JP3485604B2 - 車両の動力システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変速プーリ機構と差動
ギヤ機構とを組合わせた無段変速装置を備えた車両の動
力システムに関し、特に、動力の断接機構に係るもので
ある。

【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且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且つ摺動
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
すると共に、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構成され
ているものがある。そして、この無段変速装置は、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、両回転軸間のプーリ比を変
えるようにしている。ところで、従来、特開昭６２−１
１８１５９号公報に開示されているように、上記変速プ
ーリ機構を備えると共に、一対の回転軸の間に変速用の
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した変速プーリ機
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速度を変えることで、
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
回転方向及び回転速度を決定するようになっている。
尚、ここでいう上記ギヤ要素の回転速度とは、以下、ギ
ヤ要素のピッチ円上における周速度をいう。

【０００４】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
要素の回転速度で分かれ、回転速度の大きい方が駆動動
力経路となる。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
力軸の回転速度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。

【０００５】しかし、反面では、出力軸の回転が０とな
るニュートラル状態を安定維持することが難しいという
問題がある。すなわち、差動ギヤ機構を用いて出力軸の
回転を停止するには、出力軸に連結されるギヤ要素以外
の２つのギヤ要素、例えばピニオンキャリアを出力部と
した遊星ギヤ機構（差動ギヤ機構）の場合、リングギヤ
及びサンギヤの角速度を互いに一致させることが必要で
あるが、その一致は点でしか行われず、これを変速プー
リ機構のようなベルトの摩擦伝動で達成することは極め
て困難であった。

【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、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、ニュートラル状態を安定して維
持できるようにすることを目的とするものである。

【０００７】

【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、本発明が講じた手段は、無段変速装置とエンジン
との間の動力伝達を断接可能にしたものである。具体的
に、請求項１に係る発明が講じた手段は、先ず、互いに
平行に配置された第１回転軸及び第２回転軸が設けられ
ている。更に、該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それぞれ配置支持された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、上記各変速プーリにおける可動シーブの背面
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
せて両変速プーリ間のプーリ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押圧してベルト推力を発生させるテ
ンション機構とを有し、上記両回転軸を変速可能に駆動
連結する変速プーリ機構が設けられている。その上、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ギヤ要素の何れか一方が、エンジ
ンに動力伝達機構を介して接続されて該エンジンより動
力が入力される入力部に、他方が出力部に構成され、ま
た、上記切換操作部は、出力部を入力部に対して正転状
態とニュートラル状態と逆転状態とに切換え可能に構成
されている無段変速装置を備えた車両の動力システムを
対象としている。そして、上記切換操作部によりニュー
トラル状態に切換え操作されると、上記エンジンと無段
変速装置の入力部との接続を断つ一方、上記切換操作部
により正転状態又は逆転状態に切換え操作されると、上
記エンジンと無段変速装置の入力部とを接続するように
動力伝達機構を操作するクラッチ機構が設けられた構成
としている。また、上記請求項１の発明において、請求
項２に係る発明が講じた手段は、クラッチ機構は、テン
ションクラッチで構成され、また、請求項３に係る発明
が講じた手段は、クラッチ機構は、電磁クラッチで構成
され、また、請求項４に係る発明が講じた手段は、クラ
ッチ機構は、摩擦クラッチで構成されている。

【０００８】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、エン
ジンからの動力は、クラッチ機構を接続状態にすること
によって無段変速装置に入力される。具体的に、請求項
２ではテンションクラッチで、請求項２に係る発明では
電磁クラッチで、請求項４に係る発明では摩擦クラッチ
を介して動力伝達されている。一方、無段変速装置にお
いて、第１及び第２回転軸間には変速プーリ機構及び差
動ギヤ機構が並列に配置されているので、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、変速プーリ機構又は差動ギヤ機構の一
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比を変えることで、出力部が入
力部に対し、例えば、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。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
って両プーリ間のプーリ比が変更される。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、切換操作部によって
ニュートラル状態に切換えられると、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、該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。

【０００９】更に、上記切換操作部によってニュートラ
ル状態に切換えられると、このニュートラル状態をクラ
ッチ機構が検知し、該クラッチ機構は、動力伝達機構に
おける動力伝達を遮断し、エンジンと無段変速装置との
間の動力伝達を遮断することになる。この結果、確実に
ニュートラル状態が維持されることになる。特に、無段
変速装置がニュートラル状態から正転側又は逆転側に変
化して、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、両変速プーリでのベルトの張力分布がアンバ
ランスになって、上記ベルト巻付け径が増大した側のプ
ーリのベルト推力が、小さくなった側のプーリよりも大
きくなり、このベルト推力の差は負荷が増大するほど大
きくなる。すなわち、無段変速装置がニュートラル状態
から少しでも変わると、上記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
が小さくするように変化し、自動的にニュートラル状態
に戻る復元力が作用する。このことで上記クラッチ機構
とによりニュートラル状態が安定して維持される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は、本発明の実施例に係る無段変速
装置Ａの全体構成を示し、この変速装置Ａは、図３及び
図４に示すように、芝刈機や農業機械等の車両におい
て、エンジンＥと駆動車輪との間の動力伝達経路に配設
されされる。図１及び図２において、１は、無段変速装
置Ａのケーシングであって、図１の左側から右側に向か
って第１〜第３分割ケーシング１ａ〜１ｃに３分割され
ている。上記ケーシング１の内部には、互いに略水平面
内で平行に配置した第１回転軸２及び第２回転軸１２が
回転可能に支承されている。上記第１回転軸２は、入力
部（入力軸）を構成するもので、図５に示すように、ギ
ヤ軸部３及びプーリ軸部４に２分割されている。ギヤ軸
部３の一端（図１の左端）は、ケーシング１の外部に突
出されている一方、他端部は、第１及び第２分割ケーシ
ング１ａ，１ｂ間に位置し、このギヤ軸部３の他端に
は、第２分割ケーシング１ｂを貫通するボス部５ａを有
するギヤ５が同心に回転一体に溶接されている。そし
て、ギヤ軸部３は中間部が第１分割ケーシング１ａに、
また、ギヤ５の中空状ボス部５ａが第２分割ケーシング
１ｂに形成されて該第２分割ケーシング１ｂを左右に区
画する中央フランジ部１ｄにそれぞれベアリング６，７
を介して支持されている。一方、上記プーリ軸部４は、
第２及び第３の分割ケーシング１ｂ，１ｃ間に配置さ
れ、このプーリ軸部４の一端部（図１の左端部）は小径
とされていて、上記ギヤ軸部３と一体のギヤ５のボス部
５ａ内部に回転一体に且つ抜出し可能に嵌合されてい
る。プーリ軸部４の他端側半部は小径部とされていて、
この小径部にはギヤ軸部３側にスリーブ８が、またギヤ
軸部３と反対側にブッシュ９がそれぞれ外嵌合され、ス
リーブ８の端部はブッシュ９に形成した大径部９ａに嵌
合されている。そして、プーリ軸部４はブッシュ９にて
第３分割ケーシング１ｃにベアリング１０を介して支持
されている。

