JP2918878B1 - 自動車用無段変速機 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 変速プーリからなる駆動及び従動プーリ１
８，２３間にベルト３１を巻き掛けたベルト式無段変速
機４を自動車に搭載する場合、油圧シリンダや油圧ポン
プ或いはパウダークラッチを不要として、変速機４の軽
量化及び構造の簡単化を図る。またポンプ駆動のための
エンジン１の出力ロスをなくし、自動車の消費電力を低
減して、変速機４の高効率化を発揮させる。また自動車
の発進又はその遮断による停車のスムーズ化を図る。 【解決手段】 両プーリ１８，２３の各可動シーブ２
０，２５を駆動するカム機構４０，５０を電動モータ７
７により連動させ、駆動側カム機構４０のカム４１に変
速カム面４３よりも小さい傾斜角度θ１で傾斜する駆動
側クラッチオフカム面４７をカム面４３の低速端４３ａ
に連続して、また従動側カム機構５０のカム５１に出力
軸１２と直交する平面からなる従動側クラッチオフカム
面５７をカム面５３の低速端５３ａに連続してそれぞれ
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、自動車のエンジン
と駆動車輪との間の動力伝達経路に配設される自動車用
のベルト式無段変速機に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ベルト式の無段変速機の一例
として、互いに平行に配置された１対の回転軸の各々
に、該回転軸に対して回転一体にかつ摺動不能に固定さ
れた固定シーブと、回転軸に固定シーブとの間にＶ字状
のベルト溝を形成するように対向配置されて回転一体に
かつ摺動可能に支持された可動シーブとからなる変速プ
ーリを有するととともに、これら両変速プーリのベルト
溝間に巻き掛けられたＶベルトを有する変速プーリ機構
からなり、各プーリにおける可動シーブの軸方向の移動
によってＶベルトに対する有効半径を可変とすることに
より、回転軸間の変速比を変えるようにしたものが知ら
れている。

【０００３】ところで、近年、上記ベルト式無段変速機
を自動車に搭載することが行われており、その場合、金
属ベルトからなるＶベルトに対し高い押圧力を発生させ
るために、各変速プーリの可動シーブ背面側に油圧シリ
ンダを設け、この油圧シリンダにより可動シーブを固定
シーブ側に押圧してベルト押圧力を発生させるようにし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のよ
うに、変速プーリの可動シーブを油圧シリンダの油圧に
より駆動するベルト式無段変速機では、その油圧シリン
ダの重さの分だけ変速機の重量が増大するのは避けられ
ず、構造も複雑になるという問題がある。しかも、可動
シーブを移動させるために容量の大きなオイルポンプを
エンジンにより駆動する必要があり、このポンプ駆動の
ためのエンジンの出力ロスも増大する。

【０００５】また、上記ベルト式無段変速機を自動車に
搭載するに当たり、エンジンと駆動車輪との間の動力伝
達による自動車の発進をスムーズに行わせ、又はその遮
断を行わせる目的で、エンジン及び駆動車輪の間の動力
伝達経路に例えばパウダークラッチを配設することが行
われているが、このパウダークラッチは金属粉体を用い
るので、構造上、重量が増大するばかりでなく、金属粉
体を磁化するための消費電力も大きくなる。

【０００６】特に、小排気量で出力の小さいエンジンを
搭載する軽自動車や小型自動車等においては、伝動効率
の高いベルト式無段変速機であっても、その高効率分が
上記重量の増大やエンジン出力ロス、電力消費により吸
収されてしまい、そのメリットを活かしきれていないの
が現状である。

【０００７】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、上記ベルト式無段変速機における
変速切換機構の構造を改良することで、この無段変速機
を自動車に搭載した場合にエンジン出力ロスを小さくで
き、軽量化を図ることができるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的の達成のた
め、この発明では、両プーリにおける可動シーブをそれ
ぞれ互いに連動するカム機構により駆動して、この両カ
ム機構の連動をモータ等の電動アクチュエータで行わせ
るとともに、両カム機構の構造を利用してベルトによる
動力伝達又はその遮断を行うようにした。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、自動車
のエンジンと駆動車輪との間の動力伝達経路に配設され
る無段変速機として、エンジンに駆動連結された入力軸
と、駆動車輪に駆動連結された出力軸とを設ける。

【００１０】また、上記入出力軸にそれぞれ固定シーブ
及び可動シーブが互いに逆向きになるように配置支持さ
れた１対の変速プーリからなる駆動及び従動プーリと、
該両プーリ間に巻き掛けられたベルトと、上記各プーリ
の可動シーブ背面側に配設され、該可動シーブに相対回
転可能に連結された円筒状の回動カム及び該回動カムに
カム接触する固定カムを有し、回動カム又は固定カムの
一方に、低速端及び高速端を持ちかつ駆動及び従動プー
リ間で互いに同じ角度で傾斜する変速カム面が形成され
ている一方、他方は該変速カム面に接触するカムフォロ
ワとされていて、回動及び固定カムの相対回動により、
可動シーブを相対向する固定シーブに対し接離させて各
プーリのベルト巻付け径を変化させる駆動側及び従動側
カム機構と、上記両プーリのベルト巻付け径が互いに逆
方向に変化するように両カム機構を連動させて両プーリ
間のプーリ比を変化させる連動機構と、上記両プーリ間
のベルトスパンのうちエンジンの出力動力が駆動車輪側
に伝達されるときに緩み側となるスパンを、該緩み側ス
パンにプーリ間のプーリ比に対応して発生する張力より
も大きい張力となるようにテンションプーリにより押圧
するテンション機構とを有し、両プーリの可動シーブに
対しベルトが入出力軸の軸方向へ上記連動機構及びカム
機構を介して押圧し合って、その両押圧力間の差の操作
力により入出力軸間の回転が変速されるように構成され
ている変速プーリ機構を設ける。

【００１１】さらに、上記変速プーリ機構の連動機構を
作動させる電動アクチュエータを設ける。

【００１２】そして、上記駆動側カム機構のカムにおけ
る変速カム面の低速端に連続して、該変速カム面の傾斜
角度以下の角度で傾斜しかつ上記カムフォロワと接触す
る駆動側クラッチオフカム面を設ける一方、従動側カム
機構のカムにおける変速カム面の低速端に連続して、上
記駆動側クラッチオフカム面の傾斜角度よりも小さい角
度で傾斜しかつカムフォロワと接触する従動側クラッチ
オフカム面を設ける。

【００１３】上記の構成により、変速プーリ機構におい
ては、電動アクチュエータの作動により連動機構を介し
て駆動側又は従動側カム機構の一方を作動させ、その回
動及び固定カムの相対回転により変速用カム面上をカム
フォロワが移動して、駆動又は従動プーリの一方の可動
シーブを軸方向に移動させると、それに伴って他方のカ
ム機構も作動して、その回動及び固定カムの相対回転に
よりカム面上をカムフォロワが移動し、他方のプーリの
可動シーブが上記一方のプーリにおける可動シーブの固
定シーブに対する接離動作とは逆の動作でもって移動
し、この両可動シーブの逆方向の移動によって両プーリ
間のプーリ比が変更される。例えば駆動側及び従動側カ
ム機構における各カムの変速カム面上でカムフォロワを
低速端に移動させることで、駆動プーリでは可動シーブ
が固定シーブから離隔し、かつ従動プーリでは可動シー
ブが固定シーブに接近して、変速機は入力軸の回転を減
速して出力軸に伝達する低速状態となる。逆に各カムの
変速カム面上でカムフォロワを高速端に移動させること
で、変速機が入力軸の回転を増速して出力軸に伝達する
高速状態となる。

【００１４】このとき、上記各カム機構は、各プーリの
固定及び可動シーブが軸方向に対し互いに逆側に位置す
るように配置されて、その各可動シーブを背面側からそ
れぞれ相対する固定シーブに対し接離させるものであ
り、この両カム機構が連動機構により連係されているた
め、両プーリへのベルトからの押圧力は互いに相殺し合
い、その残りが変速操作力となる。

【００１５】すなわち、一般に、ベルトに作用する初張
力は、駆動プーリに入力される回転トルクにより張り側
及び緩み側張力に分れ、この両張力の差により駆動プー
リから従動プーリに動力伝達が行われるが、各プーリに
おいてベルトを押圧する力は、プーリが回転しない静的
状態、或いは回転していても伝動負荷の小さい軽負荷状
態では略同じとなる。これに対し、伝動負荷が大きくな
ると、ベルトにおける張力分布の変化により、駆動プー
リ側のベルト押圧力が常に従動プーリ側のベルト押圧力
よりも大きくなり、両押圧力に差が生じる。そして、こ
の発明では、各プーリの可動シーブの背面側にカム機構
が配置され、これらはいずれも回動及び固定カム間の相
対回転により可動シーブを軸方向に移動させるものであ
るため、両プーリに発生するベルト押圧力は互いに相殺
され、両押圧力の差よりも大きな外力を与えることで、
変速操作することができる。従って、このように変速操
作力は、両プーリに発生するベルト押圧力の差を越えた
操作力でよいので、軽負荷時には勿論のこと高負荷時で
あっても変速操作力を大幅に軽減して、電動アクチュエ
ータを小出力のものとすることができる。

