JP2964834B2 - 摩擦車式無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摩擦車式無段変速機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の摩擦車式無段変速機として、特開
平２−１６３５６２号公報に示されるものがある。これ
に示される摩擦車式無段変速機の前後進検出手段は、カ
ウンタシャフトの端部に設けられ、カウンタシャフトの
回転方向によって前進状態及び後進状態を判断するよう
になっている。すなわち、カウンタシャフトの端部から
中心軸上に突出される支持軸と、支持軸の外周にワンウ
ェイクラッチを介してはめ合わされる中間カラーと、中
間カラーの外周に相対回転可能にはめ合わされるブッシ
ングカラーとを有している。ブッシングカラーには、こ
れの両端に中間カラーとはめ合わされた１対のフリクシ
ョンプレートが接触している。カウンタシャフト側に配
置されている一方のフリクションプレートは、他方のフ
リクションプレート方向にスプリングによって押圧され
ている。これにより、ブッシングカラーは２つのフリク
ションプレート間に挟み付けられている。ブッシングカ
ラーの外周からは腕部が突出されている。腕部は切換バ
ルブのスプールの端部に接触している。ワンウェイクラ
ッチは、カウンタシャフトの正転時つまり前進時には空
転し、逆転時つまり後進時にはロックされるようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の摩擦車式無段変速機では、前後進検出手段
は、切換バルブのスプールがカウンタシャフトに直交す
るブッシングカラーの腕部によって移動するため、これ
によって切換えられる前後進制御状態油路切換用の切換
バルブはカウンタシャフトに直交させて配置しなければ
なない。このため、部品を配置するための必要スペース
が増大するという問題がある。本発明は、このような課
題を解決するためのものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸の軸方
向に移動するプランジャによってこれと同じ軸方向にス
プールを移動させることにより、上記課題を解決する。
すなわち、本発明の摩擦車式無段変速機は、入力ディス
ク（２６、３２）、出力ディスク（２８、３４）、及び
両ディスクによって形成されるトロイド状の溝内に両デ
ィスクと摩擦接触するように配置される摩擦ローラ（３
０、３６）を有する摩擦車変速機構と、摩擦ローラ（３
０、３６）の両ディスクとの接触位置を制御して変速比
を制御する変速比制御装置と、摩擦車変速機構の入力側
に設けられる前後進切換機構（１５）と、前進状態及び
交信状態に応じて変速比制御装置の制御状態を切換え可
能な前後進制御状態切換バルブ装置（１００）と、を有
する摩擦車式無段変速機において、前後進制御状態切換
バルブ装置（１００）は、出力ディスク（２８、３４）
の回転が伝達される回転軸（５９）端部に一体に回転す
るように連結される軸（１０２）と、軸（１０２）の外
径部にワンウェイクラッチ（１０４）を介してはめ合わ
されるとともに外径部におねじが形成されている送りね
じ部材（１０６）と、送りねじ部材（１０６）とかみ合
わされるめねじを有するプランジャ（１０８）と、バル
ブボディ（１１４）に軸方向に移動可能であるが回転は
不可能にはめ合わされるとともにプランジャ（１０８）
端部に当接させて、これと同心に配置される、前後進制
御状態油路切換用のスプール（１１２）と、プランジャ
（１０８）及びスプール（１１２）の互いに当接する端
部のいずれか一方に設けられる摩擦部材（１１０）と、
スプール（１１２）を所定の前進位置に押圧するばね
（１１８）と、を有しており、ワンウェイクラッチ（１
０４）は、軸（１０２）が前進方向に回転した場合には
空転し、軸（１０２）が後進方向に回転した場合には締
結される向きに配置されており、軸（１０２）が後進方
向に回転してワンウェイクラッチ（１０４）が締結した
時には、送りねじ部材（１０６）が軸（１０２）と一体
に回転し、ばね（１１８）を圧縮する方向にプランジャ
（１０８）を移動させてスプール（１１２）が後進位置
に切換わるとともに、軸（１０２）が前進方向に回転し
てワンウェイクラッチ（１０４）が空転した時には、ば
ね（１１８）の押圧により送りねじ部材（１０６）との
間で相対回転を生じながらプランジャ（１０８）が押し
戻されて、スプール（１１２）が前進位置に切換わる、
ことを特徴とする。なお、上述のかっこ内の数字は後述
の実施例の対応する部材の符号である。