【００１１】第２回転軸１２は、図６及び図７に示すよ
うに、第１回転軸２と同様にギヤ軸部１３及びプーリ軸
部１４に２分割されている。ギヤ軸部１３は、第２分割
ケーシング１ｂを貫通し、その一端（図１の左端）は第
１分割ケーシング１ａに、また中間部は、第２の分割ケ
ーシング１ｂの中央フランジ部１ｄにそれぞれベアリン
グ１５，１６を介して支持されている。一方、プーリ軸
部１４は第２及び第３分割ケーシング１ｂ，１ｃ間に配
置される筒状のもので、その一端部（図１の左端）には
上記ギヤ軸部１３の他端部が回転一体に且つ抜出し可能
にスプライン結合され、他端は第３分割ケーシング１ｃ
にベアリング１７を介して支持されている。つまり、上
記第１分割ケーシング１ａは、後述する遊星ギヤ機構１
９の配置側の側部を覆い且つ第１回転軸２及び第２回転
軸１２における遊星ギヤ機構１９の配置側の端部を回転
自在に支持している。上記第２分割ケーシング１ｂは、
両側面が開口して一方の開口側面が上記第１分割ケーシ
ング１ａの開口面（図１において右端）に連続し且つ上
記遊星ギヤ機構１９の外周を覆うと共に、第１回転軸２
及び第２回転軸１２における中間部を中央フランジ部１
ｄにて回転自在に支持している。上記第３分割ケーシン
グ１ｃは、第２分割ケーシング１ｂにおける他方の開口
側面（図１において右端）に連続して後述する変速プー
リ機構２７の配置側の側部を覆い且つ第１回転軸２及び
第２回転軸１２における変速プーリ機構２７の配置側の
端部を回転自在に支持している。この構造により、ケー
シング１を第１及び第２分割ケーシング１ａ，１ｂと第
３分割ケーシング１ｃとに２分割し、且つ各回転軸２，
１２をそれぞれギヤ軸部３，１３とプーリ軸部４，１４
とに２分割することで、遊星ギヤ機構１９と変速プーリ
機構２７とにユニット化して２分割できるようにしてい
る。

【００１２】図３及び図４に示す如く、上記第１回転軸
２においてケーシング１から突出した端部にはＶプーリ
からなる従動プーリ９１が回転一体に取り付けられ、こ
の従動プーリ９１とエンジンＥの出力軸Ｅ１に取り付け
たＶプーリからなる駆動プーリ９２との間にはＶベルト
９３が巻き掛けられており、上記従動プーリ９１と駆動
プーリ９２とＶベルト９３とにより動力伝達機構Ｂが構
成され、エンジンＥの動力をＶベルト９３を介して変速
装置Ａの第１回転軸２に伝達するようになっている。

【００１３】また、上記両プーリ９１，９２間には、本
発明の特徴として、Ｖベルト９３の緩み側スパンを背面
側から押すテンションプーリ９４が配設され、このテン
ションプーリ９４はテンションアーム９５の先端軸部に
回転可能に支持され、テンションアーム９５はテンショ
ンプーリ９４がベルト９３を押す方向に図外のばね等に
より回動付勢されている。また、上記テンションアーム
９５をばね等の付勢力に抗してベルト押圧方向と反対側
に回動させるエアシリンダ等のアクチュエータ９６が設
けられており、上記テンションプーリ９４、テンション
アーム９５、アクチュエータ９６等によりＶベルト９３
に対する推力をなくして両プーリ９１，９２間、つま
り、エンジンＥと変速装置Ａとの間の動力伝達を遮断す
るクラッチ機構であるテンションクラッチ９７が構成さ
れている。更に、上記テンションクラッチ９７は、後述
する操作レバー６６のニュートラル位置への切換えによ
り無段変速装置Ａがニュートラル状態になったことを検
出するリミットスイッチ９８が設けられ、このリミット
スイッチ９８からのニュートラル検出信号を受けて上記
エアシリンダ等のアクチュエータ９６が作動するように
構成されており、無段変速装置Ａのニュートラル時、テ
ンションクラッチ９７によりエンジンＥと変速装置Ａと
の間の動力伝達を遮断して、変速装置Ａを車輪側のみに
駆動連結した状態とする一方、無段変速装置Ａが前進状
態及び後進状態になると、エンジンＥと変速装置Ａとを
接続し、動力伝達するように構成されている。