【００１６】しかも、そのとき、一方のプーリに発生す
るベルト押圧力を他方のプーリでのベルト押圧力として
伝達するのを、各プーリの可動シーブ背面側に配置した
カム機構で行っているので、各プーリのベルト押圧力を
効率よく該カム機構の両カムを相対回転させるためのト
ルクに転換でき、また、その間の動力伝達経路が短くて
摺動抵抗が極めて小さくなり、変速操作力をより一層軽
減することができる。

【００１７】また、上記駆動側及び従動側カム機構のカ
ムにおける変速カム面の低速端に連続してそれぞれ駆動
側及び従動側クラッチオフカム面が設けられているの
で、上記電動アクチュエータの作動により両カム機構の
各回動カムを固定カムに対し各カムフォロワが変速カム
面の低速端からそれに連続する上記クラッチオフカム面
に接触するように回動させると、変速機は上記低速状態
からクラッチオフ状態に切り換わる。すなわち、上記駆
動側クラッチオフカム面は、隣接する変速カム面以下の
傾斜角度で傾斜する一方、従動側クラッチオフカム面
は、上記駆動側クラッチオフカム面の傾斜角度よりも小
さい角度で傾斜しているので、これらクラッチオフカム
面上にそれぞれカムフォロワが接触したときには、各プ
ーリの可動シーブによるベルト押圧力が減少して、テン
ション機構によるベルトの押圧に拘わらず、ベルト張力
が低下する。そして、上記各カム機構におけるカムフォ
ロワが対応するクラッチオフカム面上を変速カム面から
離れる方向に移動するに連れてベルト張力がさらに低下
し、駆動及び従動プーリ間（入出力軸間）の動力伝達が
遮断されたクラッチオフ状態となる。

【００１８】一方、逆に、上記両カム機構の各カムフォ
ロワがそれぞれクラッチオフカム面上に接触しているク
ラッチオフ状態から、電動アクチュエータの作動により
各カム機構の回動カムを固定カムに対し相対回転させる
と、その各カム機構のカムフォロワがクラッチオフカム
面で移動して各プーリの可動シーブが固定シーブに接近
し、ベルト張力が上昇する方向に変化する。そして、こ
のカムフォロワがクラッチオフカム面から変速カム面上
に移ると、ベルト張力が増大して駆動及び従動プーリ間
（入出力軸間）の動力伝達状態となり、その変速カム面
上でのカムフォロワの移動により変速プーリ機構のプー
リ比つまり変速機の変速比が無段階に切り換えられる。

【００１９】したがって、この発明の場合、電動アクチ
ュエータにより変速プーリ機構の駆動側及び従動側カム
機構を同期作動させ、両プーリの可動シーブを駆動する
ので、従来の如き油圧シリンダや容量の大きな油圧ポン
プは不要であり、変速機の軽量化及びその構造の簡単化
を図るとともに、ポンプ駆動のためのエンジンの出力ロ
スをなくすことができる。

【００２０】また、上記のように、各カム機構のカムフ
ォロワを変速カム面から該変速用カム面の低速端に連続
するクラッチオフカム面へ移動させることにより、ベル
ト張力を低下させて駆動及び従動プーリ間（入出力軸
間）の動力伝達を遮断するので、エンジンと駆動車輪と
の間の動力伝達を遮断するクラッチオフ状態を容易に得
ることができる。このことで、別途に設けられる従来の
パウダークラッチをなくして、変速機をさらに軽量にで
きるとともに、自動車における消費電力を低減すること
ができる。よって、ベルト式無段変速機をその高い伝動
効率を十分に発揮させながら自動車に搭載することがで
きる。

【００２１】しかも、上記駆動側カム機構における駆動
側クラッチオフカム面が変速カム面の傾斜角度以下の角
度で、また従動側カム機構における従動側クラッチオフ
カム面が駆動側クラッチオフカム面よりも小さい角度で
それぞれ傾斜しているので、上記駆動及び従動プーリ間
（入出力軸間）の動力伝達及びその遮断を連続して滑ら
かに切り換えることができ、エンジンと駆動車輪との間
の動力伝達による自動車の発進、又はその遮断による停
車をスムーズに行うことができる。

【００２２】請求項２の発明では、上記各カム機構の回
動カムは、各プーリの可動シーブのボス部上にベアリン
グを介して回転可能に支持されているものとする。ま
た、連動機構は、両カム機構の上記回動カム同士を連結
する１本のリンクを有するものとする。

【００２３】このことで、上記各プーリのベルト押圧力
から転換された、回動及び固定カムを相対回転させるた
めのトルクにより、両カムにはそれぞれカム回転反力が
生じる。そして、可動シーブのボス部上にベアリングを
介して支持されている一方のカムに生じるカム回転反力
は、該カムを支持している可動シーブのボス部を押圧す
るように作用する。つまり、このボス部に対するカム回
転反力は、ボス部と入出力軸との摺動部分におけるクリ
アランスによって可動シーブがベルトから押圧力を受け
たときに可動シーブを入出力軸に対して傾倒させる方向
に働くモーメントとは逆方向のモーメントが生じるよう
に作用し、この逆方向のモーメントにより上記ボス部が
入出力軸に対して略平行度を保つようになるとともに、
上記カム回転反力による押圧力は所定幅のベアリングを
介して上記ボス部に作用するので、可動シーブのボス部
内周の入出力軸外周に対する面圧分布が軸方向に分散し
て大きなピークがなくなり、その結果、ボス部の摺動抵
抗が小さくなる。この摺動抵抗が小さくなった分だけ、
ベルト発生押圧力が従来よりも大きな取出押圧力として
カム機構に伝達されることとなる。

【００２４】そして、変速機は、両プーリ間の開閉力が
逆になって両プーリ間の開閉力が部分的に互いに相殺し
合うように両カム機構の回動カム同士が連動機構で連結
され、一方のカム機構の取出押圧力を他方のカム機構の
ベルト押圧力に利用するようにしていることから、この
関係をシーソーに譬えた場合、変速比が一定で変速切換
えを行わないときには、上記取出押圧力自体は本発明の
場合が従来の場合よりも大きくなるものの、駆動側及び
従動側で取出押圧力は同じとなり、これらが互いに釣り
合って押圧力の取出効率は従来の場合と同じである。

【００２５】ところが、変速比を変化させるときには、
ベルト発生押圧力と取出押圧力との差が変速操作に必要
な荷重（操作力）であるので、従来の場合では、取出押
圧力が小さい分だけ残りの操作力が大きくなるのに対
し、この発明では、取出押圧力が大きいことから、その
分、逆に操作力が小さくて済むこととなる。その結果、
入出力軸間の変速切換えが小さな操作力で敏速に行われ
る。

【００２６】請求項３の発明では、上記電動アクチュエ
ータと変速プーリ機構の連動機構とを弾性手段を介して
連結する。こうすると、電動アクチュエータと連動機構
との間の弾性手段により、上記変速機の変速状態とクラ
ッチオフ状態との切換時のベルト張力の変化に伴う力が
バランスを取りながら吸収されることとなり、自動車の
発進や停車をさらにスムーズに行うことができる。

【００２７】請求項４の発明では、さらに、自動車の制
動状態で駆動車輪の回転が略停止したことを検出する車
輪停止検出手段と、この車輪停止検出手段により駆動車
輪の略回転停止状態が検出されたとき、変速プーリ機構
のテンション機構をベルト張力が下がるように作動停止
させるベルト張力制御手段とを設ける。

【００２８】この構成によれば、自動車の運転者がいわ
ゆるパニックブレーキをかけて駆動車輪が略停止状態に
ロックされたとき、駆動及び従動プーリ間の動力伝達状
態が継続されると、エンジン負荷が過大となってエンジ
ンの停止を招く虞れがある。しかし、この駆動車輪の停
止状態を車輪停止手段が検出し、この検出手段による検
出時には上記変速プーリ機構のテンション機構が強制的
に作動停止されてベルト張力が下げられる。このこと
で、ベルトがスリップ状態になって駆動及び従動プーリ
間の動力伝達状態が遮断されるので、エンジンの停止を
招くことはない。

【００２９】請求項５の発明では、駆動車輪側の動力が
エンジン側に伝達されるときに、上記変速プーリ機構に
おける両プーリ間のベルトスパンのうちの緩み側となる
スパンを押圧するタッチプーリを設ける。