【０００５】

【作用】前進時には、ワンウェイクラッチが空転するた
め、送りねじ部材も回転せず、プランジャ及びスプール
はばねの弾性によって、送りねじ方向に押圧されて停止
している。これにより、前後進制御状態切換バルブ装置
は前進位置にある。後進時には、軸の回転によりワンウ
ェイクラッチが締結され、送りねじ部材は軸と一体に回
転する。これにより、プランジャは回転しようとする
が、スプールの回転が拘束されているため、スプールの
先端がバルブボディ側端部に接触するまで軸方向に移動
する。スプールの先端がバルブボディの先端に接触する
と、プランジャは、移動が拘束されるため、送りねじ部
材と一体に回転する。スプールは、回り止めされてお
り、フェーシングに摩擦接触しているだけなので、プラ
ンジャとともに回転することはない。これにより、前後
進制御状態切換バルブ装置は後進位置に切換えられる。
後進から前進に進行方向が変わった時には、ワンウェイ
クラッチの締結が解除されるため、ばねの押圧により送
りねじ部材との間で相対回転を生じながらプランジャが
押し戻されて、スプールが前進位置に切換わり、前後進
制御状態切換バルブ装置は前進状態となる。したがっ
て、スプールは軸の軸方向に移動することができるた
め、これを回転軸の軸方向に配置することができる。

【０００６】

【実施例】図１に摩擦車式無段変速機１６を骨組図とし
て示す。摩擦車式無段変速機１６の入力軸１６ａは、前
後進切換機構１５と連結されている。前後進切換機構１
５は、遊星歯車機構１７、前進用クラッチ４０及び後進
用ブレーキ５０を有している。遊星歯車機構１７は、サ
ンギア１９と、２つのピニオンギア２１及び２３を有す
るピニオンキャリア２５と、インターナルギア２７とか
らなっている。同一径のピニオンギア２１及び２３は互
いにかみ合っており、またピニオンギア２１はインター
ナルギア２７とかみ合っており、ピニオンギア２３はサ
ンギア１９とかみ合っている。サンギア１９は常に入力
軸１６ａと一体に回転するように連結されている。ピニ
オンキャリア２５は前進用クラッチ４０によって入力軸
１６ａと連結可能である。またインターナルギア２７は
後進用ブレーキ５０によってケーシング１１に固定可能
である。ピニオンキャリア２５は無段変速機構への伝達
軸３７と常に連結されている。ケーシング１１内の前後
進切換機構１５よりも下流側に第１無段変速機構２２
（摩擦車変速機構）及び第２無段変速機構２４が設けら
れている。第１無段変速機構２２は、入力ディスク２６
と、出力ディスク２８と、両者間の回転力を伝達する一
対の摩擦ローラ３０とを有している。入力ディスク２６
及び出力ディスク２８の摩擦ローラ３０との接触面はト
ロイド面としてある。入力ディスク２６及び出力ディス
ク２８に対する摩擦ローラ３０の接触状態を変えること
により、入力ディスク２６と出力ディスク２８との回転
速度比を連続的に変えることができる。第２無段変速機
構２４も、第１無段変速機構２２と同様の入力ディスク
３２と、出力ディスク３４と、一対の摩擦ローラ３６と
を有している。ただし、入力ディスク３２及び出力ディ
スク３４の配置は、第１無段変速機構２２とは逆として
ある。すなわち、出力ディスク２８及び出力ディスク３
４が互いに隣接するように配置してある。入力ディスク
２６は、前述の伝達軸３７と一体に回転するように連結
された入力軸３８の外周にボールスプライン６１を介し
て支持されている。入力ディスク２６の背面側にカムフ
ランジ４２が配置されている。カムフランジ４２及び入
力ディスク２６の互いに対面するカム面にカムローラ４
６が設けられている。カムローラ４６は入力ディスク２
６とカムフランジ４２とが相対回転したとき入力ディス
ク２６を出力ディスク２８側に押圧する力を発生するよ
うな形状としてある。カムフランジ４２、入力ディスク
２６及びカムローラ４６によってローディングカム６３
が構成されている。第２無段変速機構２４の入力ディス
ク３２も入力軸３８にボールスプライン６５を介して連
結されている。入力ディスク３２は皿ばね５１により常
に出力ディスク３４向きの力を受けている。第１無段変
速機構２２の出力ディスク２８及び第２無段変速機構２
４の出力ディスク３４はそれぞれ入力軸３８上に回転可
能に支持されている。出力ディスク２８及び出力ディス
ク３４と一体に回転するように駆動歯車５５が設けられ
ている。駆動歯車５５は、入力軸３８と平行に配置され
た回転軸５９の一端に一体に回転するように結合された
従動歯車６０とかみ合っている。回転軸５９の他端側に
一体に形成された歯車６７は、アイドラ歯車６９を介し
て、出力軸１６ｂと一体の歯車７１とかみ合っている。

