JP3046150B2 - 無段変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は無段変速装置に関し、
特に、変速プーリ機構と差動ギヤ機構とを組み合わせた
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト式の無段変速装置の一例として、
互いに平行に配置された１対の回転軸の各々に、該各回
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、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、両回転軸間の変速
比を変えるようにしたものが知られている。

【０００３】また、従来、特開昭６２−１１８１５９号
公報に示されているように、上記変速プーリ機構を備え
るとともに、変速用のギヤ機構としての遊星ギヤ機構
（差動ギヤ機構）を設けた無段変速装置が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この変速プーリ機構及
び差動ギヤ機構を備えた無段変速装置において、差動ギ
ヤ機構を利用して出力軸を停止状態から回転させようと
すると、動力伝達経路が駆動動力と循環動力との２つの
経路に分かれることが生じる。すなわち、閉路式差動ギ
ヤ装置では、差動ギヤ機構の３つのギヤ要素の１つを出
力軸に連結し、プーリ機構の変速比調整により差動ギヤ
機構の残りの１つのギヤ要素の回転数を変えることで、
そのギヤ要素と残りの他のギヤ要素との間の回転方向及
び回転速度を異ならせ、出力側ギヤ要素つまり出力軸の
回転方向及び回転数を決定するようになっている。とこ
ろが、そのとき、動力として駆動動力及び循環動力が発
生し、出力動力は駆動動力から循環動力を減じたものと
なる。そして、入力軸から出力軸に至る２つの動力伝達
経路のうち、どちらが駆動動力経路又は循環動力経路に
なるかは、差動ギヤ機構におけるギヤ要素の周速度で分
かれ、周速度の大きい方が駆動動力経路となる。

【０００５】そして、このような変速プーリ機構及び差
動ギヤ機構を組み合わせてなる無段変速装置では、出力
軸の回転数を入力軸に対し正逆方向に切り換えて変速す
ることができ、正逆転切換機構が別途に不要となる利点
がある。

【０００６】ところで、上記変速プーリ機構におけるベ
ルト押圧力を高めて、その分、変速操作力を軽減するた
めに、回転軸と可動シーブとの相対回転により該可動シ
ーブを軸方向に押圧するようにしたトルクカム機構が知
られている。このトルクカム機構は、回転軸又は該回転
軸上の変速プーリにおける可動シーブの一方に回転軸心
に対して所定のリード角で傾斜するように形成されたカ
ム溝と、上記回転軸又は可動シーブの他方に設けられ、
上記カム溝に係合するトルクピンとからなり、回転軸と
可動シーブとの間に両者を相対回転させるようにトルク
が働いたときに可動シーブを軸方向に押圧するものであ
る。

【０００７】しかし、斯かるトルクカム機構を上記変速
プーリ機構及び差動ギヤ機構を組み合わせた無段変速装
置に適用した場合、出力軸がニュートラル状態から正逆
方向に切り換えられるのに伴い、変速プーリ機構での動
力伝達方向が逆転するので、トルクカム機構の各々によ
るベルト押圧力がニュートラル状態を境に逆方向にな
り、所期の操作力の軽減効果が得られなくなる虞れがあ
る。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、変速プーリ機構及び差動ギヤ機構を組
み合わせてなる無段変速装置に対し、トルクカム機構の
構造を改良することにより、変速プーリ間での動力伝達
方向が逆になっても、トルクカム機構によるベルト押圧
力が常に操作力を軽減する方向に作用するようにし、操
作力軽減効果を安定して確保できるようにすることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、各変速プーリにおけるトル
クカム機構のカム溝を、所定のリード角を有するカム部
とリード角が０のキー溝部とで構成して両部分の境界位
置を変速装置がニュートラル状態となる位置に対応さ
せ、一方のトルクカム機構のトルクピンがカム溝のカム
部にあるときには、他方のトルクカム機構のトルクピン
がカム溝のキー溝部にあるように構成した。

【００１０】具体的には、この発明の無段変速装置は、
互いに平行に配置された第１及び第２回転軸と変速プー
リ機構及び差動ギヤ機構とを備えている。上記変速プー
リ機構は両回転軸を変速可能に駆動連結するもので、各
々、上記各回転軸に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
と、該両変速プーリ間に巻き掛けられたベルトと、上記
各変速プーリの可動シーブ背面側に配設され、該可動シ
ーブを相対向する固定シーブに対し接離させて変速プー
リのベルト巻付け径を変化させる１対の駆動機構と、上
記両変速プーリのベルト巻付け径が互いに逆方向に変化
するように両駆動機構を連動させて両プーリ間の変速比
を変化させる連動機構と、該連動機構を作動させる切換
操作部と、上記両変速プーリ間のベルトの緩み側スパン
を、該緩み側スパンにプーリ間の変速比に対応して発生
する張力よりも大きい張力となるように押圧するテンシ
ョン機構とを有する。

【００１１】また、差動ギヤ機構は互いに連結された第
１〜第３ギヤ要素を有し、第１ギヤ要素が上記第１回転
軸に連結される一方、第２ギヤ要素が上記第２回転軸に
連結されている。

【００１２】そして、上記第１回転軸又は第３ギヤ要素
の一方が入力部とされ、他方が出力部とされていて、上
記切換操作部の切換操作によって上記両プーリ間の変速
比を変化させることにより、上記出力部を入力部に対し
一方向に回転させる正転状態と、回転停止させるニュー
トラル状態と、他方向に回転させる逆転状態とに切り換
えて変速するように構成するとともに、上記ベルトが変
速プーリ機構における両変速プーリの可動シーブを回転
軸の軸方向へ押圧し該両可動シーブが上記連動機構及び
駆動機構を介して押圧し合って、その両押圧力（以下、
この発明ではベルト推力という）間の差により上記ニュ
ートラル状態へ復元するように構成する。

【００１３】さらに、無段変速装置は、上記各回転軸又
は該回転軸上の変速プーリの可動シーブの一方に設けら
れたカム溝と、回転軸又は可動シーブの他方に設けら
れ、上記カム溝に係合する係止部材とからなり、回転軸
と可動シーブとの相対回転により可動シーブを軸方向に
押圧する１対のトルクカム機構を備えている。

【００１４】上記各トルクカム機構のカム溝を、軸方向
に対し所定のリード角で傾斜するカム部と、該カム部に
上記ニュートラル状態に対応する位置で連続し、リード
角が０となるように軸方向に延びるキー溝部とからな
り、かつ、両トルクカム機構におけるカム溝のカム部の
傾斜方向を回転軸の回転方向に対して互いに逆向きに傾
斜させて、上記一方のトルクカム機構の係止部材がカム
溝のカム部に位置するとき、他方のトルクカム機構の係
止部材がカム溝のキー溝部に位置するように構成する。

【００１５】請求項２の発明では、変速装置のニュート
ラル状態での両変速プーリのベルト巻付け径が所定の条
件にあるとき、一定リード角のカム溝を有するトルクカ
ム機構を一方のプーリ側のみに設けることとする。

【００１６】すなわち、この発明では、上記請求項１の
発明と同じ構成の回転軸、変速プーリ機構及び差動ギヤ
機構を備えていて、第１回転軸又は差動ギヤ機構の第３
ギヤ要素の一方が入力部とされ、他方が出力部とされて
いて、切換操作部の切換操作によって上記両プーリ間の
変速比を変化させることにより、出力部を入力部に対し
一方向に回転させる正転状態と、回転停止させるニュー
トラル状態と、他方向に回転させる逆転状態とに切り換
えて変速するように構成するとともに、ベルトが変速プ
ーリ機構における両変速プーリの可動シーブを回転軸の
軸方向へ押圧し該両可動シーブが上記連動機構及び駆動
機構を介して押圧し合って、その両押圧力間の差により
上記ニュートラル状態へ復元するように構成する。

【００１７】そして、ニュートラル状態にあるときの両
変速プーリでのベルト巻付け径が互いに異なるように構
成する。

【００１８】また、上記ニュートラル状態から正転状態
又は逆転状態への切換変速に伴う両変速プーリのベルト
巻付け径の変化量の大きい側で従動側となる変速プーリ
側の回転軸又は該回転軸上の変速プーリの可動シーブの
一方に設けられたカム溝と、上記回転軸又は可動シーブ
の他方に設けられ、上記カム溝に係合する係止部材とか
らなり、回転軸と可動シーブとの相対回転により可動シ
ーブを軸方向に押圧するトルクカム機構を備えている。