【００３０】すなわち、自動車の走行時にエンジンブレ
ーキを効かせるために、エンジンの出力が下げられたと
き、駆動車輪に連結されている従動プーリの動力がエン
ジン側の駆動プーリに伝達されて動力伝達が両プーリ間
で逆転するので、それまでは緩み側であったベルトスパ
ンが張り側に変わり、該スパンを押圧しているテンショ
ン機構のテンションプーリがベルトから押し返されてベ
ルト張力が低下し、このことでエンジンブレーキが効か
なくなる虞れがある。しかし、この発明では、上記動力
伝達の逆転状態でベルトの緩み側となるスパンがタッチ
プーリにより押圧されるので、テンション機構によるベ
ルト張力の低下を補うことができ、ベルト張力を維持し
てエンジンブレーキを良好に効かせることができる。ま
た、このタッチプーリはエンジン動力が駆動車輪に伝達
される通常時には張り側となるベルトスパンに押し返さ
れるので、動力伝達に差し障りが生じることはない。

【００３１】請求項６の発明では、上記駆動側クラッチ
オフカム面を、変速カム面の傾斜角度よりも小さい傾斜
角度で傾斜させる一方、従動側クラッチオフカム面は、
出力軸と直交する平面からなるものとする。このこと
で、駆動側及び従動側クラッチオフカム面の組合せの好
適例が得られる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図６及び図７は本発明の実施形態
の全体構成を概略的に示し、１は４輪車からなる自動車
（全体を図示せず）に搭載されたエンジン、２，２は自
動車の左右の駆動車輪であって、このエンジン１の動力
を駆動車輪２，２に伝達する動力伝達経路には、変速の
ためのベルト式無段変速機４と、自動車の前後進つまり
駆動車輪２，２の回転方向を切り換える公知の正逆転切
換機構８１と、左右の駆動車輪２，２間の回転差を吸収
するための公知のデファレンシャル機構８２とが配設さ
れている。

【００３３】図３及び図４にも示すように、上記無段変
速機４は、左右ケース５ａ，５ｂに２分割されたケース
５を備えている。左ケース５ａの前側（図３で上側）に
はボス状（円筒状）の入力軸受孔６が貫通形成され、ま
た後側には同形状の出力軸受穴７が凹陥形成されてい
る。一方、右ケース５ｂの前側にはボス状の入力軸受孔
８が上記左ケース５ａの入力軸受孔６に対応して、また
後部には同様の出力軸受孔９が左ケース５ａの出力軸受
穴７に対応してそれぞれ貫通形成されている。

【００３４】ケース５には、前後に互いに平行に配置し
た入力軸１１及び出力軸１２が左右ケース５ａ，５ｂに
亘って回転可能に支承され、これら入出力軸１１，１２
は図４で反時計回り方向に回転する。入力軸１１の左端
部は左ケース５ａの入力軸受孔６に、また右端部は右ケ
ース５ｂの入力軸受孔８にそれぞれ回転可能に支持され
ている。そして、入力軸１１の左端はケース５から外部
に突出していて、上記エンジン１の出力軸１ａ（図５参
照）に駆動連結されている。

【００３５】一方、出力軸１２の左端部は左ケース５ａ
の出力軸受穴７に、また右端部は右ケース５ｂの出力軸
受孔９にそれぞれ回転可能に支持されている。この出力
軸１２の右端はケース５外に突出していて、上記正逆転
切換機構８１及びデファレンシャル機構８２を介して駆
動車輪２，２（図５参照）に駆動連結されている。そし
て、出力軸１２は、その左半部にベアリング１４により
相対回転可能に外嵌合されたスリーブ１３を有する。

【００３６】ケース５内には、上記入出力軸１１，１２
間をＶベルト３１によって変速可能に駆動連結する変速
プーリ機構１７が収容されている。この変速プーリ機構
１７は、入力軸１１上に配置された変速プーリからなる
駆動プーリ１８を有する。この駆動プーリ１８は、入力
軸１１上に回転一体にかつ摺動不能にキー結合されたフ
ランジ状の固定シーブ１９と、入力軸１１上に固定シー
ブ１９に対向するようにボス部２０ａにて摺動可能にか
つ相対回転可能に支持されたフランジ状の可動シーブ２
０とからなり、これら両シーブ１９，２０間に断面略Ｖ
字状のベルト溝２１が形成されている。

【００３７】一方、出力軸１２に外嵌合されているスリ
ーブ１３上には駆動プーリ１８と同径の変速プーリから
なる従動プーリ２３が設けられている。この従動プーリ
２３は、上記駆動プーリ１８と同様の構成であり、出力
軸１２のスリーブ１３上に回転一体にかつ摺動不能にキ
ー結合されたフランジ状の固定シーブ２４と、スリーブ
１３（出力軸１２）に、固定シーブ２４に対し上記駆動
プーリ１８における固定シーブ１９に対する可動シーブ
２０の対向方向と逆方向でもって対向するようにボス部
２５ａにて摺動可能にかつ相対回転可能に結合されたフ
ランジ状の可動シーブ２５とからなり、これら両シーブ
２４，２５間には断面略Ｖ字状のベルト溝２６が形成さ
れている。

【００３８】尚、上記駆動プーリ１８における可動シー
ブ２０の入力軸１１に対する摺動構造、及び従動プーリ
２３における可動シーブ２５のスリーブ１３（出力軸１
２）に対する摺動構造はいずれも同じであり、駆動プー
リ１８について説明すると（従動プーリ２３側について
は同じ符号を付して詳細な説明は省略する）、駆動プー
リ１８における可動シーブ２０のボス部２０ａ内周面に
は、その直径方向に対向する位置に、ボス部２０ａの全
体に亘って軸方向に延びる断面略矩形状の１対の係合溝
２８，２８が形成されている一方、入力軸１１（従動プ
ーリ２３側ではスリーブ１３及び出力軸１２）にはそれ
を直径方向に貫通するピン２９が入力軸１１に対し圧入
により固定支持され、このピン２９の両端部は入力軸１
１（従動プーリ２３側ではスリーブ１３）の外周面から
所定寸法だけ突出している。上記ピン２９は、従動プー
リ２３側ではスリーブ１３に対してのみ圧入固定され、
かつ出力軸１２においてピン２９の外径よりも大きい長
径を有する長孔（図示せず）に挿通されていて、出力軸
１２と所定角度だけ相対回転可能とされている。そし
て、上記ピン２９両端の突出部にはそれぞれベアリング
３０，３０が１対となって各々の内輪にて支持されてお
り、この各ベアリング３０はそれぞれ上記可動シーブ２
０のボス部２０ａ内周における係合溝２８に係合され
て、外輪が係合溝２８の側面に当接して転動するように
なっている。

【００３９】上記駆動プーリ１８のベルト溝２１と従動
プーリ２３のベルト溝２６との間には例えばブロックベ
ルト等からなるＶベルト３１が巻き掛けられており、両
プーリ１８，２３の各可動シーブ２０，２５をそれぞれ
固定シーブ１９，２４に対して接離させて各プーリ１
８，２３のベルト巻付け径を変更する。例えば駆動プー
リ１８の可動シーブ２０を固定シーブ１９に接近させ、
かつ従動プーリ２３の可動シーブ２５を固定シーブ２４
から離隔させたときには、駆動プーリ１８のベルト巻付
け径を従動プーリ２３よりも大きくすることにより、入
力軸１１の回転を出力軸１２に増速して伝達する高速状
態（Ｈｉ状態）とする。一方、逆に、駆動プーリ１８の
可動シーブ２０を固定シーブ１９から離隔させ、かつ従
動プーリ２３の可動シーブ２５を固定シーブ２４に接近
させたときには、駆動プーリ１８のベルト巻付け径を小
にし、従動プーリ２３のベルト巻付け径を大きくするこ
とにより、入力軸１１の回転を減速して出力軸１２に伝
える低速状態（Ｌｏ状態）とするようになされている。

【００４０】また、ケース５内には、駆動及び従動プー
リ１８，２３間に張られたＶベルト３１の上下１対のス
パン３１ａ，３１ｂのうちエンジン１の出力動力が駆動
車輪２，２側に伝達されるとき（入力軸１１の動力が出
力軸１２に伝達されるとき）に緩み側となる上側スパン
３１ａをその内面から外方に押圧してベルト３１に張力
を与えることでベルト押圧力を発生するテンション機構
３３が設けられている。このテンション機構３３は、左
ケース５ａにおける出力軸受穴７周囲のボス状部分に基
端側のボス部３４ａにて回動可能に外嵌合支持されたテ
ンションアーム３４を有する。テンションアーム３４の
先端部には入出力軸１１，１２と平行に後方に延びるテ
ンション軸３５の基端部が一体に固定され、このテンシ
ョン軸３５の先端部は各プーリ１８，２３におけるベル
ト溝２１，２６に左右に対応して位置し、この先端部に
は、Ｖベルト３１の上側スパン３１ａを内面（下面）か
ら押圧可能なテンションプーリ３６が回転自在に支持さ
れている。このテンションプーリ３６の位置は、変速に
伴うＶベルト３１の軸方向の移動に拘らず、常にテンシ
ョンプーリ３６がベルト３１内面の一部に接触してそれ
を押圧可能な位置に設定されている。尚、このテンショ
ンプーリ３６の断面形状の両側面は各プーリ１８，２３
のベルト溝２１，２６の側面に平行な角度とされてい
る。