【００１４】ケーシング１内には、第２回転軸１２の図
１における左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１９と、上記両回転軸２，１２をＶベルト
３８によって変速可能に駆動連結する変速プーリ機構２
７とが収容されている。上記遊星ギヤ機構１９は、図１
及び図７に示すように、第２回転軸１２において第１及
び第２分割ケーシング１ａ，１ｂ間に位置するギヤ軸部
１３に形成された第２ギヤ要素としてのサンギヤ２０
と、該サンギヤ２０に噛合する複数のピニオン２１，２
１，…と、上記第２回転軸１２のギヤ軸部１３の第１分
割ケーシング１ａ寄りにベアリング２４，２４を介して
回転可能に支承され、上記ピニオン２１，２１，…を回
転可能に担持する第３ギヤ要素としての出力ギヤ２２
（ピニオンキャリア）と、最も外周に配置され、且つギ
ヤ軸部１３にベアリング２５，２５を介して回転可能に
支持され、上記ピニオン２１，２１，…に内周で噛合す
る第１ギヤ要素としてのリングギヤ２３とを備えてい
る。リングギヤ２３は外周にて上記第１回転軸２上のギ
ヤ５に噛合連結されている。また、上記出力ギヤ２２は
変速装置Ａの出力部を構成するもので、図外の駆動車輪
に駆動連結されている。

【００１５】上記変速プーリ機構２７は、第１回転軸２
において第２及び第３分割ケーシング１ｂ，１ｃ間のプ
ーリ軸部４上に配置された第１変速プーリ２８を有す
る。この第１変速プーリ２８は、図５に示すように、第
１回転軸２におけるプーリ軸部４上のスリーブ８にボス
部２９ａにて回転一体に且つ摺動不能にキー結合された
フランジ状の固定シーブ２９と、上記スリーブ８（第１
回転軸２）上に固定シーブ２９に対向するようにボス部
３０ａにて摺動可能に且つ相対回転可能に支持されたフ
ランジ状の可動シーブ３０とからなり、これら両シーブ
２９，３０間にはプーリ溝３１が形成されている。上記
可動シーブ３０のボス部３０ａは鍛造によりシーブ本体
３０ｂと一体に形成されている。一方、第２回転軸１２
のプーリ軸部１４上には第１変速プーリ２８と同径の第
２変速プーリ３３が設けられている。この第２変速プー
リ３３は、、図６に示すように、上記第１変速プーリ２
８と同様の構成であり、第２回転軸１２のプーリ軸部１
４にボス部３４ａにて回転一体に且つ摺動不能にキー結
合されたフランジ状の固定シーブ３４と、プーリ軸部１
４に、固定シーブ３４に対し上記第１変速プーリ２８に
おける固定シーブ２９に対する可動シーブ３０の対向方
向と逆方向でもって対向するようにボス部３５ａにて摺
動可能に且つ相対回転可能に結合されたフランジ状の可
動シーブ３５とからなり、これら両シーブ３４，３５間
にはプーリ溝３６が形成されている。

【００１６】そして、上記第１変速プーリ２８のプーリ
溝３１と第２変速プーリ３３のプーリ溝３６との間には
ブロックベルトからなるＶベルト３８が巻き掛けられて
おり、両変速プーリ２８，３３の各可動シーブ３０，３
５をそれぞれ固定シーブ２９，３４に対して接離させて
各プーリ２８，３３のベルト巻付け径を変更する。例え
ば、第１変速プーリ２８の可動シーブ３０を固定シーブ
２９に接近させ、且つ第２変速プーリ３３の可動シーブ
３５を固定シーブ３４から離隔させたときには、第１変
速プーリ２８のベルト巻付け径を第２変速プーリ３３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１２に増速して伝達する。一方、逆に、第１変速
プーリ２８の可動シーブ３０を固定シーブ２９から離隔
させ、且つ第２変速プーリ３３の可動シーブ３５を固定
シーブ３４に接近させたときには、第１変速プーリ２８
のベルト巻付け径を小にし、第２変速プーリ３３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１２に伝えるようになされてい
る。

【００１７】上記Ｖベルト３８は、図５に示すように、
繊維強化ゴムや繊維強化プラスチック等からなる保形層
の上下中央部に複数の心線を埋設してなる１対のエンド
レスの張力帯３９，３９と、各々該張力帯を嵌合する嵌
合部４０ａ，４０ａを有し、左右側面をプーリ２８，３
３のプーリ溝３１，３６の側面に当接可能とされた多数
の略台形状ブロック４０，４０，…とで構成され、上記
各張力帯３９の上下面及び各ブロック４０の嵌合部４０
ａ上下面にそれぞれ互いに対応するように形成した凹凸
部（図示せず）同士を互いに係合させて、ブロック４
０，４０，…を張力帯３９，３９に対しベルト長手方向
に係止固定してなる高負荷伝動用のものであり、高い側
圧に耐えることができるものである。

【００１８】上記第１変速プーリ２８の可動シーブ３０
のボス部３０ａと第１回転軸２のプーリ軸部４との間に
はトルクカム機構４２が配設されている。このトルクカ
ム機構４２は、図５に示すように、第１回転軸２に先端
部が外周面から突出するようにその直径方向を貫通して
固定された直線状ピンからなるトルクピン４３と、この
トルクピン４３の先端突出部に回転可能に嵌合されたト
ルクリング４４と、可動シーブ３０のボス部３０ａに貫
通形成され、上記トルクピン４３先端のトルクリング４
４にそれぞれ係合するトルクカム孔４５，４５とからな
る。この各トルクカム孔４５は、略三角形状のもので、
無段変速装置Ａ（車両）の前進状態及び後進状態の各動
力伝達時にトルクカム機構４２を作動させ、前進時と後
進時とでベルト３８に対する推力を逆方向に作用させ、
前進時には後進時よりも大きなベルト推力を得るよう
に、各可動シーブ３０，３５を固定シーブ２９，３４側
に押圧させるようになっている。

