が作動して、該トルク比状態に両プーリ31,32
を保持する。なおこの際、両ボールネジ操作は線形移動
するため、ベルト33により規定される可動シーブ本来の
移動量との間に差を生ずるが、セカンダリプーリ32側が
非円形ギヤ103,36cを介して回転するので、可動シーブ
はその本来の移動量に整合する量にて移動される。ま
た、両シーブ31a,31b及び32a,32bによるベルト挾圧力
は、プライマリプーリ31側においてはスラストベアリン
グを介してプライマリシャフト30bを引張るように作用
してケース15に作用することはなく、同様にセカンダリ
プール32側においてもセカンダシャフト30aを引張るよ
うに作用してケース15に作用することはない。

更に、ベルト式無段変速装置30のセカンダリシャフト
30aの回転はシングルプラネタリギヤ装置20のリングギ
ヤ20Rに伝達され、更にキャリヤ20Cを介してギヤ軸70a
に伝達される。

そして、Ｄレンジにおける低速側Ｌの場合、第３図に
示すようにローワンウェイクラッチＦが作動状態にあ
り、従ってリングギヤ20Rからキャリヤ20Cへのトルク伝
達に際して、サンギヤ20Sが反力を受けるが、該サンギ
ヤ20Sはトランスファー装置80を介してローワンウェイ
クラッチＦにて回転止めされており、シングルプラネタ
リギヤ装置20は減速機構を構成している。従って、ベル
ト式無段変速装置30のセカンダリシャフト30aの回転
は、シングルプラネタリギヤ装置20にて端に減速され、
更にギヤ71a,71c、中間軸71b、ギヤ71d及びマウントギ
ヤ72aからなる減速ギヤ装置71を介して更に減速され、
そして差動歯車装置72を介して左右フロントアクスル軸
72l,72rに伝達される。

また、スロットル開度及び車速が所定値に達すると、
制御ユニットからの信号によりハイクラッチC2が接続し
て高速側に切換えられる。すると、入力軸60の回転はベ
ルト式無段変速装置30に伝達されると共に、スリーブ軸
41及びハイクラッチC2を介してスプロケット81に伝達さ
れ、更にサイレントチェーン83及びスプロケット82を介
してシングルプラネタリギヤ装置20のサンギヤ20Sに伝
達される。なおこの際、トランスファー装置80入力側の
スプロケット81はローワンウェイクラッチＦにてシング
ルプラネタリギヤ装置のサンギヤ20Sからの反力を受け
ているので、つかみ換えによるシフトショックを防止し
て、ハイクラッチC2の接続により滑らかに回転を開始し
てサンギヤ20Sにトルクを伝達する。これにより、ベル
ト式無段変速装置30により無段変速されたトルクとトラ
ンスファー装置80を介するトルクとがシングルプラネタ
リギヤ装置20にて合成され、該合成トルクがキャリヤ20
Cからギヤ軸70aに伝達される。更に、前述低速側と同様
に、減速ギヤ装置71及び差動歯車装置72を介して左右フ
ロントアクスル軸72l,72rに伝達される。

また、Ｓレンジにおける低速側Ｌでは、エンジンブレ
ーキ等による負トルクをも受けるので、ローコースト＆
リバースブレーキB1が係合してスプロケット81は正逆回
転とも阻止される。また、Ｓレンジにおける高速側Ｈは
Ｄレンジの高速側と同様である。

一方、ＲレンジではフォワードクラッチC1が解放され
ると共にリバースブレーキB2が係合される。従って、デ
ュアルプラネタリギヤ装置90のサンギヤ90Sに伝達され
た入力軸60の回転は、リングギヤ90Rの停止に伴ってキ
ャリヤ90Cから逆回転としてベルト式無段変速装置30の
プライマリシャフト30bに伝達される。この際、シング
ルプラネタリギヤ装置20のサンギヤ20Sからトランスフ
ァー装置80を介して反力トルクはスプロケット81に逆回
転として作用するので、ローコースト＆リバースブレー
キB1が作動して該スプロケット81を停止している。