【００１９】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、第１
回転軸は差動ギヤ機構の第３ギヤ要素に対し、第１及び
第２回転軸間に掛け渡された変速プーリ機構を含む動力
伝達経路と、この動力伝達経路に並列に配置され、差動
ギヤ機構の第１ギヤ要素から第１回転軸に至る動力伝達
経路とを介して連結されているので、第１回転軸又は差
動ギヤ機構の第３ギヤ要素の一方を入力部として入力さ
れる動力は、上記変速プーリ機構を含む動力伝達経路又
は差動ギヤ機構の第１ギヤ要素から第１回転軸に至る動
力伝達経路の一方を駆動動力経路とし、他方を循環動力
経路として伝達された後、第１回転軸又は第３ギヤ要素
の他方を出力部として出力される。そして、切換操作部
を操作して上記変速プーリ機構のプーリ間の変速比を変
えることで、出力部が入力部に対し正転状態、ニュート
ラル状態又は逆転状態に切換変速される。

【００２０】上記変速プーリ機構においては、切換操作
部の操作により駆動機構の一方を作動させて一方の変速
プーリの可動シーブを軸方向に移動させると、それに伴
って他方の駆動機構も作動して他方の変速プーリの可動
シーブが上記一方の変速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
間の変速比が変更される。

【００２１】このとき、上記各駆動機構は、各変速プー
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、この両駆動機構が連動機構により連係されている
ため、該連動機構のレバー比を同じくすることで、両変
速プーリへのベルト推力は互いに相殺される。従って、
無段変速装置が上記ニュートラル状態にあると、変速プ
ーリ機構における両変速プーリはいずれも駆動側プーリ
（又は従動側プーリ）となり、両プーリ間でのベルトの
張力分布がバランスしてベルト推力は互いに同じとなる
ので、両変速プーリでのベルト推力の差は上記相殺によ
って零となり、そのニュートラル状態が維持される。

【００２２】しかし、無段変速装置が上記ニュートラル
状態から正転側又は逆転側に変化して、変速プーリ機構
の一方のプーリのベルト巻付け径が他方よりも増大する
と、この負荷伝動状態への移行によりベルトの有効張力
が発生して張り側と緩み側との張力が変化し、両プーリ
でのベルトの張力分布がアンバランスになり、両プーリ
でのベルト推力の差が生じる。すなわち、無段変速装置
がニュートラル状態から少しでも変わって変速プーリ機
構の変速比が変化すると、その変速プーリ機構の両変速
プーリ間で上記の如きベルト推力の相殺があっても、そ
の両プーリ間でのベルト推力の差が残り、このベルト推
力の差に起因して、ベルト巻付け径が増大した側のプー
リの該巻付け径が小さくなるように変化する。つまり、
変速プーリ機構では自動的にニュートラル状態に戻る復
元力が作用し、この復元力により出力部の回転停止状態
であるニュートラル状態に達すると、上記と同様に、両
変速プーリ間でのベルト推力がバランスしてベルトの有
効張力がなくなるので、そのニュートラル状態に保たれ
る。

【００２３】また、上記第１及び第２回転軸上のトルク
カム機構の各々におけるカム溝は、軸方向に対し傾斜す
るカム部と、該カム部に上記ニュートラル状態に対応す
る位置で連続し、リード角が０となるように軸方向に延
びるキー溝部とからなり、両トルクカム機構のカム溝の
カム部の傾斜方向が回転軸の回転方向に対して互いに逆
向きに傾斜しているので、変速装置のニュートラル状態
では、各トルクカム機構の係止部材はいずれもカム溝に
おけるカム部とキー溝部との境界位置に位置するが、ニ
ュートラル状態から正転位置又は逆転位置に変化する
と、一方のトルクカム機構の係止部材はカム溝のカム部
に、また他方のトルクカム機構の係止部材はカム溝のキ
ー溝部にそれぞれ移動する。そして、上記係止部材がカ
ム溝のカム部に位置するトルクカム機構はその機能を発
揮して、ベルト推力を発生させる一方、係止部材がキー
溝部に位置するトルクカム機構はその機能を停止する。
このことで、変速プーリ間での動力伝達方向が逆になっ
ても、それに対応して、ベルト推力が逆方向になるトル
クカム機構の作用を停止させ、必要な方向のベルト推力
のみを活かすことができ、よってトルクカム機構による
操作力軽減効果を安定して確保することができる。

【００２４】請求項２の発明では、変速装置のニュート
ラル状態を境として切り換えられる正逆転方向のうち、
その使用頻度の高い側での変速幅を他の側よりも大きく
するために、変速装置がニュートラル状態にあるときの
変速プーリ機構での両変速プーリのベルト巻付け径が互
いに異なっている。このとき、その変速装置のニュート
ラル状態から正転状態又は逆転状態への切換変速に伴う
両変速プーリのベルト巻付け径の変化量の大きい側で従
動側となる変速プーリの回転軸側のみにトルクカム機構
が設けられているので、カム機構の数を半減でき、コス
ト的に有利である。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２６】（実施例１） 図１及び図２は本発明の実施例１に係る無段変速装置の
全体構成を示す。これらの図において、１は複数に分割
されたケーシングで、その内部には互いに平行に配置さ
れた第１及び第２回転軸２，３が回転可能に支承されて
いる。第１回転軸２は入力部としての入力軸を、また第
２回転軸３は中間軸をそれぞれ構成している。

【００２７】また、ケーシング１内には、第２回転軸３
の右端部上に配置された差動ギヤ機構としての遊星ギヤ
機構４と、上記両回転軸２，３をＶベルトＢによって変
速可能に駆動連結する変速プーリ機構１５とが収容され
ている。

【００２８】上記遊星ギヤ機構４は、第２回転軸３に回
転一体に固定された第２ギヤ要素としてのサンギヤ５
と、該サンギヤ５に噛合する複数のピニオン６，６，…
と、第２回転軸３に回転可能に支承され、上記ピニオン
６，６，…を担持する第３ギヤ要素としてのピニオンキ
ャリア７と、最も外周に配置され、上記ピニオン６，
６，…に内周で噛合する第１ギヤ要素としてのリングギ
ヤ９とを備えている。上記リングギヤ９は外周にて、ケ
ーシング１に軸支したギヤ１０に噛合され、このギヤ１
０は同様のギヤ１１を介して、上記第１回転軸２の前端
に回転一体に取り付けたギヤ１２に噛合連結されてい
る。また、ピニオンキャリア７は出力部を構成するもの
で、その右端には出力ギヤ８が一体に固定され、この出
力ギヤ８は図外の出力軸に駆動連結されている。

【００２９】一方、上記変速プーリ機構１５は、第１回
転軸２の左端部上に配置された第１変速プーリ１６を有
する。この第１変速プーリ１６は、第１回転軸２にボス
部１７ａにて相対回転可能にかつ摺動不能に支持された
フランジ状の固定シーブ１７と、該固定シーブ１７のボ
ス部１７ａ上に固定シーブ１７に対向するようにボス部
１８ａにて摺動可能にかつ回転一体に支持されたフラン
ジ状の可動シーブ１８とからなり、これら両シーブ１
７，１８間にはベルト溝１９が形成されている。

【００３０】一方、第２回転軸３の左端部上には第１変
速プーリ１６と同径の第２変速プーリ３１が設けられて
いる。この第２変速プーリ３１は、上記第１変速プーリ
１６と同様の構成であり、第２回転軸３にボス部３２ａ
にて回転一体にかつ摺動不能に固定されたフランジ状の
固定シーブ３２と、該固定シーブ３２のボス部３２ａ上
に、固定シーブ３２に対し上記第１変速プーリ１６にお
ける固定シーブ１７に対する可動シーブ１８の対向方向
と逆方向でもって対向するようにボス部３３ａにて摺動
可能にかつ回転一体に支持されたフランジ状の可動シー
ブ３３とからなり、これら両シーブ３２，３３間にはベ
ルト溝３４が形成されている。