【００１９】上記第１回転軸２のプーリ軸部４上には第
１変速プーリ２８における可動シーブ３０背面側に、該
可動シーブ３０を固定シーブ２９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４７が設けられてい
る。このカム機構４７は、図５に示すように、回動カム
４８を有し、該回動カム４８は、可動シーブ３０のボス
部３０ａ上に上記各トルクカム孔４５を覆うように外嵌
合した円筒状カラー５１上に、ベアリング４９を介して
相対回転可能に且つ軸方向に移動一体に外嵌合支持され
ている。回動カム４８の第１変速プーリ２８と反対側端
面には１対の傾斜カム面４８ａ，４８ａが円周方向に等
角度間隔（１８０°間隔）をあけて形成され、外周には
回動レバー５０が回動一体に突設されている。また、上
記回動カム４８の背面側には、第２分割ケーシング１ｂ
に第１回転軸２と同心状に一体形成したカムフォロワと
しての円筒状の固定カム５１が配置され、この固定カム
５１には回動カム４８の各カム面４８ａに当接して転動
するローラ５２，５２がそれぞれ回転可能に軸支されて
いる。

【００２０】一方、第２回転軸１２におけるプーリ軸部
１４上には、第２変速プーリ３３における可動シーブ３
５の背面側に、該可動シーブ３５を固定シーブ３４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５
４が設けられている。この第２カム機構５４は、図６に
示すように、上記第１カム機構４７と同様の構成で、可
動シーブ３５のボス部３５ａ上にベアリング５５を介し
て相対回転可能に且つ軸方向に移動一体に外嵌合支持さ
れた回動カム５６を有する。このカム５６の第２変速プ
ーリ３３と反対側端面には１対の傾斜カム面５６ａ，５
６ａが円周方向に等角度間隔をあけて形成され、外周に
は回動レバー５７が回動一体に突設されている。また、
回動カム５６の背面側には、第３分割ケーシング１ｃを
外側に第２回転軸１２と同心円筒状に膨出させてなるカ
ムフォロワとしての固定カム５８が配置され、この固定
カム５８には回動カム５６の各カム面５６ａに当接して
転動するローラ５９，５９がそれぞれ回転可能に軸支さ
れている。

【００２１】そして、図２及び図８に示す如く、上記第
１カム機構４７の回動レバー５０先端にはピン６１を介
してリンク６２の一端が連結され、このリンク６２の他
端は上記第２カム機構５４の回動レバー５７先端にピン
６３を介して連結されており、上記回動レバー５０，５
７、リンク６２及びピン６１，６３により連動機構６４
が構成されている。この連動機構６４により、各カム機
構４７，５４におけるカム４８，５６を互いに連係して
可動シーブ３０，３５のボス部３０ａ，３５ａ周りに回
動させ、その各カム面４８ａ，５６ａ上でローラ５２，
５９を転動させることにより、可動シーブ３０，３５を
軸方向に移動させて固定シーブ２９，３４に対し互いに
相反して接離させ、そのプーリ溝３１，３６の有効半径
つまりプーリ２８，３３でのベルト巻付け径を可変と
し、両変速プーリ２８，３３間のプーリ比を変化させる
ようにしている。

【００２２】更に、図９に示すように、上記変速プーリ
機構２７の連動機構６４において第２カム機構５４の回
動レバー５７先端にはロッド６５の一端部が連結され、
このロッド６５の他端はロッド６７を介して切換操作部
としての操作レバー６６に接続されている。この操作レ
バー６６は、例えば、揺動軸を中心として前進最高速位
置、ニュートラル位置及び後進最高速位置の間を前後に
揺動するもので、その変速パターンは、後進最高速位置
からニュートラル位置を経て前進最高速位置に移動させ
るとき、ニュートラル位置で一旦回動方向と直角方向に
移動させるようになっている。そして、操作レバー６６
の端部に上記ロッド６７が連結されており、この操作レ
バー６６の切換操作により連動機構６４を作動させて各
回動カム４８，５６に突設されている各回動アーム５
０，５７を前進最高速位置、ニュートラル位置及び後進
最高速位置の間で回動させ（図２参照）、変速プーリ機
構２７のプーリ比を変えることで、上記遊星ギヤ機構１
９のピニオンキャリアとしての出力ギヤ２２（出力部）
を第１回転軸２（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し、ニュートラル
状態では、第１変速プーリ２８でのベルト巻付け径が例
えば１０８mmに、第２変速プーリ３３でのベルト巻付け
径が例えば７２mmにそれぞれなるように構成されてい
る。また、上記遊星ギヤ機構１９及び該遊星ギヤ機構１
９に対するギヤ比の設定により出力ギヤ２２を第１回転
軸２に対し逆転させる車両の前進状態では、第１回転軸
２に駆動連結されているリングギヤ２３の回転速度が、
第２回転軸１２に連結されているサンギヤ２０の回転速
度よりも高くなるようになされている。

【００２３】更に、上記操作レバー６６の操作力を連動
機構６４に伝達不能とする不感帯部６８が設けられてい
る。この不感帯部６８は、例えば、上記ロッド６５の回
動レバー３８と反対側に設けられるピン部材６９と、ロ
ッド６７の操作レバー６６側に設けられ、且つ上記ピン
部材６９にロッド６７の長さ方向に係合する係合部７０
が形成された係合部材７１とを備え、上記係合部７０は
ピン部材６９を所定距離だけ摺動可能に係合する長溝
（又は長孔）からなっており、この係合部７０でのピン
部材６９の相対移動により、操作レバー６６がニュート
ラル位置にあるとき、その操作レバー６６の操作力を連
動機構６４に伝達不能とするようになされている。