【００４１】そして、上記テンションアーム３４にはそ
の先端から基端側に向かう方向（テンション軸３５と略
反対側）に延長されてなるばね取付アーム部３４ｂが一
体形成され、このばね取付アーム部３４ｂの先端部は左
側に折り曲げられていて、その折曲げ部と、左ケース５
ａの内側面との間には引張ばねからなるテンションスプ
リング３７が伸装されており、このテンションスプリン
グ３７のばね力によりテンションアーム３４を図４で反
時計回り方向に回動付勢して、テンションプーリ３６に
Ｖベルト３１の上側スパン３１ａの内面を押圧させる。
そして、テンションスプリング３７のテンションアーム
３４に対する回動付勢力は、テンションプーリ３６がベ
ルト３１の緩み側である上側スパン３１ａを該上側スパ
ン３１ａ（緩み側スパン）に発生する最大張力よりも大
きい張力で押圧するように設定されており、この張力に
よりベルト押圧力を発生させるようにしている。

【００４２】上記入力軸１１上には駆動プーリ１８にお
ける可動シーブ２０の背面側（左側）に、該可動シーブ
２０を固定シーブ１９に対して接離させるための駆動側
カム機構４０が設けられている。このカム機構４０は回
動カム４１を備え、該回動カム４１は、可動シーブ２０
のボス部２０ａ上にベアリング４２を介して入力軸１１
回りに相対回転可能にかつ軸方向に移動一体に外嵌合支
持されている。回動カム４１の駆動プーリ１８と反対側
端面には、上記ベアリング４２よりも半径方向外側でか
つ円周方向に等角度間隔（１８０°間隔）をあけた上下
位置に、図４に示すようにそれぞれ所定角度θで傾斜し
た１対の変速カム面４３，４３が形成され、この各変速
カム面４３は低速端４３ａ及び高速端４３ｂを有する。
また、回動カム４１の外周には上記両変速カム面４３，
４３を通る線に沿って下方に延びる回動レバー４４（図
４参照。図３では説明のために出力軸１２と反対側に延
びるように記載している）が回動一体に突設されてい
る。

【００４３】また、上記回動カム４１の背面側（左側）
には上記各変速カム面４３と対応した位置に、各カム面
４３とカム接触するカムフォロワ（固定カム）としての
１対のカム受けベアリング４５，４５が配置され、この
各カム受けベアリング４５は、左ケース５ａの内面に入
力軸１１の半径方向に沿って配置固定した支持軸４６に
支持されている。

【００４４】一方、出力軸１２上には、従動プーリ２３
における可動シーブ２５の背面側（右側）に、該可動シ
ーブ２５を固定シーブ２４に対して接離させるための従
動側カム機構５０が設けられている。この従動側カム機
構５０は、上記駆動側カム機構４０と同様の構成で、可
動シーブ２５のボス部２５ａに一体的に外嵌合したベア
リング用カラー２５ｂ上にベアリング５２を介して出力
軸１２回りに相対回転可能にかつ軸方向に移動一体に外
嵌合支持された回動カム５１を有する。この回動カム５
１において従動プーリ２３と反対側端面でベアリング５
２よりも半径方向外側には円周方向に等角度間隔をあけ
た上下位置に上記駆動側カム機構４０の変速カム面４３
と同じ角度θで傾斜する変速カム面５３，５３が形成さ
れ、この各変速カム面５３は低速端５３ａ及び高速端５
３ｂを有する。また、この回動カム５１の外周には、上
記両変速カム面５３，５３を通る線に沿って下方、つま
り上記駆動側カム機構４０の回動レバー４４と同じ方向
に延びる回動レバー５４（図３では説明のために入力軸
１１と反対側に延びるように記載している）が回動一体
に突設されている。

【００４５】また、回動カム５１の背面側（右側）に
は、上記変速カム面５３，５３とカム接触するカムフォ
ロワ（固定カム）としての１対のカム受けベアリング５
５，５５が配置され、この各カム受けベアリング５５
は、右ケース５ｂの内面に出力軸１２の半径方向に沿っ
て配置固定した支持軸５６上に支持されている。

【００４６】そして、上記駆動側カム機構４０における
回動カム４１外周の回動レバー４４先端部と、従動側カ
ム機構５０のカム５１外周の回動レバー５４先端部とは
互いに連係して回動するようにリンク６０により連結さ
れている。図５にも示すように、このリンク６０は略細
長い三角形の板材からなり、その前端部（三角形の３頂
点の前端をなす部分）には入力軸１１と平行な前側ピン
孔６０ａが貫通形成されている。また、駆動側カム機構
４０における回動カム４１の回動レバー４４先端部には
ピン孔４４ａが入力軸１１と平行に貫通形成されてお
り、両ピン孔６０ａ，４４ａにリンクピン６１を挿通す
ることで、リンク６０と回動レバー４４先端部とが揺動
可能に連結されている。

【００４７】一方、リンク６０の後端部における右端部
（三角形の残りの２頂点の１つをなす部分）にもピン孔
６０ｂが、また従動側カム機構５０の回動レバー５４先
端部にもピン孔５４ａがそれぞれ出力軸１２と平行に貫
通形成され、両ピン孔６０ｂ，５４ａにリンクピン６２
を挿通することで、リンク６０と回動レバー５４の先端
部とが揺動可能に連結されている。そして、上記回動レ
バー４４，５４、リンクピン６１，６２及びリンク６０
により連動機構６３が構成されており、この連動機構６
３により、各カム機構４０，５０における回動カム４
１，５１を互いに連係して可動シーブ２０，２５のボス
部２０ａ，２５ａ回りに回動させ、その各変速カム面４
３，５３上でそれぞれカム受けベアリング４５，５５を
転動させることにより、各プーリ１８，２３の可動シー
ブ２０，２５を軸方向に移動させて固定シーブ１９，２
４に対し互いに相反して接離させ、そのベルト溝２１，
２６の有効半径つまり各プーリ１８，２３でのベルト巻
付け径を可変とし、両プーリ１８，２３間のプーリ比つ
まり変速機４の変速比を変化させるようにしている。

【００４８】尚、上記従動プーリ２３側には、伝動トル
クが作用して可動シーブ２５と出力軸１２とが相対回転
したときにその可動シーブ２５を軸方向に移動させてベ
ルト押圧力を発生させるトルクカム機構６５が設けられ
ている。

【００４９】さらに、左ケース５ａには、入出力軸１
１，１２間の位置にボス状の軸挿通孔１０が貫通形成さ
れ、この軸挿通孔１０には入出力軸１１，１２と平行に
延びる変速切換軸６７が回転可能に支持されている。こ
の変速切換軸６７のケース５内に位置する内端部にはク
ランクアーム６８の基端が回転一体に固定され、このク
ランクアーム６８の先端部には、連結ロッド６９におけ
る後側リンクボール７０の回動可能な軸部７０ａが連結
されている。この連結ロッド６９における前側リンクボ
ール７１の回動可能な軸部７１ａは、上記リンク６０に
おいて駆動側カム機構４０の回動レバー４４連結部（ピ
ン孔６０ａ）の後側近傍に形成したピン孔６０ｃに螺合
締結されている。そして、変速切換軸６７を後述の電動
モータ７７によりＬｏ位置及びＨｉ位置（図７参照）の
間で回動切換えすることで、リンク６０により、各回動
カム４１，５１に突設されている各回動レバー４４，５
４をＬｏ及びＨｉ位置間で揺動させて変速プーリ機構１
７のプーリ比を変え、出力軸１２を入力軸１１に対し減
速状態又は増速状態に切り換えて変速するようになされ
ている。

【００５０】さらに、図７に示すように、上記変速切換
軸６７の外端部には変速切換レバー７３が回動一体に取
り付けられ、この変速切換レバー７３の先端部には従動
側ロッド７４の一端が揺動可能に軸支されている。この
従動側ロッド７４は他端側に例えば筒状の嵌合部７４ａ
を有し、この嵌合部７４ａ内には駆動側ロッド７５の一
端部が摺動可能に嵌合されており、この嵌合構造により
駆動側及び従動側ロッド７５，７４同士は接離可能（両
ロッド７５，７４全体が伸縮可能）に連結されている。
そして、上記駆動側ロッド７５の他端は、例えば後述の
制御装置８５により作動制御される正逆転可能な電動モ
ータ７７（電動アクチュエータ）の出力軸７７ａに設け
た回動アーム７６の先端部に揺動可能に軸支されてい
る。また、上記駆動側及び従動側ロッド７５，７４間に
は両ロッド７５，７４周りに位置する弾性手段としての
例えばコイルばね７９が架設されており、このことで電
動モータ７７は変速切換軸６７つまり上記変速プーリ機
構１７の連動機構６３に対しコイルばね７９を介して弾
性的に連結され、かつこの電動モータ７７の駆動により
変速プーリ機構１７の連動機構６３を作動させるように
している。