【００３１】そして、上記第１変速プーリ１６のベルト
溝１９と第２変速プーリ３１のベルト溝３４との間には
ＶベルトＢが巻き掛けられており、両変速プーリ１６，
３１の各可動シーブ１８，３３をそれぞれ固定シーブ１
７，３２に対して接離させて各プーリ１６，３１のベル
ト巻付け径を変更する。例えば第１変速プーリ１６の可
動シーブ１８を固定シーブ１７に接近させ、かつ第２変
速プーリ３１の可動シーブ３３を固定シーブ３２から離
隔させたときには、第１変速プーリ１６のベルト巻付け
径を第２変速プーリ３１よりも大きくすることにより、
第１回転軸２の回転を第２回転軸３に増速して伝達す
る。一方、逆に、第１変速プーリ１６の可動シーブ１８
を固定シーブ１７から離隔させ、かつ第２変速プーリ３
１の可動シーブ３３を固定シーブ３２に接近させたとき
には、第１変速プーリ１６のベルト巻付け径を小にし、
第２変速プーリ３１のベルト巻付け径を大きくすること
により、第１回転軸２の回転を減速して第２回転軸３に
伝えるようになされている。

【００３２】上記第１変速プーリ１６の可動シーブ１８
のボス部１８ａと第１回転軸２との間にはトルクカム機
構２０が配設されている。このトルクカム機構２０は、
第１回転軸２外周面の例えば直径方向に対向する位置に
突設されたボルトからなる１対のピン２１，２１（係止
部材）と、可動シーブ１８のボス部１８ａに形成され、
上記ピン２１，２１にそれぞれ係合するカム溝２２，２
２とからなる。この各カム溝２２は回転軸心と平行な方
向に対して所定のリード角だけ傾斜しており、無段変速
装置の使用頻度の高い前進状態の動力伝達時に、この前
進状態への移行に伴い第１変速プーリ１６のベルト巻付
け径が大から小に変化することに対応して、このトルク
カム機構２０を作動させて可動シーブ１８に対し固定シ
ーブ１７から離隔させる方向に荷重を与え、これによ
り、連動機構４４を介して第２変速プーリ３１の可動シ
ーブ３３に対し、第２変速プーリ３１のベルト巻付け径
が小から大に変化することに対応して固定シーブ３２に
接近する方向に荷重を与えるようになっている。

【００３３】上記第１回転軸２上には第１変速プーリ１
６における可動シーブ１８背面側に、該可動シーブ１８
を固定シーブ１７に対して接離させるための駆動機構と
しての第１カム機構２３が設けられている。このカム機
構２３は、可動シーブ１８のボス部１８ａ上にベアリン
グ２４を介して相対回転可能にかつ軸方向に移動一体に
外嵌合支持された円筒カム２５を有する。このカム２５
の第１変速プーリ１６とは反対側の端面には１対の傾斜
カム面２５ａ，２５ａ（１つのみ図示する）が円周方向
に等角度間隔（１８０°間隔）をあけて形成され、カム
２５の外周には図２に示すように回動レバー２６が回動
一体に突設されている。

【００３４】また、上記円筒カム２５の背面側には、そ
の各カム面２５ａに当接して転動するカムフォロワとし
てのローラ２７，２７が配設され、この各ローラ２７は
ケーシング１に固定した軸２８に回転可能に支持されて
いる。

【００３５】一方、第２回転軸３上には、第２変速プー
リ３１における可動シーブ３３の背面側に、該可動シー
ブ３３を固定シーブ３２に対して接離させるための駆動
機構としての第２カム機構３５が設けられている。この
第２カム機構３５は、上記第１カム機構２３と同様の構
成で、可動シーブ３３のボス部３３ａ上にベアリング３
６を介して相対回転可能にかつ軸方向に移動一体に外嵌
合支持された円筒カム３７を有する。このカム３７の第
２変速プーリ３１とは反対側の端面には１対の傾斜カム
面３７ａ，３７ａ（１つのみ図示する）が円周方向に等
角度間隔をあけて形成され、カム３７の外周には回動レ
バー３８（図２参照）が回動一体に突設されている。ま
た、円筒カム３７の背面側には、その各カム面３７ａに
当接して転動するローラ３９，３９が配設され、この各
ローラ３９はケーシング１に軸４０を介して回転可能に
支持されている。

【００３６】そして、図２に示す如く、上記第１カム機
構２３の回動レバー２６先端にはピン４１を介してリン
ク４２の一端が連結され、このリンク４２の他端は上記
第２カム機構３５の回動レバー３８先端にピン４３を介
して連結されており、上記回動レバー２６，３８、リン
ク４２及びピン４１，４３により連動機構４４が構成さ
れている。この連動機構４４により、各カム機構２３，
３５におけるカム２５，３７を互いに連係して可動シー
ブ１８，３３のボス部１８ａ，３３ａ周りに回動させ、
その各カム面２５ａ，３７ａ上でローラ２７，３９を転
動させることにより、可動シーブ１８，３３を軸方向に
移動させて固定シーブ１７，３２に対し互いに相反して
接離させ、そのベルト溝１９，３４の有効半径つまりプ
ーリ１６，３１でのベルト巻付け径を可変とし、第１及
び第２回転軸２，３間の変速比を変化させるようにして
いる。

【００３７】さらに、図４に示すように、上記変速プー
リ機構１５の連動機構４４において第２カム機構３５の
回動レバー３８先端にはロッド４５を介して切換操作部
としての操作レバー４６が連結されている。この操作レ
バー４６は軸４７を中心として前進位置、ニュートラル
位置及び後進位置の間を前後に揺動するもので、その変
速パターンは、後進位置からニュートラル位置を経て前
進位置に移動させるとき、図３に示すようにニュートラ
ル位置で一旦左方向に移動させるようになっている。そ
して、操作レバー４６の下端に上記ロッド４５が連結さ
れており、この操作レバー４６の切換操作により連動機
構４４を作動させて、変速プーリ機構１５のプーリ１
６，３１間の変速比を変えることで、上記遊星ギヤ機構
４のピニオンキャリア７（出力部）を第１回転軸２（入
力部）に対し一方向に回転させる正転状態と、回転停止
させるニュートラル状態と、他方向に回転させる逆転状
態とに切り換えて変速し、ニュートラル状態では、第１
変速プーリ１６でのベルト巻付け径が例えば１０８mm
に、第２変速プーリ３１でのベルト巻付け径が例えば７
２mmにそれぞれなるように、つまりニュートラル状態に
あるときの両変速プーリ１６，３１でのベルト巻付け径
が互いに異なっている。

【００３８】具体的には、上記第２カム機構３５におけ
る回動レバー３８の先端にはピン４８が突設されている
一方、ロッド４５の端部には上記ピン４８と係合する係
合部４９が形成され、この係合部４９はロッド４５の長
さ方向に所定寸法だけ長い長溝（又は長孔）からなって
おり、この係合部４９及びピン４８により、操作レバー
４６がニュートラル位置にあるとき、操作レバー４６の
操作力を連動機構４４に伝達不能とする不感帯部５０が
構成されていている。

【００３９】また、上記第１及び第２変速プーリ１６，
３１間に張られたベルトＢの１対のスパンのうちの緩み
側となるスパンをその内面から外方に押圧してベルトＢ
に張力を与えることでベルト推力を発生するテンション
機構５１が設けられている。このテンション機構５１
は、図５及び図６にも拡大して示すように、第２回転軸
３回りのケーシング１にボルト５２，５２により一体的
に取り付けられた円筒状のガイド５３と、このガイド５
３に揺動可能に外嵌支持されたボス部５４ａ及び該ボス
部５４ａ外周面に突設されたアーム部５４ｂからなるア
ーム５４と、該アーム５４のアーム部５４ｂ先端に取り
付けられ、第１及び第２回転軸２，３と平行に延びる軸
５５と、この軸５５に回転可能に支承され、ベルト幅よ
りも軸方向長さの小さいテンションローラ５６とを備え
ている。さらに、上記アーム５４のボス部５４ａ外周に
はアーム５４部と反対側にレバー部５４ｃ（図５及び図
６参照）が突設されている。図３に示すように、このレ
バー部５４ｃの先端にはばね５７の一端が連結され、該
ばね５７の他端はプッシュプルワイヤ５８を介して上記
操作レバー４６の例えば中間部に連結されており、操作
レバー４６のニュートラル位置での左右方向の移動によ
りばね５７を介してアーム５４を第２回転軸３回りに揺
動させて、テンションローラ５６外周面でベルトＢの緩
み側スパンを内面側から押圧し、無段変速装置の例えば
前進状態でベルトＢの図２上側のスパンが緩み側となる
ときには、アーム５４を図２で時計回り方向に回動させ
て、縮んだばね５７の伸長力によりベルトＢの緩み側ス
パン内面を押圧する一方、後進状態でベルトＢの図２下
側のスパンが緩み側となるときには、アーム５４を図２
で反時計回り方向にそれぞれ回動させて、伸びたばね５
７の収縮力によりベルトＢの緩み側スパン内面を押圧
し、これら前進及び後進状態の切換途中で、テンション
ローラ５６の軸を第１及び第２回転軸２，３の軸心を結
ぶ平面上に位置付けてその外周面をベルトＢ内面から離
隔させる。そして、上記ばね５７のアーム５４に対する
回動付勢力は、上記テンションローラ５６がベルトＢの
緩み側スパンを該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
力によりベルト推力を発生させる。