【００２４】また、上記第１及び第２変速プーリ２８，
３３間に張られたＶベルト３８の１対のスパン３８ａ，
３８ｂ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３８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７３が設けられている。この
テンション機構７３は、図６に示すように、第２分割ケ
ーシング１ｂの中央フランジ部１ｄにおいて第２回転軸
１２回りに同心状に突設した軸受部にカラー７４を介し
てボス部７５ａが回動可能に支持された第１テンション
アーム７５と、この第１テンションアーム７５のボス部
７５ａ上に相対回動可能に支持されたボス部７６ａを有
する第２テンションアーム７６とを有し、第２テンショ
ンアーム７６のボス部７６ａには第１テンションアーム
７５を貫通させる切欠き７６ｂが形成されている。図２
に示すように、上記第１テンションアーム７５は第１回
転軸２側に延び、その先端部は上側に彎曲している。ま
た、図１０に拡大詳示するように、第１テンションアー
ム７５の中間部には両回転軸２，１２と平行に延びるテ
ンション軸７７の一端が取付固定され、このテンション
軸７７の他端は各変速プーリ２８，３３におけるプーリ
溝３１，３６部分に位置し、この他端部には上記Ｖベル
ト３８の一方（上側）のスパン３８ａを内面から押圧可
能な第１テンションプーリ７８がベアリング７９を介し
て回転自在に支持されている。一方、第２テンションア
ーム７６の先端部には両回転軸２，１２と平行に延びる
テンション軸８０の一端が取付固定され、このテンショ
ン軸８０の他端は各変速プーリ２８，３３におけるプー
リ溝３１，３６部分に位置し、この他端部には上記Ｖベ
ルト３８の他方（下側）のスパン３８ｂを内面から押圧
可能な第２テンションプーリ８１がベアリング（図示せ
ず）を介して回転自在に支持されている。上記両テンシ
ョンプーリ７８，８１の位置は、変速に伴うベルト３８
の軸方向の移動に拘らず、常にテンションプーリ７８，
８１外面がベルト３８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。

【００２５】そして、第２テンションアーム７６のボス
部７６ａには上側に延びるばね取付アーム８２が一体に
取り付けられ、このばね取付アーム８２の先端と上記第
１テンションアーム７５の先端部との間には引張ばね８
３が掛けられており、この引張ばね８３のばね力により
第１テンションアーム７５を図２で時計回り方向に、ま
た第２テンションアーム７６を同反時計回り方向にそれ
ぞれ回動付勢して、両テンションプーリ７８，８１によ
りそれぞれＶベルト３８のスパン３８ａ，３８ｂの内面
を押圧させる。そして、引張ばね８３の各テンションア
ーム７５，７６に対する回動付勢力は、各テンションプ
ーリ７８，８１がベルト３８の緩み側スパン３８ａ，３
８ｂを該緩み側スパン３８ａ，３８ｂ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ようにしてい
る。

【００２６】更に、上記各テンションプーリ７８，８１
は、ベアリングのアウタレース外面に外嵌合固定されて
いる。各テンションプーリ７８，８１の断面形状の両側
面は各変速プーリ２８，３３のプーリ溝３１，３６側面
に平行な角度とされ、このことでテンションプーリ７
８，８１側面の傾斜角度はプーリ溝３１，３６の断面角
度に一致し、各テンションプーリ７８，８１外周の軸方
向長さはベルト３８内面側の幅よりも小さくされてい
る。また、この各テンションプーリ７８，８１はポリア
ミド繊維が混入された繊維強化樹脂からなり（具体的に
は、例えばガラス繊維を３０％混入した６６ナイロン樹
脂）、このことでブロックＶベルト３８のブロック４
０，４０，…に対する接触音を低減するようにしてい
る。

【００２７】次に、上記実施例の作用について説明す
る。先ず、無段変速装置Ａの第１回転軸２に駆動及び従
動プーリ９２，９１並びにＶベルト９３を介して車載エ
ンジンＥが駆動連結されており、この無段変速装置Ａと
エンジンＥとは、テンションクラッチ９７によって断接
され、このテンションクラッチ９７の接続状態におい
て、遊星ギヤ機構１９のピニオン２１，２１，…を支持
するピニオンキャリアとしての出力ギヤ２２が車両の駆
動車輪に駆動連結されているので、エンジンＥの回転動
力は無段変速装置Ａで変速された後、駆動車輪に伝達さ
れる。このとき、変速装置Ａにおいては、上記入力部た
る第１回転軸２と出力部たる出力ギヤ２２との間の動力
伝達経路に遊星ギヤ機構１９及び変速プーリ機構２７が
並列に配置されているので、この変速装置Ａ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２
７と第１回転軸２上のギヤ５及び遊星ギヤ機構１９とに
伝達された後、該遊星ギヤ機構１９におけるピニオンキ
ャリアとしての出力ギヤ２２から出力動力として出力さ
れる。