【０００７】図２に前後進制御状態切換バルブ装置１０
０の断面図を示す（なお、図２は前進時の状態を示すも
のである）。回転軸５９の一端に一体に回転可能に連結
される軸１０２の外径部には、ワンウェイクラッチ１０
４を介して、外径部におねじが形成されている送りねじ
部材１０６がはめ合わされている。送りねじ部材１０６
の外径部には、内径部にめねじが形成されている底付き
円筒状のプランジャ１０８がかみ合わされている。送り
ねじ部材１０６は、軸１０２が前進方向に回転している
ときには、ワンウェイクラッチ１０４が空転するので、
回転しない。また、送りねじ部材１０６は、軸１０２が
後進方向に回転しているときには、ワンウェイクラッチ
１０４により軸１０２に一体回転するように固定され
る。プランジャ１０８の側端部には、摩擦部材によって
形成されたフェーシング１１０が設けられている。フェ
ーシング１１０には、これの摩擦によってプランジャ１
０８と同軸にスプール１１２の一端にねじ止めされた接
触板１１２ａが支持されている。スプール１１２は、バ
ルブボディ１１４の一側端部に形成されている挿通孔１
１６及び図４に示される回り止め板１１９の切り欠き１
１９ａを通ってこれらの内径部に非円形部１１２ｂが軸
方向に相対移動可能にはめ合わされている。スプール１
１２のバルブボディ１１４の挿通孔１１６及び回り止め
板１１９の切り欠き１１９ａを挿通する非円形部１１２
ｂは断面非円形であり、回り止め板１１９の切り欠き１
１９ａはスプール１１２の非円形部１１２ｂとはまり合
う形状に形成されているため、スプール１１２はバルブ
ボディ１１４に対して相対回転不可能とされている。こ
れにより、後述のようにプランジャ１０８は送りねじ部
材１０６によって回転することなく軸方向に移動する。
スプール１１２とバルブボディ１１４との間には、スプ
ール１１２を常時図２中右方向に押圧するばね１１８が
設けられている。

【０００８】次いで、本実施例の動作について説明す
る。まず、前進時には、図２に示す状態で、軸１０２は
回転するが、ワンウェイクラッチ１０４が空転するた
め、送りねじ部材１０６は回転せず、プランジャ１０８
も前進しない。この状態でスプール１１２は、図示して
いない油圧シリンダ、ステップモータなどによって構成
される変速比制御装置を前進状態の制御状態とするよう
に、バルブボディ１１４の油路を接続している。次に、
前後進切換機構１５が後進状態になると、回転軸５９が
上述の前進時とは逆方向に回転するため、軸１０２も前
進時とは逆方向に回転する。これにより、ワンウェイク
ラッチ１０４が締結され、送りねじ部材１０６は軸１０
２と一体に回転する。送りねじ部材１０６が回転するこ
とによってプランジャ１０８も回転しようとするが、ス
プール１１２の回転が拘束されているため、フェーシン
グ１１０を介してプランジャ１０８も回転が拘束され、
このためプランジャ１０８は図３中左方向へ移動する。
このため、スプール１１２も、これの先端がバルブボデ
ィ１１４の図３中左側端部に接触するまで移動する。ス
プール１１２の先端がバルブボディ１１４の図３中左側
端部に接触すると、プランジャ１０８は、これの軸方向
への移動が拘束されるため、送りねじ部材１０６と一体
に回転し始める。スプール１１２は、回り止めされてい
るため、プランジャ１０８とともに回転することはな
い。これにより、スプール１１２は、図３に示す後進位
置に切換えられ、変速比制御装置が後進状態となるよう
に油路が接続される。図３に示す状態から、再び前進に
切換わると、軸１０２の回転方向が逆転し、ワンウェイ
クラッチ１０４は空転状態となる。このため、プランジ
ャ１０８はスプリング１１８の力によって押し戻され、
送りねじ部材１０６を回転させて、図２の状態に戻る。
なお、上記実施例では、フェーシング１１０をプランジ
ャ１０８に設けてスプール１１２の一端を摩擦接触させ
る構成にしたが、これに限るものではなく、スプール１
１２の一端にフェーシング１１０を設けて、プランジャ
１０８と摩擦接触させてもよい。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、回転軸と一体に回転す
る軸の外径部にワンウェイクラッチを介して送りねじ部
材を設け、送りねじ部材の回転によって軸方向へ移動す
るプランジャによってスプールをこれと同じ軸方向へ移
動させて、前進位置と後進位置とを切換える。これによ
り、スプールを回転軸と同軸方向へ配置することができ
る。このため、部品配置のための必要スペースを減少さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】摩擦車式無段変速機の骨組図である。