【００４０】さらに、図５及び図６に示すように、上記
アーム５４のボス部５４ａ内周面には１対のピン５９，
５９が直径方向に対向して突設されている一方、ガイド
５３の外周には上記ピン５９，５９にそれぞれ係合する
ガイド溝６０，６０が形成されている。この各ガイド溝
６０は、図７に示すように基本的に円周方向に延びてい
るが、その一半部は端部に向かって軸方向に向かうよう
に中央位置から彎曲しており、このことでアーム５４の
揺動に応じてテンションローラ５６を軸方向に移動さ
せ、例えば無段変速装置の後進状態では、図８（ｃ）に
示すようにテンションローラ５６を図８（ｂ）に示すニ
ュートラル状態と同じ位置で回動させるが、前進状態で
は、図８（ａ）に示すようにテンションローラ５６をニ
ュートラル位置から軸方向右側に移動させながら回動さ
せるようになっている。

【００４１】次に、上記実施例の作用について説明す
る。無段変速装置の入／出力部間の動力伝達経路に変速
プーリ機構１５及び遊星ギヤ機構４が並列に配置されて
いるので、この変速装置の作動時、第１回転軸２から入
力された動力は、変速プーリ機構１５と第１回転軸２上
のギヤ１２〜１０及び遊星ギヤ機構４とに伝達された
後、該遊星ギヤ機構４におけるピニオンキャリア７の出
力ギヤ８から出力動力として出力される。

【００４２】具体的には、操作レバー４６がニュートラ
ル位置に位置付けられているとき、遊星ギヤ機構４のピ
ニオンキャリア７は回転停止していて、無段変速装置は
ニュートラル状態にある。このニュートラル状態では、
変速プーリ機構１５の第１変速プーリ１６でのベルト巻
付け径は例えば１０８mmで、第２変速プーリ３１でのベ
ルト巻付け径は例えば７２mmであり、変速比は０．６６
６の所定値にあって、第１及び第２変速プーリ１６，３
１の双方が駆動側（又は従動側）となっている。また、
図３において操作レバー４６がニュートラル位置で右側
にあるとすると、テンション機構５１のアーム５４は図
２で反時計回り方向の回動端位置にあって、ばね５７の
収縮力によりテンションローラ５６がベルトＢの図２下
側のスパンを内面側から押圧している。

【００４３】このとき、各変速プーリ１６，３１の固定
シーブ１７，３２及び可動シーブ１８，３３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おり、その
各可動シーブ１８，３３を背面側からそれぞれ相対する
固定シーブ１７，３２に対し接離させるカム機構２３，
３５が連動機構４４により連係されているため、該連動
機構４４の回動レバー２６，３８のレバー比を同じくす
ることで、両変速プーリ１６，３１へのベルト推力は互
いに相殺される。従って、上記ニュートラル状態では、
図１１（ａ）に示すように、両変速プーリ１６，３１が
いずれも駆動側（又は従動側）となることで、両プーリ
１６，３１でのベルトＢの張力分布がバランスし、ベル
ト推力は互いに同じとなるので、両変速プーリ１６，３
１でのベルト推力の差は上記相殺によって零となり、そ
のニュートラル状態が維持される。

【００４４】そして、このニュートラル状態から正転側
又は逆転側に変化し、図１１（ｃ）に示す如く、第２変
速プーリ３１におけるベルト巻付け径が第１変速プーリ
１６よりも増大し、或いは図１１（ｂ）に示す如く、第
１変速プーリ１６のベルト巻付け径が第２変速プーリ３
１よりも増大すると、この負荷伝動状態への移行により
ベルトＢの有効張力が発生して張り側と緩み側との張力
が変化し、両プーリ１６，３１でのベルトＢの張力分布
がアンバランスになって両変速プーリ１６，３１でのベ
ルト推力の差が生じる。このことは、無段変速装置が真
のニュートラル状態から少しでも変わって変速プーリ機
構１５の変速比が変化すると、その変速プーリ機構１５
の両変速プーリ１６，３１間で上記の如きベルト推力の
相殺があるにも拘らず、その両変速プーリ１６，３１間
でベルト推力の差が残り、このベルト推力の差に起因し
て、ベルト巻付け径の増大した側のプーリ１６（又は３
１）の該巻付け径が小さくなるように変化し、自動的に
ニュートラル状態に戻る復元力が作用する。斯かる復元
力の作用によって出力ギヤ８（ピニオンキャリア７）が
回転停止するニュートラル状態に戻ると、上記と同様
に、両変速プーリ１６，３１間でのベルト推力がバラン
スしてベルトＢの有効張力がなくなるので、そのニュー
トラル状態に保たれようとする。そして、この実施例で
は、上記操作レバー４６から連動機構４４に至る操作力
伝達経路に、上記ニュートラル状態で操作レバー４６の
操作力を連動機構４４に伝達不能とする不感帯部５０が
設けられているので、上記ニュートラル状態へ戻ろうと
する際に、この不感帯部５０でのピン４８が係合部４９
で自在に移動して、ニュートラル状態への復元が拘束さ
れないこととなり、よってニュートラル状態を安定して
維持することができる。

【００４５】具体的に、本発明者によれば、変速プーリ
機構１５の変速比ｉがｉ＝０．６６６となる例として、
上記のように第１及び第２変速プーリ１６，３１でのベ
ルト巻付け径がそれぞれ１０８mm，７２mmである場合の
他、同ベルト巻付け径がそれぞれ７８mm，５２mm、１３
８mm，９２mm及び１８３mm，１２２mmである３つの場合
を想定し、これらに対し、ニュートラル状態で、両変速
プーリ１６，３１の可動シーブ１８，３３を±１mmだけ
軸方向に移動させたときの変速比の変化を考察した。そ
の結果を図９に示す。この図９から、同じ変速比でも、
ベルト巻付け径が大きくなるほど変速比の変化量が小さ
くなることが判る。

【００４６】そして、図９の斜線部分は、上記不感帯部
５０で設定されるニュートラル状態での不感帯に相当す
る変速比の範囲を例示しており、操作レバー４６のニュ
ートラル位置で変速比ｉが変化しても、それがｉ＝０．
６２〜０．７１２の範囲内にある限り、安定したニュー
トラル状態を維持できることとなる。

【００４７】さらに、図１０は、上記変速比の幅（ｉ＝
０．６２〜０．７１２）を設定するための可動シーブ１
８，３３の必要移動量を示しており、ベルト巻付け径が
大きくなるほど可動シーブ１８，３３の必要移動量も大
きくなることが判る。

【００４８】上記各変速プーリ１６，３１のカム機構２
３，３５における回動レバー２６，３８同士がリンク４
２により連係されているため、操作レバー４６の切換操
作により上記変速プーリ機構１５の変速比を変えること
で、遊星ギヤ機構４のピニオンキャリア７つまり無段変
速装置の出力回転を正転又は逆転状態に変えかつその回
転速度を増大変化させることができる。

【００４９】すなわち、上記ニュートラル状態から、操
作レバー４６を前進位置に位置付けると、この操作レバ
ー４６は第２カム機構３５におけるカム３７外周の回動
レバー３８に連結されているので、上記前進位置への切
換状態では、上記カム３７がそのカム面３７ａ，３７ａ
上でそれぞれカム用ローラ３９，３９を転動させながら
第２変速プーリ３１における可動シーブ３３のボス部３
３ａ周りに一方向に回動する。これにより、上記カム面
３７ａがローラ３９に押されてカム３７が第２回転軸３
上を移動し、該カム３７にベアリング３６を介して移動
一体の可動シーブ３３が同方向に移動して固定シーブ３
２に接近する。このことにより第２変速プーリ３１が閉
じてそのベルト巻付け径が上記ニュートラル状態の７２
mmから最大で１２０mmまで増大し、このベルト巻付け径
の増大によりＶベルトＢが第２変速プーリ３１側に引き
寄せられる。