【００２８】（ニュートラル時）具体的には、操作レバ
ー６６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１９の出力ギヤ２２は回転停止していて、
無段変速装置Ａはニュートラル状態にあり、エンジンＥ
の回転動力は駆動車輪に伝達されず、車両が停止する。
このニュートラル状態では、変速プーリ機構２７の第１
変速プーリ２８でのベルト巻付け径は例えば１０８mm
で、第２変速プーリ３３でのベルト巻付け径は例えば７
２mmであり、プーリ比は０．６６６の所定値にあって、
第１及び第２変速プーリ２８，３３の双方が駆動側（又
は従動側）となっている。また、テンション機構７３の
引張ばね８３のばね力により第１テンションアーム７５
は図２で時計回り方向に、また第２テンションアーム７
６は反時計回り方向にそれぞれ回動付勢されているの
で、操作レバー６６がニュートラル位置にある状態で
は、第１テンションプーリ７８はＶベルト３８の図２で
上側のスパン３８ａの内面を、また第２テンションプー
リ８１は同下側のスパン３８ｂの内面をそれぞれ同じ押
圧力で押圧している。

【００２９】また、本発明の特徴として、操作レバー６
６がニュートラル位置に位置付けられたときには、その
ことがリミットスイッチ９８により検出され、このリミ
ットスイッチ９８のニュートラル検出信号を受けてテン
ションクラッチ９７におけるエアシリンダ等のアクチュ
エータ９６が作動し、テンションアーム９５がばね等の
付勢力に抗してテンションプーリ９４のベルト９３への
押圧方向と反対側に回動され、上記駆動及び従動プーリ
９２，９１間のＶベルト９３の緩み側スパンに対する押
圧が停止されて、エンジンＥと変速装置Ａとの間の動力
伝達が遮断され、変速装置Ａは駆動車輪側のみに連結さ
れた状態となる。このとき、変速プーリ機構２７では、
各変速プーリ２８，３３の固定シーブ２９，３４及び可
動シーブ３０，３５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３０，３５
を背面側からそれぞれ相対する固定シーブ２９，３４に
対し接離させるカム機構４７，５４が連動機構６４によ
り連係されているため、ニュートラル状態では、両変速
プーリ２８，３３がいずれも駆動側（又は従動側）とな
ることで、両プーリ２８，３３でのベルト３８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。そし
て、このニュートラル状態において、駆動車輪からの外
部負荷により第１回転軸２に対する出力ギヤ２２の回転
が正転側又は逆転側に少しでも変化し、第１又は第２変
速プーリ２８，３３の一方におけるベルト巻付け径が他
方よりも増大すると、両プーリ２８，３３でのベルト３
８の張力分布がアンバランスになり、上記ベルト巻付け
径が増大した側のプーリ２８（又は３３）のベルト推力
が、小さくなった側のプーリ３３（又は２８）よりも大
きくなり、このベルト推力の差は負荷が増大するほど大
きくなる。このことは、無段変速装置Ａが真のニュート
ラル状態から少しでも変わると、上記ベルト推力の差に
起因して、ベルト巻付け径の増大した側のプーリ２８
（又は３３）の該巻付け径が小さくするように変化し、
自動的にニュートラル状態に戻る復元力が作用すること
を意味する。この実施例では、上記操作レバー６６から
連動機構６４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６６の操作力を連動機構６４に伝達
不能とする不感帯部６８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６８
でのピン部材６９が係合部７０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る。この
ように無段変速装置Ａ自体にニュートラル状態へ復元し
ようとする言わばセルフロック機能があるので、上記テ
ンションクラッチ９７により入力側（エンジンＥ側）の
動力を遮断しさえすれば、ニュートラル状態を安定して
維持することができ、車両が不用意に移動することは全
くなく、ニュートラル時の停止安定性を高めることがで
きる。上記各変速プーリ２８，３３側のカム機構４７，
５４における回動レバー５０，５７同士がリンク６２に
より連係されているため、操作レバー６６の切換操作に
より上記変速プーリ機構２７のプーリ比を変えること
で、遊星ギヤ機構１９の出力ギヤ２２つまり無段変速装
置Ａの出力正転又は逆転状態に変え且つその回転速度を
増大変化させることができる。

【００３０】（前進時）すなわち、上記ニュートラル状
態から、操作レバー６６を前進位置に位置付けると、テ
ンションクラッチ９７によってエンジンＥの動力が無段
変速装置Ａに入力され、この操作レバー６６は第２カム
機構５４における回動カム５６外周の回動レバー５７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５６がそのカム面５６ａ，５６ａ上でそれぞれ
カム用ローラ５９，５９を転動させながら第２変速プー
リ３３における可動シーブ３５のボス部３５ａ周りに一
方向に回動する。これにより、上記カム面５６ａがロー
ラ５９に押されてカム５６が第２回転軸１２上を移動
し、該カム５６にベアリング５５を介して移動一体の可
動シーブ３５が同方向に移動して固定シーブ３４に接近
する。このことにより第２変速プーリ３３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７２mm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３８が第２変速プーリ３３側に引き寄せら
れる。また、これと同時に、上記操作レバー６６の前進
位置への切換えに伴い、上記第２変速プーリ３３の可動
シーブ３５の動きに同期して、第１カム機構４７の回動
カム４８が第１回転軸２上を上記第２カム機構５４のカ
ム５６と同じ一方向に回動する。このカム４８の回動に
よりカム用ローラ５２に対する押圧がなくなる。このた
め、上記第２変速プーリ３３側に移動するベルト３８の
張力により、カム４８及びそれにベアリング４９を介し
て連結されている可動シーブ３０は固定シーブ２９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２
９，３０の離隔により第１変速プーリ２８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
３３のベルト巻付け径が第１変速プーリ２８よりも大き
くなり、第２回転軸１２の回転が増速されて第１回転軸
２に伝達される。このプーリ比で、上記ピニオンキャリ
アとしての出力ギヤ２２が第１回転軸２に対し逆転状態
に回転して、エンジンＥの出力動力により駆動車輪が車
両の前進方向に回転駆動され、プーリ比を前進最高速位
置まで変えることで、出力ギヤ２２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。このと
き、入力動力は、ギヤ５及び遊星ギヤ機構１９のリング
ギヤ２３を経由して出力ギヤ２２に至る経路を駆動動力
経路とし、遊星ギヤ機構１９のサンギヤ２０から第２回
転軸１２ないし変速プーリ機構２７に至る経路を循環動
力経路として伝達される。すなわち、一般に車両の前進
状態での使用頻度は後進時よりも高く、この前進時に変
速プーリ機構２７が循環動力経路となることで、全体と
して長期間に亘り高い頻度で、そのベルト３８に駆動動
力よりも小さい循環動力を伝達させることができ、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３８
の伝動負荷を小さくすることができる。また、この変速
プーリ機構２７が循環動力経路となる状態では、第２変
速プーリ３３が駆動側プーリになる一方、第１変速プー
リ２８が従動側プーリとなり、ベルト３８の図２で上側
のスパン３８ａが緩み側となるが、上記第１テンション
プーリ７８がＶベルト３８の図２上側スパン３８ａを、
また第２テンションプーリ８１が同下側スパン３８ｂを
それぞれ押圧するように両テンションアーム７５，７６
が逆回り方向に引張ばね８３で回動付勢されているの
で、張り側スパン３８ｂ内面を押圧している第２テンシ
ョンプーリ８１は図２で上側に移動して、第２テンショ
ンアーム７６が時計回り方向に回動し、このことで引張
ばね８３が伸長されて、その分、第１テンションアーム
７５も時計回り方向に回動し、第１テンションプーリ７
８が上記ベルト３８の緩み側となった図２で上側のスパ
ン３８ａの内面を所定の押圧力で押圧し、ベルト張力が
得られる。