【００５１】さらに、図１及び図２に示すように、上記
駆動側カム機構４０の回動カム４１には、上記カム受け
ベアリング４５（カムフォロワ）と接触する駆動側クラ
ッチオフカム面４７が各変速カム面４３の低速端４３ａ
に連続して形成され、この駆動側クラッチオフカム面４
７は、上記変速カム面４３の傾斜角度θよりも小さい角
度θ１で傾斜している（尚、変速カム面４３の傾斜角度
θと同じ角度で傾斜していてもよい）。

【００５２】一方、従動側カム機構５０の回動カム５１
には、カム受けベアリング５５（カムフォロワ）と接触
する従動側クラッチオフカム面５７が各変速カム面５３
の低速端５３ａに連続して設けられ、この従動側クラッ
チオフカム面５７は、出力軸１２と直交する平面からな
る（尚、従動側クラッチオフカム面５７は、上記駆動側
クラッチオフカム面４７の傾斜角度θ１よりも小さい角
度で傾斜していればよい）。そして、図７に示す如く、
変速切換軸６７を電動モータ７７によりＬｏ位置に対し
Ｈｉ位置と反対側のＣ・ＯＦＦ位置（クラッチオフ位
置）に回動切換えすることで、連動機構６３により、各
回動カム４１，５１に突設されている各回動レバー４
４，５４をＣ・ＯＦＦ位置（クラッチオフ位置）に位置
付けて、駆動側及び従動側カム機構４０，５０の各カム
受けベアリング４５，５５をそれぞれ回動カム４１，５
１のクラッチオフカム面４７，５７上に移動させ、この
各クラッチオフカム面４７，５７へのカム受けベアリン
グ４５，５５の移動により各プーリ１８，２３の可動シ
ーブ２０，２５によるベルト押圧力を減少させて、テン
ション機構３３によるベルト３１の押圧に拘わらず、そ
のベルト３１の張力を下げ、ベルト３１による両プーリ
１８，２３間（入出力軸１１，１２間）の動力伝達を遮
断したクラッチオフ状態にするようにしている。尚、図
１では回動カム４１，５１とカム受けベアリング４５，
５５の相対移動をカム受けベアリング４５，５５側の変
位によって示している。

【００５３】また、駆動プーリ１８におけるベルト溝２
１底部の入力軸１１上にはベアリング２２が取り付けら
れており、上記のように駆動側及び従動側カム機構４
０，５０の各カム受けベアリング４５，５５（カムフォ
ロワ）が対応する回動カム４１，５１のクラッチオフカ
ム面４７，５７上に移動して駆動プーリ１８が最も開く
クラッチオフ状態になったときに、ベルト３１を駆動プ
ーリ１８から上記入力軸１１上のベアリング２２に移載
させて、入力軸１１とベルト３１との間、つまり入出力
軸１１，１２間の動力伝達を確実に遮断するようにして
いる。

【００５４】さらに、図８に示すように、上記変速プー
リ機構１７におけるテンション機構３３のテンションア
ーム３４には、制御装置８５により作動制御される電動
式（又は空圧式でもよい）アクチュエータ８４が駆動連
結されており、このアクチュエータ８４の作動により、
テンションプーリ３６がベルト押圧を停止する方向（図
４及び図８で時計回り方向）にテンションアーム３４を
テンションスプリング３７の付勢力に抗して回動させる
ようになっている。

【００５５】上記制御装置８５には、自動車の油圧ブレ
ーキ装置（図示せず）におけるブレーキ液圧を検出する
ブレーキ液圧センサ８８の出力信号と、駆動車輪２，２
の回転を検出する車輪回転センサ８９の出力信号とが入
力されている。そして、この制御装置８５は車輪停止検
出部８６及びベルト張力制御部８７を備えており、車輪
停止検出部８６において、ブレーキ液圧センサ８８によ
り検出されたブレーキ液圧が所定以上上昇した自動車の
制動状態で、車輪回転センサ８９により駆動車輪２，２
の回転が略停止したことを検出する。一方、ベルト張力
制御部８７においては、上記車輪停止検出部８６により
駆動車輪２，２の略回転停止状態が検出されたとき、上
記アクチュエータ８４に作動信号を出力して変速プーリ
機構１７のテンション機構３３をベルト張力が下がるよ
うに作動停止させる。尚、図示しないが、上記制御装置
８５は上記電動モータ７７を作動制御するモータ制御部
をも有しており、このモータ制御部に、自動車のアクセ
ル開度（アクセルペダルの踏込み量）を検出するセンサ
の信号が入力されている。

【００５６】また、上記変速プーリ機構１７における両
プーリ１８，２３間のベルト３１の上下スパン３１ａ，
３１ｂのうち下側スパン３１ｂ、つまり駆動車輪２，２
側の動力がエンジン１側に伝達されるときに緩み側とな
るスパン（エンジン動力が駆動車輪２，２側に伝達され
る通常時には張り側となるスパン）の側方にはタッチプ
ーリ３８が配設され、このタッチプーリ３８は、揺動ア
ーム３８ａの先端部に回転可能に軸支されている。この
揺動アーム３８ａはスプリング３９によりタッチプーリ
３８がベルト３１の下側スパン３１ｂを押圧するように
回動付勢されている。上記スプリング３９は弱いばね力
に設定されており、このスプリング３９によりベルト３
１の下側スパン３１ｂをベルト張力が得られるようにタ
ッチプーリ３８で押圧している。

【００５７】次に、上記実施形態の作動について説明す
る。自動車に搭載したエンジン１の出力軸１ａが無段変
速機４の入力軸１１に駆動連結され、この変速機４の出
力軸１２が正逆転切換機構８１及びデファレンシャル機
構８２を介して左右の駆動車輪２，２に連結されている
ので、エンジン１の回転動力は変速機４で変速された
後、駆動車輪２，２に伝達される。そして、上記変速機
４の駆動側及び従動側カム機構４０，５０における回動
レバー４４，５４同士がリンク６０により連結され、こ
のリンク６０が連結ロッド６９、クランクアーム６８、
変速切換軸６７及びロッド７４，７５を介して電動モー
タ７７の出力軸７７ａに駆動連結されているため、電動
モータ７７の駆動により変速切換軸６７を切換回動させ
ることで、変速プーリ機構１７のプーリ比が変えられて
変速機４の変速比が変更され、又は両プーリ１８，２３
間の動力伝達が遮断されたクラッチオフ状態に切り換え
られる。

【００５８】（変速状態）具体的には、例えば変速機４
の変速比を下げてＬｏ状態（低速状態）とするとき、変
速切換軸６７が電動モータ７７により回動されてＬｏ位
置に位置付けられる。すなわち、変速切換軸６７の内端
にはクランクアーム６８の基端部が一体に固定され、こ
のクランクアーム６８の先端部は連結ロッド６９を介し
てリンク６０に連結され、このリンク６０は、駆動側カ
ム機構４０における回動カム４１外周の回動レバー４４
と、従動側カム機構５０における回動カム５１外周の回
動レバー５４とを連結しているので、変速切換軸６７の
Ｌｏ位置への回動に伴ってクランクアーム６８の回動を
介して両回動レバー４４，５４が回動する。そして、変
速切換軸６７のＬｏ位置への切換状態では、上記従動側
カム機構５０の回動カム５１が従動プーリ２３における
可動シーブ２５のボス部２５ａ回りに低速方向（一方
向）に回動し、その回動カム５１の各変速カム面５３上
をそれぞれカム受けベアリング５５が転動して低速端５
３ａ側に移動する。このカム受けベアリング５５の変速
カム面５３の低速端５３ａ側への移動により、その各変
速カム面５３がカム受けベアリング５５に押されて回動
カム５１が出力軸１２周囲のスリーブ１３上を左側（従
動プーリ２３側）に向かって移動し、該カム５１にベア
リング５２を介して移動一体の可動シーブ２５が同方向
に移動して固定シーブ２４に接近する。このことにより
従動プーリ２３が閉じてそのベルト巻付け径が増大し、
このベルト巻付け径の増大によりＶベルト３１が従動プ
ーリ２３側に引き寄せられる。