（ト） 発明の効果 以上説明したように、本発明によると、減速装置（10
7）が可逆伝動可能な歯車列からなるので、減速装置の
伝達効率を向上させることができる。従って、アクチュ
エータ機構（35），（36）を動作するために必要な変速
用モータのトルクが小さく良く、それゆえ、変速用モー
タを小型化でき、その慣性モーメントを小さくできるの
で、ベルト式無段変速装置（30）の変速レスポンスを向
上することができるとともに、変速用モータの電力消費
を低減でき、バッテリーの負担を低減できる。また、減
速装置（107）として伝達効率の高い可逆伝動可能な歯
車列を用いたものでありながら、変速用モータ（109）
の非作動時に、操作軸（101）の回転を停止状態に保持
する電磁ブレーキ（111）を設けたので、プーリ31,32が
ベルト側圧により盲動して、所定変速比状態から外れて
しまう等の不具合を確実に防止できる。

また、電磁ブレーキ（111）が変速用モータ（109）の
出力軸（109a）を停止状態に保持するので、電磁ブレー
キを減速前の変速用モータの出力軸に設けることから変
速用モータの出力軸を保持するために必要な制動トルク
が小さくて良く、電磁ブレーキを小型化できる。

更に、電磁ブレーキ（111）が、変速用モータ（109）
の非行動時に、変速用モータの出力軸を非通電して停止
状態に保持するので、制御系故障時にもベルト式無段変
速装置を所定のトルク比状態に保持することができるの
で、車両を走行可能にすることができる。

また、減速装置（107）が、操作軸（101）のプライマ
リ及びセカンダリプーリの各アクチュエータ機構（3
5），（36）に連結される一対のギヤ（102,103）の一方
（102）に噛合されるので、操作軸に一対のギヤとは別
途の減速用ギヤを設ける必要がなく、減速装置の歯車列
が簡素化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベルト式無段変速装置を示す断面
図である。そして、第２図は本発明を適用し得る無段変
速機を示す概略図、第３図はその各要素の作動を示す
図、第４図はその無段変速装置の要部を示す断面図であ
る。更に、第５図は従来例を示す断面図である。 30……ベルト式無段変速装置、30b……プライマリシャ
フト、30a……セカンダリシャフト、31……プライマリ
プーリ、32……セカンダリプーリ、31a,32a……固定シ
ーブ、31b,32b……可動シーブ、33……ベルト、34……
調圧カム機構、35,36……アクチュエータ機構（ボール
ネジ装置）、100……変速操作装置、101……操作軸、10
7……減速装置、109……変速用モータ、111……電磁ブ
レーキ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 重一 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・ワーナー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−159848（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれシャフトに支持されかつ軸方向に
   相対移動し得る２個のシーブからなるプライマリプーリ
   及びセカンダリプーリと、これら両プーリの少なくとも
   一方に伝達トルクに対応した軸力を付与する調圧機構
   と、両プーリの可動シーブを軸方向に移動するアクチュ
   エータ機構と、前記両プーリに巻掛けられたベルトと、
   変速制御時に前記アクチュエータ機構を動作する変速操
   作装置と、を備えてなるベルト式無段変速装置におい
   て、 前記変速操作装置が、 変速用モータと、 前記プライマリ及びセカンダリプーリの各アクチュエー
   タ機構に連結される一対のギヤを有する操作軸と、 前記変速用モータの出力軸と前記操作軸を連結し、かつ
   前記出力軸から操作軸に及び操作軸から出力軸に動力伝
   達を可能とする可逆伝動可能な歯車列からなる減速装置
   と、前記変速用モータの非作動時に、非電通して該変速
   用モータの出力軸を停止状態に保持する電磁ブレーキ
   と、を有すること、 を特徴とするベルト式無段変速装置。
2. 【請求項２】前記減速装置が、スパーギヤ又はヘルカル
   ギヤの歯車列からなる、特許請求の範囲第１項記載のベ
   ルト式無段変速装置。
3. 【請求項３】前記減速装置が、前記操作軸の一対のギヤ
   の一方に噛合されることを特徴とする、特許請求の範囲
   第２項記載のベルト式無段変速装置。