【００５０】また、これと同時に、上記操作レバー４６
の前進位置への切換えに伴い、上記第２変速プーリ３１
の可動シーブ３３の動きに同期して、第１カム機構２３
のカム２５が第１回転軸２上を上記第２カム機構３５の
カム３７と同じ一方向に回動する。このカム２５の回動
によりカム用ローラ２７に対する押圧がなくなる。この
ため、上記第２変速プーリ３１側に移動するベルトＢの
張力により、カム２５及びそれにベアリング２４を介し
て連結されている可動シーブ１８は固定シーブ１７から
離れる方向に第１回転軸２上を移動し、この両シーブ１
７，１８の離隔により第１変速プーリ１６が開いてベル
ト巻付け径が上記ニュートラル状態の１０８mmから最小
で６０mmまで減少する。これらの結果、第２変速プーリ
３１のベルト巻付け径が第１変速プーリ１６よりも大き
くなり、第１回転軸２の回転が減速されて第２回転軸３
に伝達される。この変速比で、上記ピニオンキャリア７
の回転方向が第１回転軸２に対し例えば正転状態にな
り、変速比をさらに変えることで、ピニオンキャリア７
の正転方向の回転速度つまり前進速度を増大させること
ができる。

【００５１】このとき、入力動力は、ギヤ１２〜１０及
び遊星ギヤ機構４のリングギヤ９を経由してそのピニオ
ンキャリア７に至る経路を駆動動力経路とし、遊星ギヤ
機構４のサンギヤ５から第２回転軸３ないし変速プーリ
機構１５に至る経路を循環動力経路として伝達される。
すなわち、第１回転軸２（第２回転軸３）とは逆方向に
回転するリングギヤ９が、第１回転軸２（第２回転軸
３）と同方向に回転するサンギヤ５よりも速い速度で回
転して、出力ギヤ８を第１回転軸２（第２回転軸３）と
は逆方向に回転させる。この状態では、リングギヤ９の
駆動力をサンギヤ５よりも大きくすることが必要である
ので、リングギヤ９にギヤ１２〜１０を介して駆動動力
が伝達され、余剰の動力が循環動力としてサンギヤ５か
ら変速プーリ機構１５を介して第１回転軸２に伝達され
る。つまり、第１回転軸２に入力された入力動力は、該
第１回転軸２からギヤ１２〜１０、遊星ギヤ機構４のリ
ングギヤ９及びピニオンキャリア７を経由して出力ギヤ
８に至る経路を駆動動力経路として順に伝達される駆動
動力と、上記遊星ギヤ機構４のピニオン６からサンギヤ
５、第２回転軸３、変速プーリ機構１５の第２変速プー
リ３１、ベルトＢ、第１変速プーリ１６、第１回転軸２
に至る経路を循環動力経路として順に伝達される循環動
力とに分かれる。この変速プーリ機構１５が循環動力経
路となる状態では、上記の如く、循環動力が遊星ギヤ機
構４のピニオン６からサンギヤ５、第２回転軸３、変速
プーリ機構１５を経て第１回転軸２に向かって伝達され
るので、第２変速プーリ３１が駆動側プーリになる一
方、第１変速プーリ１６が従動側プーリとなり、ベルト
Ｂの図２で上側のスパンが緩み側となる。このように変
速プーリ機構１５が循環動力経路となることで、そのベ
ルトＢに駆動動力よりも小さい循環動力が伝達すること
になり、使用頻度の多い前進状態での高出力時であって
もベルトＢの伝動負荷を小さくすることができる。

【００５２】また、上記操作レバー４６の変速パターン
はニュートラル位置で左右方向に移動するように設定さ
れているので、前進位置に操作される操作レバー４６は
ニュートラル位置で一旦左側に移動した後、前進方向に
移動する。この操作レバー４６にはワイヤ５８及びばね
５７を介してテンション機構５１におけるアーム５４の
レバー部５４ｃが連結されているので、上記操作レバー
４６の左方向の移動に伴い、ワイヤ５８がレバー部５４
ｃを押してアーム５４を図２で時計回り方向に回動さ
せ、このことによりテンションローラ５６が図２下側の
ベルトスパンから離れて上方に移動し、このテンション
ローラ５６はアーム５４の時計回り方向の回動端位置で
ばね５７の収縮力によりベルトＢの図２上側の緩み側ス
パンを内面側から押圧する（図１１（ｃ）参照）。

【００５３】また、上記アーム５４のボス部５４ａ内周
には１対のピン５９，５９が突設され、この各ピン５９
はガイド５３のガイド溝６０に係合されているので、こ
のガイド溝６０によるピン５９の案内作用により、アー
ム５４は図２で時計回り方向に回動するのに連れて軸方
向に移動し、それに伴いテンションローラ５６の位置も
図８（ｂ）から図８（ａ）の状態に軸方向に移動する。

【００５４】尚、上記テンション機構５１のばね５７の
付勢力によりアーム５４が回動付勢され、その先端のテ
ンションローラ５６がベルトＢの緩み側スパン内面を押
圧し、この押圧によりベルトＢに張力が付与されるが、
この張力は緩み側スパン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Ｂのプーリ１６，
３１に対するくさび効果が生じて推力が発生し、この推
力により両プーリ１６，３１間でベルトＢを介して動力
が伝達される。

【００５５】一方、上記操作レバー４６を後進位置に位
置付けると、この後進位置への切換状態では、上記第１
カム機構２３のカム２５がその各カム面２５ａ上でカム
用ローラ２７を転動させながら第１変速プーリ１６にお
ける可動シーブ１８のボス部１８ａ周りに他方向に回動
する。これにより、上記カム面２５ａがローラ２７に押
されてカム２５が第１回転軸２上を移動し、該カム２５
に移動一体の可動シーブ１８が同方向に移動して固定シ
ーブ１７に接近する。このことにより第１変速プーリ１
６が閉じてそのベルト巻付け径が上記ニュートラル状態
の１０８mmから最大で１２０mmまで増大し、このベルト
巻付け径の増大によりＶベルトＢが第１変速プーリ１６
側に引き寄せられる。

【００５６】また、上記操作レバー４６の後進位置への
切換えに伴い、上記第２カム機構３５のカム３７が第２
回転軸３上を上記第１カム機構２３のカム２５と同じ他
方向に回動する。このカム３７の回動によりカム用ロー
ラ３９に対する押圧がなくなる。このため、上記第１変
速プーリ１６側に移動するベルトＢの張力により、カム
３７及びそれにベアリング３６を介して連結されている
可動シーブ３３は固定シーブ３２から離れる方向に第２
回転軸３上を移動し、この両シーブ３２，３３の離隔に
より第２変速プーリ３１が開いてベルト巻付け径が上記
ニュートラル状態の７２mmから最小で６０mmまで減少す
る。これらの結果、第１変速プーリ１６のベルト巻付け
径が第２変速プーリ３１よりも大きくなり、第１回転軸
２の回転が増速されて第２回転軸３に伝達される。この
変速比で、上記ピニオンキャリア７の回転方向が第１回
転軸２に対し例えば逆転状態になり、変速比をさらに変
えることで、ピニオンキャリア７の逆転方向の回転速度
つまり後進速度を増大させることができる。