【００５９】これと同時に、上記変速切換軸６７のＬｏ
位置への切換えに伴い、駆動側カム機構４０の回動カム
４１が入力軸１１上を上記従動側カム機構５０のカム５
１と同じ低速方向（一方向）に回動する。このカム４１
の回動により各変速カム面４３の低速端４３ａへカム受
けベアリング４５が移動して、変速カム面４３に対する
カム受けベアリング４５の押圧がなくなる。このため、
上記従動プーリ２３側に移動するベルト３１の張力によ
り、その従動プーリ２３の可動シーブ２５の動きに同期
して、カム４１及びそれにベアリング４２を介して連結
されている可動シーブ２０は固定シーブ１９から離れる
左方向に入力軸１１上を移動し、この両シーブ１９，２
０の離隔により駆動プーリ１８が開いてベルト巻付け径
が減少する。これらの結果、従動プーリ２３のベルト巻
付け径が駆動プーリ１８よりも大きくなり、入力軸１１
の回転が減速されて出力軸１２に伝達される。このこと
で変速機４はＬｏ状態になり、エンジン１の回転が減速
されて駆動車輪２，２に伝達される。

【００６０】尚、テンション機構３３のテンションスプ
リング３７の付勢力によりテンションアーム３４が図４
で反時計回り方向に回動付勢され、その先端のテンショ
ンプーリ３６がベルト３１の上下スパン３１ａ，３１ｂ
のうち緩み側である上側スパン３１ａ内面を押圧し、こ
の押圧によりベルト３１に張力が付与される。このと
き、この張力は緩み側である上側スパン３１ａに発生す
る最大張力よりも大きいため、このベルト張力によりベ
ルト３１のプーリ１８，２３に対するくさび効果が生じ
てベルト押圧力が発生し、この押圧力により両プーリ１
８，２３間でベルト３１を介して動力が伝達される。

【００６１】これに対し、上記変速切換軸６７を上記Ｌ
ｏ位置と反対のＨｉ位置に位置付けると、このＨｉ位置
への切換状態では、上記駆動側カム機構４０の回動カム
４１が駆動プーリ１８における可動シーブ２０のボス部
２０ａ回りに高速方向（他方向）に回動し、この回動カ
ム４１の各変速カム面４３上をカム受けベアリング４５
が転動しながら高速端４３ｂ側に移動する。このカム受
けベアリング４５の変速カム面４３の高速端４３ｂ側へ
の移動により、その各変速カム面４３がカム受けベアリ
ング４５に押されて回動カム４１が入力軸１１上を右側
（駆動プーリ１８側）に移動し、該カム４１に移動一体
の可動シーブ２０が同方向に移動して固定シーブ１９に
接近する。このことにより駆動プーリ１８が閉じてその
ベルト巻付け径が増大し、このベルト巻付け径の増大に
よりＶベルト３１が駆動プーリ１８側に引き寄せられ
る。

【００６２】また同時に、上記従動側カム機構５０の回
動カム５１がスリーブ１３上で上記駆動側カム機構４０
のカム４１と同じ高速方向（他方向）に回動する。この
カム５１の回動によりその各変速カム面５３の高速端５
３ｂへカム受けベアリング５５が移動して、変速カム面
５３に対するカム受けベアリング５５の押圧がなくな
る。このため、上記駆動プーリ１８側に移動するベルト
３１の張力により、カム５１及びそれにベアリング５２
を介して連結されている可動シーブ２５は固定シーブ２
４から離れる右方向にスリーブ１３上を移動し、この両
シーブ２４，２５の離隔により従動プーリ２３が開いて
ベルト巻付け径が減少する。これらの結果、駆動プーリ
１８のベルト巻付け径が従動プーリ２３よりも大きくな
り、入力軸１１の回転が増速されて出力軸１２に伝達さ
れる。この結果、変速機４はＨｉ状態になり、エンジン
１の回転が増速されて駆動車輪２，２に伝達される。

【００６３】（クラッチオフ状態）上記電動モータ７７
により変速切換軸６７をＬｏ位置に対しＨｉ位置と反対
側のＣ・ＯＦＦ位置に切り換えると、駆動側カム機構４
０の各カム受けベアリング４５が回動カム４１の変速カ
ム面４３の低速端４３ａを越えて駆動側クラッチオフカ
ム面４７に、また従動側カム機構５０では各カム受けベ
アリング５５が回動カム５１の変速カム面５３の低速端
５３ａを越えて従動側クラッチオフカム面５７にそれぞ
れ移動する。上記駆動側クラッチオフカム面４７は、変
速カム面４３の傾斜角度θよりも小さい角度θ１で傾斜
する一方、従動側クラッチオフカム面５７は出力軸１２
と直交する平面からなるので、各クラッチオフカム面４
７，５７へのカム受けベアリング４５，５５の移動によ
り、各プーリ１８，２３の可動シーブ２０，２５による
ベルト押圧力が減少し、テンション機構３３によるベル
ト３１の押圧に拘わらず、ベルト張力が下がる。そし
て、上記駆動側カム機構４０におけるカム受けベアリン
グ４５が駆動側クラッチオフカム面４７上を変速カム面
４３から離れる方向に移動するのに連れてベルト張力が
さらに低下し、ベルト３１による両プーリ１８，２３間
（入出力軸１１，１２間）の動力伝達が遮断されたクラ
ッチオフ状態になる。

【００６４】このとき、駆動プーリ１８におけるベルト
溝２１底部の入力軸１１上にはベアリング２２が設けら
れているので、上記クラッチオフ状態で、駆動プーリ１
８の可動シーブ２０が固定シーブ１９から最も離隔して
開くと、ベルト３１が駆動プーリ１８から入力軸１１上
のベアリング２２に移載する。このことで、入力軸１１
とベルト３１との間、つまり入出力軸１１，１２間の動
力伝達が確実に遮断される。

【００６５】一方、逆に、このクラッチオフ状態から、
電動モータ７７により各カム機構４０，５０の回動カム
４１，５１をそれぞれカム受けベアリング４５，５５に
対し高速方向に相対回転させると、その各カム受けベア
リング４５，５５がクラッチオフカム面４７，５７上を
移動し、駆動側カム機構４０のカム受けベアリング４５
の移動に伴って駆動プーリ１８の可動シーブ２０が固定
シーブ１９に接近し、ベルト張力が上昇する方向に変化
する。そして、この駆動側及び従動側カム機構４０，５
０のカム受けベアリング４５，５５が各々のクラッチオ
フカム面４７，５７から変速カム面４３，５３上に移る
と、ベルト３１が上記ベアリング２２上から駆動プーリ
１８のベルト溝２１に移り、ベルト張力が増大して駆動
及び従動プーリ１８，２３間（入出力軸１１，１２間）
の動力伝達状態となる。そして、上述したように、その
変速カム面４３，５３上でのカム受けベアリング４５，
５５の移動により変速プーリ機構１７のプーリ比つまり
変速機４の変速比が無段階に切り換えられる。

【００６６】したがって、この実施形態では、電動モー
タ７７により変速プーリ機構１７の駆動側及び従動側カ
ム機構４０，５０を同期作動させて両プーリ１８，２３
の可動シーブ２０，２５を駆動するので、従来の如き油
圧シリンダや油圧ポンプを用いることなく変速プーリ機
構１７のプーリ比を変えることができ、変速機４の軽量
化及びその構造の簡単化が図れるばかりでなく、ポンプ
駆動のためのエンジン１の出力ロスをもなくすことがで
きる。

【００６７】また、上記のように、各カム機構４０，５
０のカム受けベアリング４５，５５をそれぞれ各変速カ
ム面４３，５３からその低速端４３ａ，５３ａに連続す
るクラッチオフカム面４７，５７へ移動させることによ
り、ベルト張力を低下させて駆動及び従動プーリ１８，
２３間（入出力軸１１，１２間）の動力伝達を遮断する
ので、エンジン１と駆動車輪２，２との間の動力伝達を
遮断するクラッチオフ状態を容易に得ることができる。
このことで、従来の如きパウダークラッチをなくして、
変速機４をさらに軽量にできるとともに、自動車におけ
る消費電力をも低減することができる。以上によって、
ベルト式無段変速機４をその高い伝動効率を十分に発揮
させながら自動車に搭載することができる。

【００６８】しかも、上記駆動側カム機構４０の回動カ
ム４１における駆動側クラッチオフカム面４７が変速カ
ム面４３の傾斜角度θよりも小さい角度θ１で傾斜し、
従動側クラッチオフカム面５７は、出力軸１２と直交す
る平面からなるので、上記両プーリ１８，２３間（入出
力軸１１，１２間）の動力伝達及びその遮断を連続して
滑らかに切り換えることができ、エンジン１と駆動車輪
２，２との間の動力伝達による自動車の発進、又はその
遮断による停車がスムーズに行われる。