【図２】前進状態の前後進制御状態切換バルブ装置の図
である。

【図３】後進状態の前後進制御状態切換バルブ装置の図
である。

【図４】図２の４−４断面図である。

【符号の説明】

１５ 前後進切換機構 ２６、３２ 入力ディスク ２８、３４ 出力ディスク ３０、３６ 摩擦ローラ ５９ 回転軸 １００ 前後進制御状態切換バルブ装置 １０２ 軸 １０４ ワンウェイクラッチ １０６ 送りねじ部材 １０８ プランジャ １１０ フェーシング １１２ スプール １１４ バルブボディ １１８ ばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ディスク（２６、３２）、出力ディ
   スク（２８、３４）、及び両ディスクによって形成され
   るトロイド状の溝内に両ディスクと摩擦接触するように
   配置される摩擦ローラ（３０、３６）を有する摩擦車変
   速機構と、 摩擦ローラ（３０、３６）の両ディスクとの接触位置を
   制御して変速比を制御する変速比制御装置と、 摩擦車変速機構の入力側に設けられる前後進切換機構
   （１５）と、 前進状態及び交信状態に応じて変速比制御装置の制御状
   態を切換え可能な前後進制御状態切換バルブ装置（１０
   ０）と、 を有する摩擦車式無段変速機において、 前後進制御状態切換バルブ装置（１００）は、 出力ディスク（２８、３４）の回転が伝達される回転軸
   （５９）端部に一体に回転するように連結される軸（１
   ０２）と、 軸（１０２）の外径部にワンウェイクラッチ（１０４）
   を介してはめ合わされるとともに外径部におねじが形成
   されている送りねじ部材（１０６）と、 送りねじ部材（１０６）とかみ合わされるめねじを有す
   るプランジャ（１０８）と、 バルブボディ（１１４）に軸方向に移動可能であるが回
   転は不可能にはめ合わされるとともにプランジャ（１０
   ８）端部に当接させて、これと同心に配置される、前後
   進制御状態油路切換用のスプール（１１２）と、 プランジャ（１０８）及びスプール（１１２）の互いに
   当接する端部のいずれか一方に設けられる摩擦部材（１
   １０）と、 スプール（１１２）を所定の前進位置に押圧するばね
   （１１８）と、 を有しており、 ワンウェイクラッチ（１０４）は、軸（１０２）が前進
   方向に回転した場合には空転し、軸（１０２）が後進方
   向に回転した場合には締結される向きに配置されてお
   り、 軸（１０２）が後進方向に回転してワンウェイクラッチ
   （１０４）が締結した時には、送りねじ部材（１０６）
   が軸（１０２）と一体に回転し、ばね（１１８）を圧縮
   する方向にプランジャ（１０８）を移動させてスプール
   （１１２）が後 進位置に切換わるとともに、 軸（１０２）が前進方向に回転してワンウェイクラッチ
   （１０４）が空転した時には、ばね（１１８）の押圧に
   より送りねじ部材（１０６）との間で相対回転を生じな
   がらプランジャ（１０８）が押し戻されて、スプール
   （１１２）が前進位置に切換わる、 ことを特徴とする摩擦車式無段変速機。