【００５７】このとき、上記前進時とは逆に、入力動力
は、変速プーリ機構１５ないし第２回転軸３から遊星ギ
ヤ機構４のサンギヤ５に至る経路を駆動動力経路とし、
遊星ギヤ機構４のピニオンキャリア７からピニオン６，
６，…、リングギヤ９、ギヤ１０〜１２を経由して第１
回転軸２に至る経路を循環動力経路として伝達される。
すなわち、第１回転軸２（第２回転軸３）と同方向に回
転するサンギヤ５が第１回転軸２（第２回転軸３）とは
逆方向に回転するリングギヤ９よりも速い速度で回転し
て、出力ギヤ８を第１回転軸２（第２回転軸３）と同方
向に回転させる。この状態では、サンギヤ５の駆動力を
リングギヤ９よりも大きくすることが必要であるので、
サンギヤ５に変速プーリ機構１５を介して駆動動力が伝
達され、余剰の動力が循環動力としてリングギヤ９から
ギヤ１０〜１２を介して第１回転軸２に伝達される。つ
まり、上記前進時とは異なり、第１回転軸２への入力動
力は、該第１回転軸２から変速プーリ機構１５、第２回
転軸３、遊星ギヤ機構４のサンギヤ５を経て出力ギヤ８
に至る経路を駆動動力経路として順に伝達される駆動動
力と、遊星ギヤ機構４のピニオン６，６，…、リングギ
ヤ９、ギヤ１０〜１２を経由して第１回転軸２に至る経
路を循環動力経路として伝達される循環動力とに分かれ
る。そして、このように駆動動力が変速プーリ機構１
５、第２回転軸３、遊星ギヤ機構４のサンギヤ５を経て
出力ギヤ８に向かって伝達されるので、第１変速プーリ
１６が駆動側プーリになる一方、第２変速プーリ３１が
従動側プーリとなり、ベルトＢの図２で下側のスパンが
緩み側となる。

【００５８】また、上記後進位置に操作される操作レバ
ー４６はニュートラル位置で一旦右側に移動した後、後
進方向に移動する。この操作レバー４６の右方向の移動
に伴い、ワイヤ５８がレバー部５４ｃを引っ張ってアー
ム５４を図２で反時計回り方向に回動させ、このことに
よりテンションローラ５６が図２上側のベルトスパンか
ら離れて下方に移動し、このテンションローラ５６はア
ーム５４の反時計回り方向の回動端位置でばね５７の伸
長力によりベルトＢの図２下側の緩み側スパンを内面側
から押圧する（図１１（ｂ）参照）。

【００５９】また、上記アーム５４のボス部５４ａ内周
におけるピン５９に対するガイド溝６０の案内作用によ
り、アーム５４は図２で反時計回り方向に回動するもの
の軸方向には移動せず、テンションローラ５６の位置は
図８（ｂ）から図８（ｃ）の状態に変化する。

【００６０】したがって、この実施例では、テンション
機構５１におけるテンションローラ５６の軸方向長さが
ベルト幅よりも小さく、しかもテンションローラ５６が
ベルトスパンの内面を押圧してベルト推力を付与するよ
うになっているので、大きな外径のテンションローラ５
６を使用してベルトスパンの屈曲率を小さくしながら、
テンションローラ５６外周部を各変速プーリ１６，３１
のベルト溝１９，３４内に配置して、第１及び第２回転
軸２，３間の軸間距離を短くすることができ、無段変速
装置のコンパクト化を図ることができる。

【００６１】また、上記の如く、操作レバー４６のニュ
ートラル位置での横方向の移動により、テンション機構
５１のアーム５４が回動してベルトＢの緩み側となるス
パン内面を押圧するため、前進及び後進の切換えにより
両変速プーリ１６，３１間での駆動側及び従動側の関係
が逆になってベルトＢの緩み側スパンが変化しても、常
に緩み側となるスパンを押圧することができる。しか
も、これらの切換えを前後進の切換えのための操作レバ
ー４６の操作により行うので、１つの操作レバー４６で
前後進の切換え及びベルトＢの緩み側スパンの押圧切換
えを行うことができる。

【００６２】さらに、ベルトＢの緩み側スパンの変化に
応じてテンション機構５１のアーム５４が回動するのに
伴い、アーム５４のボス部５４ａ内周のピン５９，５９
がガイド５３外周のガイド溝６０，６０に案内されて、
該アーム５４が軸方向に移動するので、上記のようにテ
ンションローラ５６の幅がベルト幅よりも小さく、しか
もベルトＢが変速プーリ１６，３１の開閉により巻付け
径が変化しながらそのベルト溝１９，３４の固定シーブ
１７，３２側側面に沿って軸方向に移動しても、テンシ
ョンローラ５６がベルトＢの位置から軸方向に外れて緩
み側スパンを押圧不能になることはなく、ベルトＢを安
定して押圧することができる。

【００６３】また、上記の如く、無段変速装置がニュー
トラル状態から前進状態に移行したときには、変速プー
リ機構１５における第１変速プーリ１６のベルト巻付け
径は例えば１０８mmから最小６０mmまで、また第２変速
プーリ３１のベルト巻付け径は７２mmから最大１２０mm
までそれぞれ変化するが、後進状態に移行したときに
は、第１変速プーリ１６のベルト巻付け径は１０８mmか
ら最大１２０mmまで、また第２変速プーリ３１のベルト
巻付け径は７２mmから最小６０mmまでそれぞれ変化し
て、ニュートラル状態から前進状態へのベルト巻付け径
の変化量が後進状態よりも大きくなっている。このよう
に、使用頻度の高い前進状態で変速プーリ機構１５のベ
ルトＢに駆動動力よりも小さい循環動力が伝達されるよ
うニュートラル状態での変速プーリ機構１５の変速比
（変速プーリでのベルト巻付け径）が設定されているの
で、この前後進の変速プーリ１６，３１のベルト巻付け
径の変化量の違いに合わせて、ベルト巻付け径の変化量
の大きい前進側では、第１変速プーリ１６のみに、この
前進状態への移行により第１変速プーリ１６のベルト巻
付け径が大から小へ変化するのに対応して第１変速プー
リ１６の可動シーブ１８に対し固定シーブ１７から離隔
させる方向の荷重を付与するトルクカム機構２０を設け
るだけの安価な構造で、このトルクカム機構２０により
第１変速プーリ１６の可動シーブ１８に推力を得、この
可動シーブ１８への推力を連動機構４４を介して第２変
速プーリ３１の可動シーブ３３に伝達して該可動シーブ
３３を第２変速プーリ３１のベルト巻付け径が大から小
へ変化するのに対応して固定シーブ３２に接近させる作
用力を得ることで、前進側の変速操作力を低減すること
ができ、このトルクカム機構２０による低操作力、つま
り変速のための必要荷重の低減が確実に得られる。
（尚、前進状態からニュートラル側への移行の場合に
は、両変速プーリ１６，３１の可動シーブ１８，３３は
カム機構２３，３５及び連動機構４４を介して押圧し合
ってその両押圧力間の差によりニュートラル状態へ復元
する推力が発生するので、自然にニュートラル側へ移行
することになる。）すなわち、ベルト巻付け径の変化量
の大きい前進時に従動側となる第１変速プーリ１６側に
トルクカム機構２０を設ければ、前進側ではトルクカム
機構２０の作用により低操作力が可能となる。一方、後
進側では、ベルト巻付け径の変化量が前進側のベルト巻
付け径の変化量に比べその半分以下であるので、カム機
構２３，３５のカム角度を小さくすることで低操作力で
変速可能となる。

【００６４】しかも、上記トルクカム機構２０は、無段
変速装置の前進状態で循環動力に対し従動側となる第１
変速プーリ１６側に設けられているので、トルクカム溝
２２のリード角が一定でも、変速比に応じた必要なベル
ト推力を容易に取り出すことができる。すなわち、無段
変速装置が前進状態にあるときに第１変速プーリ１６は
従動側となり、この従動側にトルクカム機構２０が設け
られているので、駆動側となる第２変速プーリ３１が一
定のトルクを入力しても従動側のプーリへのトルクは変
速比により変化し、この変速比を変化させるのに伴い、
従動側にあるトルクカム機構２０の作用トルクが自動的
に変化することとなり、ベルトＢの有効張力の変化に比
例してトルクカム機構２０の作用力も変化する。このこ
とで、トルクカム機構２０のカム溝２２のリード角が一
定でも適正な荷重が得られることとなる。

【００６５】（実施例２） 図１２及び図１３は本発明の実施例２を示し（尚、図１
及び図２と同じ部分については同じ符号を付してその詳
細な説明は省略する）、変速プーリ１６，３１の双方に
トルクカム機構を設けたものである。