【００６９】また、上記電動モータ７７と変速切換軸６
７、すなわち変速プーリ機構１７の連動機構６３とはば
ね７９を介して弾性的に連結されているので、上記変速
状態とクラッチオフ状態との切換時に、そのベルト張力
の変化に伴う力がバランスを取りながら上記ばね７９に
よって吸収されることとなり、自動車の発進や停車をさ
らにスムーズに行うことができる。

【００７０】そして、自動車の運転者がパニックブレー
キをかけて駆動車輪２，２が略停止状態にロックされた
とき、このブレーキに伴う駆動車輪２，２の停止状態が
制御装置８５の車輪停止検出部８６において検出され、
この車輪ロック状態の検出時にはテンション機構３３の
テンションアーム３４が強制的にベルト押圧方向と反対
側に戻されて、テンションプーリ３６によるベルト３１
の上側スパン３１ａへの押圧がなくなり、ベルト３１の
張力が下げられる。このことで、ベルト３１がスリップ
状態になって駆動及び従動プーリ１８，２３間の動力伝
達状態が遮断されるので、車輪ロック状態に伴う負荷の
増大によってエンジン１が停止する虞れはない。

【００７１】また、自動車の走行時にエンジンブレーキ
を効かせるために、エンジン１の出力が下げられ、駆動
車輪２，２に連結されている従動プーリ２３の動力がエ
ンジン１側の駆動プーリ１８に伝達されて動力伝達がプ
ーリ１８，２３間で逆転したとき、この動力伝達の逆転
状態ではベルト３１の緩み側となる下側スパン３１ｂが
タッチプーリ３８により押圧される。このため、動力伝
達の逆転に伴い、それまでは緩み側であったベルト３１
の上側スパン３１ａが張り側に変わり、該上側スパン３
１ａを押圧しているテンション機構３３のテンションプ
ーリ３６がベルト３１から押し返されてベルト張力が低
下しようとしても、それを上記タッチプーリ３８による
ベルト３１の押圧により補ってベルト張力を確保するこ
とができ、エンジンブレーキを良好に効かせることがで
きる。尚、このタッチプーリ３８はエンジン１の動力が
駆動車輪２，２に伝達される通常時には張り側となるベ
ルトの下側スパン３１ｂに押し返されるので、動力伝達
に支障は生じない。

【００７２】また、この実施形態では、上記変速プーリ
機構１７における各プーリ１８，２３の固定及び可動シ
ーブ１９，２４，２０，２５が軸方向に対し互いに逆側
に位置するように配置され、その各可動シーブ２０，２
５を背面側からそれぞれ相対する固定シーブ１９，２４
に対し接離させるカム機構４０，５０が設けられ、この
両カム機構４０，５０が連動機構６３により連係されて
いるため、両プーリ１８，２３へのベルト３１からの押
圧力は互いに相殺し合い、その残りが変速操作力とな
る。このように変速操作力は、両プーリ１８，２３に発
生するベルト押圧力の差を越えた操作力でよいので、軽
負荷時には勿論のこと高負荷時であっても変速操作力を
大幅に軽減でき、その分、電動モータ７７を小出力で小
型のものとすることができる。

【００７３】しかも、そのとき、一方のプーリ１８（又
は２３）に発生するベルト押圧力を他方のプーリ２３
（又は１８）でのベルト押圧力として伝達するのをカム
機構４０，５０で行うので、各プーリ１８，２３のベル
ト押圧力を、カム機構４０，５０の回動カム４１，５１
及びカム受けベアリング４５，５５を相対回転させるた
めのトルクに効率よく転換でき、また、その間の動力伝
達経路が短くて摺動抵抗が極めて小さくなり、変速操作
力をより一層軽減することができる。

【００７４】また、各プーリ１８，２３における可動シ
ーブ２０，２５のボス部２０ａ，２５ａ上に各カム機構
４０，５０の回動カム４１，５１がベアリング４２，５
２を介して支持され、これら両回動カム４１，５１外周
の回動レバー４４，５４同士が１つのリンク６０で連結
されているので、上記変速プーリ機構１７の変速切換時
に、左ケース５ａ及び右ケース５ｂにそれぞれ支持され
たカム受けベアリング４５，５５から回動カム４１，５
１における変速カム面４３，５３に力が該カム面４３，
５３と直角方向に作用し、この力の入出力軸１１，１２
に直交方向の直角分力が入力出力軸１１，１２の軸心と
リンク６０への連結点とを結ぶ線と直角に作用したと
き、回動カム４１，５１はリンク６０との連結によって
移動不能に拘束されているため、上記直角分力により、
入出力軸１１，１２の軸心とリンク６０への連結点とを
結ぶ線に対しプーリ比の変化に拘らず直角で上記直角分
力と逆向きでありかつ回動カム４１，５１をリンク６０
への連結点を中心として回動させるようなカム回転反力
が生じ、このカム回転反力は、回動カム４１，５１が支
持されている可動シーブ２０，２５のボス部２０ａ，２
５ａに対し、プーリ１８，２３のベルト３１が巻き掛け
られている範囲の中央位置（リンク６０への連結点と９
０°位相がずれた位置）及びボス部２０ａ，２５ａの中
心を通る平面上において、ボス部２０ａ，２５ａの直径
方向に対向する両側の一方から、ボス部２０ａ，２５ａ
を入出軸１１，１２の中心に向けて押圧するように作用
する。つまり、このボス部２０ａ，２５ａに対するカム
回転反力は、ボス部２０ａ，２５ａと入出力軸１１，１
２との摺動部分におけるクリアランスで、可動シーブ２
０，２５がベルト３１から押圧力を受けたときに可動シ
ーブ２０，２５を入出力軸１１，１２に対し傾倒させる
方向に働くモーメントとは逆方向でかつボス部２０ａ，
２５ａを入出軸１１，１２と平行にするモーメントが生
じるように作用し、このモーメントにより元のモーメン
トが相殺されて小さくなり、可動シーブ２０，２５のボ
ス部２０ａ，２５ａ内周の入出力軸１１，１２外周に対
する面圧分布が軸心方向に分散し、ボス部２０ａ，２５
ａの摺動抵抗が小さくなる。この摺動抵抗が小さくなっ
た分だけ、ベルト発生押圧力の回動カム４１，５１によ
る固定点に与える荷重（つまり取出押圧力）が大きくな
り、換言すれば、ベルト発生押圧力が大きな抵抗なく回
動カム４１，５１に取出押圧力として伝達されることと
なる。そして、プーリ比を変化させるときには、ベルト
発生押圧力と取出押圧力との差が変速操作に必要な荷重
（操作力）であるので、取出押圧力が大きい分だけ、逆
に操作力が小さくて済むこととになる。その結果、上記
変速プーリ機構１７における両プーリ１８，２３間のベ
ルト３１の押圧力バランスにより変速操作力をさらに低
減することができる。

【００７５】また、この実施形態では、上記の如き変速
時、駆動プーリ１８の可動シーブ２０が入力軸１１上
を、また従動プーリ２３の可動シーブ２５がスリーブ１
３上をそれぞれ伝動負荷トルクを受けて軸方向に移動す
る際、入力軸１１又はスリーブ１３の外周に突設されて
いるピン２９上の各ベアリング３０が各可動シーブ２
０，２５のボス部２０ａ，２５ａ内周面の係合溝２８内
を、ベアリング３０の外輪外周面を係合溝２８側面に当
接させた状態で転動する。このときの摺動抵抗は、ベア
リング３０の外輪外周面と係合溝２８の側面との転がり
抵抗及びベアリング３０の内外輪での転がり抵抗とな
り、滑り抵抗は生じない。従って、この転がり抵抗から
なる摺動抵抗によって変速操作力をさらに低減すること
ができる。

【００７６】尚、上記実施形態では、変速機４の切換え
を電動モータ７７により行うようにしているが、モータ
７７以外の電動アクチュエータで行うようにしてもよ
い。

【００７７】また、上記実施形態は、自動車として４輪
車に適用した場合であるが、本発明は２輪車や３輪車に
も適用することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、自動車にベルト式無段変速機を搭載する場合
に、変速プーリからなる駆動及び従動プーリの各可動シ
ーブをそれぞれ連動機構により連動するカム機構により
駆動するようにし、その連動機構を作動させる電動アク
チュエータを設け、上記駆動側カム機構のカムにおける
変速カム面の低速端に連続して、該変速カム面の傾斜角
度以下の角度で傾斜する駆動側クラッチオフカム面を設
ける一方、従動側カム機構のカムにおける変速カム面の
低速端に連続して、駆動側クラッチオフカム面の傾斜角
度よりも小さい角度で傾斜する従動側クラッチオフカム
面を設けたことにより、従来の油圧シリンダや容量の大
きな油圧ポンプ或いはパウダークラッチを不要として、
変速機の軽量化及びその構造の簡単化を図るとともに、
ポンプ駆動のためのエンジンの出力ロスをなくし、自動
車における消費電力を低減でき、よってベルト式無段変
速機の高効率化を十分に発揮させることができる。しか
も、駆動及び従動プーリ間の動力伝達及びその遮断を連
続して滑らかに切り換えて、エンジンと駆動車輪との間
の動力伝達による自動車の発進、又はその遮断による停
車のスムーズ化を図ることができる。