【００３１】更に、上記第１変速プーリ２８の可動シー
ブ３０のボス部３０ａと第１回転軸２のプーリ軸部４と
の間にはトルクカム機構４２が配設され、このトルクカ
ム機構４２の各トルクカム孔４５における両側壁に前進
側及び後進側カム面が形成されているので、前進状態で
変速プーリ機構２７の伝動負荷により可動シーブ３０と
第１回転軸２とが相対回転すると、上記各トルクカム孔
４５の前進側カム面がトルクピン４３先端のトルクリン
グ４４に接触して可動シーブ３０が軸方向に押圧されて
固定シーブ２９から離れる方向に移動し、この可動シー
ブの移動により第１カム機構４７の回動カム４８、連動
機構６４及び第２カム機構５４の回動カム５６を介して
第２変速プーリ３３の可動シーブ３５が固定シーブ３４
側に押圧され、その変速プーリ３３でのベルト３８に対
する推力を増大させることができる。尚、上記テンショ
ン機構７３の引張ばね８３の付勢力により両テンション
アーム７５，７６が逆方向に回動付勢され、その先端の
テンションプーリ７８，８１がそれぞれベルト３８の緩
み側スパン３８ａ，３８ｂ内面を押圧し、この押圧によ
りベルト３８に張力が付与されるが、この張力は緩み側
スパン３８ａ，３８ｂ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３８のプーリ２８，
３３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２８，３３間でベルト３８を介して動
力が伝達される。

【００３２】（後進時）一方、上記操作レバー６６を後
進位置に位置付けると、テンションクラッチ９７によっ
てエンジンＥの動力が無段変速装置Ａに入力され、この
後進位置への切換状態では、上記第１カム機構４７のカ
ム４８がその各カム面４８ａ上でカム用ローラ５２を転
動させながら第１変速プーリ２８における可動シーブ３
０のボス部３０ａ周りに他方向に回動する。これによ
り、上記カム面４８ａがローラ５２に押されてカム４８
が第１回転軸２上を移動し、該カム４８に移動一体の可
動シーブ３０が同方向に移動して固定シーブ２９に接近
する。このことにより第１変速プーリ２８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３８が第１変速プーリ２８側に引き寄せ
られる。

【００３３】また、上記操作レバー６６の後進位置への
切換えに伴い、上記第２カム機構５４のカム５６が第２
回転軸１２上を上記第１カム機構４７のカム４８と同じ
他方向に回動する。このカム５６の回動によりカム用ロ
ーラ５９に対する押圧がなくなる。このため、上記第１
変速プーリ２８側に移動するベルト３８の張力により、
カム５６及びそれにベアリング５５を介して連結されて
いる可動シーブ３５は固定シーブ３４から離れる方向に
第２回転軸１２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３３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２８のベルト
巻付け径が第２変速プーリ３３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１２に伝達され
る。このプーリ比で、上記出力ギヤ２２の回転方向が第
１回転軸２に対し正転状態になり、エンジンＥの出力動
力により駆動車輪が車両の後進方向に回転駆動され、プ
ーリ比を後進最高速位置まで変えると、出力ギヤ２２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。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２７ないし第２回転軸１２から遊星ギヤ
機構１９のサンギヤ２０に至る経路を駆動動力経路と
し、遊星ギヤ機構１９のピニオンキャリアとしての出力
ギヤ２２からピニオン２１，２１，…、リングギヤ２
３、ギヤ５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、このように変速プーリ機構２７
が駆動動力経路となることで、Ｖベルト３８に大きな駆
動動力が作用してその耐久性の低下が懸念されるが、上
記の如く、この車両の後進状態での使用頻度は前進時よ
りも一般に低いので、そのＶベルト３８に高い伝動負荷
がかかる状態は僅かの時間であり、ベルト３８の耐久性
が大きく低下することはない。そして、この後進状態で
は、第１変速プーリ２８が駆動側プーリになる一方、第
２変速プーリ３３が従動側プーリとなり、ベルト３８の
図２で下側のスパン３８ｂが緩み側となる。このときに
も、両テンションアーム７５，７６が逆回り方向に引張
ばね８３で回動付勢されているので、上記と同様に、張
り側スパン３８ａ内面を押圧している第１テンションプ
ーリ７８は図２で下側に移動して、第１テンションアー
ム７５が反時計回り方向に回動し、引張ばね８３のばね
力により第２テンションアーム７６も反時計回り方向に
回動して、第２テンションプーリ８１が上記ベルト３８
の緩み側となった図２下側のスパン３８ｂの内面を所定
の押圧力で押圧し、ベルト張力が得られる。また、この
後進状態では、変速プーリ機構２７の伝動負荷により第
１変速プーリ２８の可動シーブ３０と第１回転軸２とが
相対回転すると、上記各トルクカム孔４５の後進側カム
面がトルクピン４３先端のトルクリング４４に接触して
可動シーブ３０が固定シーブ２９側へ向かう方向に軸方
向に移動し、この可動シーブ３０の移動により第１変速
プーリ２８でのベルト３８に対する推力を増大させるこ
とができる。