【００６６】すなわち、この実施例では、上記実施例１
とは異なり、変速装置のニュートラル状態から前進状態
への変速プーリ機構１５の変速比の変化量が後進状態へ
の変化量と同等である。また、図１２に示すように、両
変速プーリ１６，３１の双方にそれぞれトルクカム機構
２０，２９が設けられている。つまり、ニュートラル状
態から前進状態への変速プーリ機構１５の変速比の変化
量が後進状態への変化量と同等であるときには、上記の
ように（段落００６３参照）カム機構２３，３５のカム
角度を小さくして対処することが困難であるので、両変
速プーリの双方に２つのリード角を持つトルクカム機構
２０，２９を設ける必要がある。

【００６７】そして、上記各トルクカム機構２０，２９
のカム溝２２は、軸方向に対し所定のリード角で傾斜す
るカム部２２ａと、該カム部２２ａに上記ニュートラル
状態に対応するニュートラルラインＬN で連続し、リー
ド角が０となるように軸方向に延びるキー溝部２２ｂと
からなっている。

【００６８】また、両トルクカム機構２０，２９のカム
溝２２，２２のカム部２２ａ，２２ａの傾斜方向が回転
軸２，３の回転方向に対して互いに逆向きに傾斜してお
り、一方のトルクカム機構２０（又は２９）のトルクピ
ン２１がカム溝２２のカム部２２ａに位置するとき、他
方のトルクカム機構２９（又は２０）のトルクピン２１
がカム溝２２のキー溝部２２ｂに位置するようになって
いる。

【００６９】したがって、この実施例では、図１３に示
すように、一方のトルクカム機構２０（又は２９）のト
ルクピン２１がカム溝２２のカム部２２ａにあって、該
トルクカム機構２０（又は２９）が作動状態にあるとき
には、他方のトルクカム機構２９（又は２０）はそのト
ルクピン２１がカム溝２２のキー溝部２２ｂにあって、
トルクカム溝２２のリード角が０となり、単なるキー結
合の機能しかなくなる。よって、トルクカム機構２０，
２９によるベルト推力の増大により変速操作力を軽減し
つつ、変速プーリ機構１５の駆動側及び従動側の逆転に
対処することができる。

【００７０】（実施例３） 上記実施例１では、操作レバー４６のニュートラル位置
での横方向の移動により、テンション機構５１のアーム
５４を回動させてベルトＢの緩み側となるスパン内面を
押圧するようにしているが、テンション機構５１を図１
４に示すように変更することもできる。

【００７１】すなわち、図１４は本発明の実施例３を示
し、この実施例では、テンション機構５１は、各々第２
回転軸３回りのケーシング１にボス部５４ａにて揺動可
能に支持された２つのアーム５４，５４を有し、この各
アーム５４は上記実施例１とは異なり、操作レバー４６
とは連結されていない。各アーム５４のアーム部５４ｂ
先端にはそれぞれベルトＢの各スパン内面を押圧可能な
テンションローラ５６が第１及び第２回転軸２，３と平
行な軸５５を介して回転可能に支持されている。また、
各アーム部５４ｂの先端部には上記軸５５回りに揺動可
能なばね受け６５，６５が取り付けられている。この一
方のばね受け６５にはばね６６の一端が一体的に連結さ
れ、このばね６６の他端は他方のばね受け６５に一体的
に連結されており、上記ばね６６の伸長付勢力により両
アーム５４，５４を互いに角度間隔が大きくなる方向
（図１４で上側のアーム５４は時計回り方向、下側のア
ーム５４は反時計回り方向）に回動付勢して、各テンシ
ョンローラ５６がそれぞれベルトＢの各スパン内面を常
時押圧するようにしている。

【００７２】したがって、この実施例では、ニュートラ
ル状態にあるとき、各アーム５４先端のテンションロー
ラ５６がそれぞれベルトＢの各スパン内面を同じ押圧力
で押圧している。このニュートラル状態から前進状態に
切り換わり、第２回転軸３が駆動側になりかつ第１回転
軸２が従動側になって、ベルトＢの図１４で下側のスパ
ンが張り側スパンに、また上側のスパンが緩み側スパン
にそれぞれなると、図１４で実線にて示すように、張り
側スパン内面を押圧している下側のテンションローラ５
６は図で上側に押し戻され、このことでばね６６が圧縮
されて、その分、上側のテンションローラ５６がベルト
Ｂの緩み側スパン内面を所定の押圧力で押圧する。

【００７３】一方、第１回転軸２が駆動側になり第２回
転軸３が従動側になる後進時に、図で上側のスパンが張
り側スパンに、また下側のスパンが緩み側スパンにそれ
ぞれなるとき、図で仮想線にて示すように、張り側スパ
ン内面を押圧している上側のテンションローラ５６は下
側に押し戻され、このことでばね６６が圧縮されて、下
側のテンションローラ５６がベルトＢの緩み側スパン内
面を所定の押圧力で押圧する。

【００７４】このように、各アーム５４先端のテンショ
ンローラ５６がそれぞれベルトＢの各スパン内面を常時
押圧し、その張り側スパンの戻りによって緩み側スパン
に対する押圧力を得るので、上記実施例１のようにアー
ム５４の操作レバー４６への連結を要することなく、前
進及び後進の切換えに応じて自動的に緩み側スパンを押
圧することができる。

【００７５】尚、上記第１及び第２回転軸２，３の軸間
距離に余裕がある場合には、テンション機構５１のロー
ラ５６を各変速プーリ１６，３１内に入り込まない（軸
方向から見て重ならない）ように配置できるので、その
ローラ５６の軸方向長さを大きくしてもよく、そのこと
によりローラ５６を回転軸２，３の軸方向に移動させる
ことは不要となる。

【００７６】また、上記各実施例では、変速プーリ１６
（又は３１）の可動シーブ１８（又は３３）にカム溝２
２を形成し、回転軸２（又は３）外周にトルクピン２１
を突設しているが、逆に、回転軸２（又は３）外周にカ
ム溝２２を形成し、可動シーブ１８（又は３３）内周に
トルクピン２１を突設してもよい。

【００７７】また、上記実施例では、遊星ギヤ機構４の
リングギヤ９を第１回転軸２に連結しているが、ピニオ
ンキャリア７を第１回転軸２に連結して、リングギヤ９
を出力部としてもよい。また、サンギヤ５を出力部にし
てもよく、要は、遊星ギヤ機構４のサンギヤ５、ピニオ
ンキャリア７及びリングギヤ９のうちの１つが第１回転
軸２に、今１つが第２回転軸３にそれぞれ連結され、残
りを出力部とすればよい。

【００７８】さらに、遊星ギヤ機構４のピニオンキャリ
ア７を動力の入力部とし、第１回転軸２を出力部とする
ことも可能である。

【００７９】

【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、１対の回転軸間に変速プーリ機構及び差動ギヤ
機構を組み合わせて配置してなる無段変速装置に対し、
変速プーリ機構における各変速プーリの可動シーブ背面
側に、可動シーブを相対向する固定シーブに対し両変速
プーリ間で互いに逆向きに接離させて変速プーリのベル
ト巻付け径を変化させる１対の駆動機構を配設し、両変
速プーリのベルト巻付け径が互いに逆方向に変化するよ
うに両駆動機構を連動させて両プーリ間の変速比を可変
とする連動機構を設け、一方の回転軸又は差動ギヤ機構
における第３ギヤ要素の一方を入力部とし、他方を出力
部として、切換操作部の切換操作により連動機構を作動
させて変速プーリ間の変速比を変化させ、出力部を入力
部に対し正転状態、ニュートラル状態又は逆転状態に切
り換えて変速するようにするとともに、両変速プーリの
可動シーブに対するベルト推力（ベルトの軸方向への押
圧力）間の差により上記ニュートラル状態へ復元するよ
うに構成し、各変速プーリと回転軸との間にそれぞれト
ルクカム機構を設け、この各トルクカム機構のカム溝
を、所定のリード角を有するカム部とリード角が０のキ
ー溝部とで構成して、両部分の境界を変速装置がニュー
トラル状態となる位置に対応させ、一方のトルクカム機
構の係止部材がカム溝のカム部に位置するときには、他
方のトルクカム機構の係止部材がカム溝のキー溝部に位
置するように構成したことにより、変速プーリ間での動
力伝達方向が逆になっても、それに対応して、ベルト推
力が逆方向になるトルクカム機構の作用を停止させ、か
つ必要な方向のベルト推力のみを活かして、トルクカム
機構によるベルト推力が常に操作力を軽減する方向に作
用するようにでき、よってトルクカム機構による操作力
軽減効果を安定して確保することができる。