【００７９】請求項２の発明によると、各カム機構の回
動カムは、各プーリの可動シーブのボス部上にベアリン
グを介して回転可能に支持されているものとし、連動機
構は、両カム機構の上記回動カム同士を連結する１本の
リンクを有するものとしたことにより、変速比を変化さ
せるときの操作力を小さくでき、入出力軸間の変速切換
えが小さな操作力で敏速に行うことができ、電動アクチ
ュエータの小出力化及び小型化を図ることができる。

【００８０】請求項３の発明によると、上記電動アクチ
ュエータと連動機構とを弾性手段を介して連結したこと
により、変速機の変速状態とクラッチオフ状態との切換
時のベルト張力の変化に伴う力を弾性手段によりバラン
スを取りながら吸収して、自動車の発進や停車のより一
層のスムーズ化を図ることができる。

【００８１】請求項４の発明によれば、自動車の運転者
によるパニックブレーキ時の制動状態で駆動車輪が略ロ
ックしたとき、変速プーリ機構のテンション機構を作動
停止させてそのベルト張力を強制的に下げるようにした
ことにより、ベルトをスリップ状態にして駆動及び従動
プーリ間の動力伝達状態を遮断でき、エンジンの停止を
防止することができる。

【００８２】請求項５の発明によると、自動車の走行時
にエンジンブレーキを効かせるために、エンジンの出力
が下げられて駆動車輪側の動力がエンジン側に伝達され
たときに、変速プーリ機構における両プーリ間のベルト
スパンのうち緩み側となるスパンを押圧するタッチプー
リを設けたことにより、ベルトの緩み側となるスパンを
タッチプーリにより押圧して、テンション機構によるベ
ルト張力の低下を補うことができ、通常時の動力伝達に
悪影響を及ぼすことなく、エンジンブレーキ時のベルト
張力を維持してエンジンブレーキを良好に効かせること
ができる。

【００８３】請求項６の発明によると、駆動側クラッチ
オフカム面を、変速カム面の傾斜角度よりも小さい傾斜
角度で傾斜させる一方、従動側クラッチオフカム面を、
出力軸と直交する平面からなるものとしたことにより、
駆動側及び従動側クラッチオフカム面の組合せの好適例
が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る無段変速機において両
カム機構間の変速カム面及びクラッチオフカム面の関係
を展開状態で模式的に示す説明図である。

【図２】両カム機構の変速カム面及びクラッチオフカム
面と連動機構とを示す側面図である。

【図３】無段変速機の詳細構造を示す平面断面図であ
る。

【図４】無段変速機の詳細構造をケースを開けた状態で
示す側面図である。

【図５】変速プーリ機構の連動機構の要部を示す平面図
である。

【図６】自動車の駆動系の構成を模式的に示す平面断面
図である。

【図７】無段変速機の変速操作系を模式的に示す側面図
である。

【図８】自動車のパニックブレーキの制御系及びタッチ
プーリを模式的に示す側面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 駆動車輪 ４ 無段変速機 １１ 入力軸 １２ 出力軸 １７ 変速プーリ機構 １８ 駆動プーリ １９ 固定シーブ ２０ 可動シーブ ２０ａ ボス部 ２１ ベルト溝 ２２ ベアリング ２３ 従動プーリ ２４ 固定シーブ ２５ 可動シーブ ２５ａ ボス部 ２６ ベルト溝 ３１ Ｖベルト ３１ａ，３１ｂ スパン ３３ テンション機構 ３６ テンションプーリ ３８ タッチプーリ ３９ スプリング ４０ 駆動側カム機構 ４１ 回動カム ４２ ベアリング ４３ 変速カム面 ４３ａ 低速端 ４３ｂ 高速端 ４４ 回動レバー ４５ カム受けベアリング（カムフォロワ、固定カム） ４７ 駆動側クラッチオフカム面 ５０ 従動側カム機構 ５１ 回動カム ５２ ベアリング ５３ 変速カム面 ５３ａ 低速端 ５３ｂ 高速端 ５４ 回動レバー ５５ カム受けベアリング（カムフォロワ、固定カム） ５７ 駆動側クラッチオフカム面 ６０ リンク ６３ 連動機構 ６７ 変速切換軸 ７７ 電動モータ（電動アクチュエータ） ７９ コイルばね（弾性手段） ８４ アクチュエータ ８５ 制御装置 ８６ 車輪停止検出部（車輪停止検出手段） ８７ ベルト張力制御部（ベルト張力制御手段）

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のエンジンと駆動車輪との間の動
   力伝達経路に配設される無段変速機であって、 上記エンジンに駆動連結された入力軸と、 上記駆動車輪に駆動連結された出力軸と、 上記入出力軸にそれぞれ固定シーブ及び可動シーブが互
   いに逆向きになるように配置支持された１対の変速プー
   リからなる駆動及び従動プーリと、該両プーリ間に巻き
   掛けられたベルトと、上記各プーリの可動シーブ背面側
   に配設され、該可動シーブに相対回転可能に連結された
   回動カム及び該回動カムにカム接触する固定カムを有
   し、回動カム又は固定カムの一方に、低速端及び高速端
   を持ちかつ駆動及び従動プーリ間で互いに同じ傾斜角度
   で傾斜する変速カム面が形成されている一方、他方は該
   変速カム面に接触するカムフォロワとされていて、回動
   及び固定カムの相対回動により、可動シーブを相対向す
   る固定シーブに対し接離させて各プーリのベルト巻付け
   径を変化させる駆動側及び従動側カム機構と、上記両プ
   ーリのベルト巻付け径が互いに逆方向に変化するように
   両カム機構を連動させて両プーリ間のプーリ比を変化さ
   せる連動機構と、上記両プーリ間のベルトスパンのうち
   エンジンの出力動力が駆動車輪側に伝達されるときに緩
   み側となるスパンを、該緩み側スパンにプーリ間のプー
   リ比に対応して発生する張力よりも大きい張力となるよ
   うにテンションプーリにより押圧するテンション機構と
   を有し、両プーリの可動シーブに対しベルトが入出力軸
   の軸方向へ上記連動機構及びカム機構を介して押圧し合
   って、その両押圧力間の差の操作力により入出力軸間の
   回転が変速されるように構成されている変速プーリ機構
   と、 上記変速プーリ機構の連動機構を作動させる電動アクチ
   ュエータとを備え、 上記駆動側カム機構のカムにおける変速カム面の低速端
   に連続して、該変速カム面の傾斜角度以下の角度で傾斜
   しかつ上記カムフォロワと接触する駆動側クラッチオフ
   カム面が設けられている一方、 従動側カム機構のカムにおける変速カム面の低速端に連
   続して、上記駆動側クラッチオフカム面の傾斜角度より
   も小さい角度で傾斜しかつカムフォロワと接触する従動
   側クラッチオフカム面が設けられていることを特徴とす
   る自動車用無段変速機。
2. 【請求項２】 請求項１の自動車用無段変速機におい
   て、 各カム機構の回動カムは、各プーリの可動シーブのボス
   部上にベアリングを介して回転可能に支持され、 連動機構は、両カム機構の回動カム同士を連結する１本
   のリンクを有するものであることを特徴とする自動車用
   無段変速機。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の自動車用無段変速機に
   おいて、 電動アクチュエータと変速プーリ機構の連動機構とは弾
   性手段を介して連結されていることを特徴とする自動車
   用無段変速機。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの自動車用無段
   変速機において、 自動車の制動状態で駆動車輪の回転が略停止したことを
   検出する車輪停止検出手段と、 上記車輪停止検出手段により駆動車輪の略回転停止状態
   が検出されたとき、変速プーリ機構のテンション機構を
   ベルト張力が下がるように作動停止させるベルト張力制
   御手段とを備えたことを特徴とする自動車用無段変速
   機。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの自動車用無段
   変速機において、 駆動車輪側の動力がエンジン側に伝達されるときに、変
   速プーリ機構における両プーリ間のベルトスパンのうち
   の緩み側となるスパンをベルト張力が得られるように押
   圧するタッチプーリを設けたことを特徴とする自動車用
   無段変速機。
6. 【請求項６】 請求項１の自動車用無段変速機におい
   て、 駆動側クラッチオフカム面は、変速カム面の傾斜角度よ
   りも小さい傾斜角度で傾斜している一方、 従動側クラッチオフカム面は、出力軸と直交する平面か
   らなることを特徴とする自動車用無段変速機。