【００８０】請求項２の発明によると、変速装置がニュ
ートラル状態にあるときの変速プーリ機構での両変速プ
ーリのベルト巻付け径を互いに異ならせて、変速装置の
ニュートラル状態から正転状態又は逆転状態への切換変
速に伴う両変速プーリのベルト巻付け径の変化量を異な
らせ、その変化量の大きい側で従動側となる変速プーリ
の回転軸側のみにトルクカム機構を設けたことにより、
カム機構の数を半減して上記効果が低コストで得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における無段変速装置の全体
構成を示す断面図である。

【図２】無段変速装置の全体構成を概略的に示す正面図
である。

【図３】テンション機構におけるテンションローラのベ
ルトスパン押圧位置を切り換えるための機構を模式的に
示す図である。

【図４】無段変速装置の操作レバーからの操作力伝達経
路を示す正面図である。

【図５】テンション機構のアーム及びガイドの正面図で
ある。

【図６】テンション機構のアーム及びガイドの断面図で
ある。

【図７】テンション機構におけるガイド外周のガイド溝
を示す展開図である。

【図８】テンション機構におけるテンションローラの軸
方向への移動状態を示す説明図である。

【図９】ベルト巻付け径に対し適正ニュートラル幅の設
定範囲を例示する特性図である。

【図１０】適正ニュートラル幅に対応する可動シーブ移
動量を例示する特性図である。

【図１１】ニュートラル状態に安定するときのプーリに
対するベルト巻付け径の変化を示す模式的に正面図であ
る。

【図１２】本発明の実施例２に係る無段変速装置の変速
プーリ機構及びトルクカム機構を模式的に示す図であ
る。

【図１３】実施例２におけるプーリの回転方向に対する
ベルト変速比の変化を示す特性図である。

【図１４】実施例３における変速プーリ機構を示す正面
図である。

【符号の説明】

２ 第１回転軸 ３ 第２回転軸 ４ 遊星ギヤ機構（差動ギヤ機構） ５ サンギヤ（第２ギヤ要素） ７ ピニオンキャリア（第３ギヤ要素） ９ リングギヤ（第１ギヤ要素） １５ 変速プーリ機構 １６，３１ 変速プーリ １７，３２ 固定シーブ １８，３３ 可動シーブ １９，３４ ベルト溝 ２０，２９ トルクカム機構 ２１ トルクピン（係止部材） ２２ カム溝 ２２ａ カム部 ２２ｂ キー溝部 ２３，３５ カム機構（駆動機構） ２５，３７ 円筒カム ２５ａ，３７ａ カム面 ２７，３９ ローラ ４２ リンク ４４ 連動機構 ４６ 操作レバー（切換操作部） ４８ ピン ４９ 係合部 ５０ 不感帯部 ５１ テンション機構 ５３ ガイド ５４ アーム ５６ テンションローラ ５８ ワイヤ ５９ ピン ６０ ガイド溝 Ｂ 伝動ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−292957（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−320371（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−180341（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−30053（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−75255（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−130448（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−71847（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 37/02 F16H 9/12 F16H 63/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行に配置された第１及び第２回
   転軸と、 各々、上記各回転軸に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
   と、該両変速プーリ間に巻き掛けられたベルトと、上記
   各変速プーリの可動シーブ背面側に配設され、該可動シ
   ーブを相対向する固定シーブに対し接離させて変速プー
   リのベルト巻付け径を変化させる１対の駆動機構と、上
   記両変速プーリのベルト巻付け径が互いに逆方向に変化
   するように両駆動機構を連動させて両プーリ間の変速比
   を変化させる連動機構と、該連動機構を作動させる切換
   操作部と、上記両変速プーリ間のベルトの緩み側スパン
   を、該緩み側スパンにプーリ間の変速比に対応して発生
   する張力よりも大きい張力となるように押圧するテンシ
   ョン機構とを有し、両回転軸を変速可能に駆動連結する
   変速プーリ機構と、 互いに連結された第１〜第３ギヤ要素を有し、第１ギヤ
   要素が上記第１回転軸に連結される一方、第２ギヤ要素
   が上記第２回転軸に連結された差動ギヤ機構とを備え、 上記第１回転軸又は第３ギヤ要素の一方が入力部とさ
   れ、他方が出力部とされていて、上記切換操作部の切換
   操作によって上記両プーリ間の変速比を変化させること
   により、上記出力部を入力部に対し一方向に回転させる
   正転状態と、回転停止させるニュートラル状態と、他方
   向に回転させる逆転状態とに切り換えて変速するように
   構成されているとともに、上記ベルトが 変速プーリ機構における両変速プーリの可
   動シーブを回転軸の軸方向へ押圧し該両可動シーブが上
   記連動機構及び駆動機構を介して押圧し合って、その両
   押圧力間の差により上記ニュートラル状態へ復元するよ
   うに構成され、 上記各回転軸又は該回転軸上の変速プーリの可動シーブ
   の一方に設けられたカム溝と、回転軸又は可動シーブの
   他方に設けられ、上記カム溝に係合する係止部材とから
   なり、回転軸と可動シーブとの相対回転により可動シー
   ブを軸方向に押圧する１対のトルクカム機構を備え、 上記各トルクカム機構のカム溝は、軸方向に対し所定の
   リード角で傾斜するカム部と、該カム部に上記ニュート
   ラル状態に対応する位置で連続し、リード角が０となる
   ように軸方向に延びるキー溝部とからなり、かつ、両ト
   ルクカム機構におけるカム溝のカム部の傾斜方向が回転
   軸の回転方向に対して互いに逆向きに傾斜していて、 上記一方のトルクカム機構の係止部材がカム溝のカム部
   に位置するとき、他方のトルクカム機構の係止部材がカ
   ム溝のキー溝部に位置するように構成されていることを
   特徴とする無段変速装置。
2. 【請求項２】 互いに平行に配置された第１及び第２回
   転軸と、 各々、上記各回転軸に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
   と、該両変速プーリ間に巻き掛けられたベルトと、上記
   各変速プーリの可動シーブ背面側に配設され、該可動シ
   ーブを相対向する固定シーブに対し接離させて変速プー
   リのベルト巻付け径を変化させる１対の駆動機構と、上
   記両変速プーリのベルト巻付け径が互いに逆方向に変化
   するように両駆動機構を連動させて両プーリ間の変速比
   を変化させる連動機構と、該連動機構を作動させる切換
   操作部と、上記両変速プーリ間のベルトの緩み側スパン
   を、該緩み側スパンにプーリ間の変速比に対応して発生
   する張力よりも大きい張力となるように押圧するテンシ
   ョン機構とを有し、両回転軸を変速可能に駆動連結する
   変速プーリ機構と、 互いに連結された第１〜第３ギヤ要素を有し、第１ギヤ
   要素が上記第１回転軸に連結される一方、第２ギヤ要素
   が上記第２回転軸に連結された差動ギヤ機構とを備え、 上記第１回転軸又は第３ギヤ要素の一方が入力部とさ
   れ、他方が出力部とされていて、上記切換操作部の切換
   操作によって上記両プーリ間の変速比を変化させること
   により、上記出力部を入力部に対し一方向に回転させる
   正転状態と、回転停止させるニュートラル状態と、他方
   向に回転させる逆転状態とに切り換えて変速するように
   構成されているとともに、上記ベルトが 変速プーリ機構における両変速プーリの可
   動シーブを回転軸の軸方向へ押圧し該両可動シーブが上
   記連動機構及び駆動機構を介して押圧し合って、その両
   押圧力間の差により上記ニュートラル状態へ復元するよ
   うに構成され、 上記ニュートラル状態にあるときの両変速プーリでのベ
   ルト巻付け径が互いに異なるように構成され、 上記ニュートラル状態から正転状態又は逆転状態への切
   換変速に伴う両変速プーリのベルト巻付け径の変化量の
   大きい側で従動側となる変速プーリ側の回転軸又は該回
   転軸上の変速プーリの可動シーブの一方に設けられたカ
   ム溝と、上記回転軸又は可動シーブの他方に設けられ、
   上記カム溝に係合する係止部材とからなり、回転軸と可
   動シーブとの相対回転により可動シーブを軸方向に押圧
   するトルクカム機構を備えていることを特徴とする無段
   変速装置。