【００３４】従って、この実施例では、上記の如く、車
両の前進又は後進状態のうち使用頻度の高い前進側で、
リングギヤ２３の回転速度がサンギヤ２０の回転速度よ
りも常に高くなるように遊星ギヤ機構１９及び該遊星ギ
ヤ機構１９へのギヤ比が設定されているので、変速プー
リ機構２７のベルト３８に対して小さい循環動力が伝達
される頻度を高くし、且つ、ベルト３８に大きい駆動動
力が伝達される状態の頻度は低くでき、よってベルト３
８の負担を軽減しながら、別途に正逆転機構を要さずに
無段変速装置Ａの正逆転状態を容易に得ることができ
る。

【００３５】また、変速プーリ機構２７の各変速プーリ
２８，３３における可動シーブ３０，３５のボス部３０
ａ，３５ａ上に各カム機構４７，５４の回動カム４８，
５６がベアリング４９，５５を介して支持され、これら
両回動カム４８，５６外周の回動レバー５０，５７同士
が１つのリンク６２で連結されているので、変速プーリ
機構２７の変速切換時に、各固定カム５１，５８に支持
されたローラ５２，５９から回動カム４８，５６のカム
面４８ａ，５６ａに力がカム面４８ａ，５６ａと直角方
向に作用し、この力の回転軸２，１２に直交方向の直角
分力が回転軸２，１２の軸心とリンク６２への連結点と
を結ぶ線と直角に作用したとき、回転軸２，１２の軸心
とリンク６２への連結点とを結ぶ線に対しプーリ比の変
化に拘らず直角で且つ上記直角分力と逆向きのカム回転
反力が生じ、このカム回転反力は、回動カム４８，５６
が支持されている可動シーブ３０，３５のボス部３０
ａ，３５ａに対し、プーリ２８，３３のベルト３８が巻
き掛けられている範囲の中央位置においてボス部３０
ａ，３５ａを押圧するように作用する。つまり、このボ
ス部３０ａ，３５ａに対するカム回転反力は、ボス部３
０ａ，３５ａと回転軸２，１２との摺動部分におけるク
リアランスで、可動シーブ３０，３５がベルト３８から
推力を受けたときに可動シーブ３０，３５を回転軸２，
１２に対し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３０，３５のボス部３０ａ，３５ａ内周の回転軸２，
１２外周に対する面圧分布が軸心方向に分散し、ボス部
３０ａ，３５ａ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、ベルト発生推力の回動カム４
８，５６による固定点に与える荷重（つまり取出推力）
が大きくなり、換言すれば、ベルト発生推力が大きな抵
抗なく回動カム４８，５６に取出推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、
ベルト発生推力と取出推力との差が変速操作に必要な荷
重（操作力）であるので、取出推力が大きい分だけ、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２７における両変速プーリ２８，３３間
のベルト３８の推力バランスによりニュートラル状態へ
移行する際の抵抗が小さくなって、スムーズにニュート
ラル状態に調整され、よってニュートラル状態をより一
層安定して保持することができる。特に、上記エンジン
Ｅと無段変速装置Ａとの間には、テンションクラッチ９
７が設けられ、無段変速装置Ａのニュートラル状態にお
いては、エンジンＥと無段変速装置Ａとの間の動力伝達
を遮断するので、該ニュートラル状態を確実に保持する
ことができる。尚、上記テンションクラッチ９７に代え
て、電磁クラッチや摩擦クラッチなどのクラッチ機構を
用いるようにしてもよい。つまり、エンジンＥの出力軸
Ｅ１や無段変速装置Ａの第１回転軸２に電磁クラッチや
摩擦クラッチを設けるようにしてもよく、要するに、エ
ンジンＥと無段変速装置Ａとの動力伝達をニュートラル
状態で遮断するものであればよい。そして、本発明で
は、エンジンＥと無段変速装置Ａとの動力伝達機構Ｂ
は、ベルト伝動機構に限られるものではない。

【００３６】また、第１テンションプーリ７８がＶベル
ト３８の図２上側スパン３８ａを、また第２テンション
プーリ８１がＶベルト３８の同下側スパン３８ｂをそれ
ぞれ常時押圧するように両テンションアーム７５，７６
が逆回り方向に引張ばね８３で回動付勢され、ベルト３
８の張り側スパン３８ａ（又は３８ｂ）の戻りによって
緩み側スパン３８ｂ（又は３８ａ）に対する押圧力を得
るようになっているので、前進及び後進の切換えに伴
い、上記のようにベルト３８の張り側及び緩み側スパン
が切り換わったとしても、両テンションプーリ７８，８
１間の距離を一定に保ちつつ、自動的に緩み側スパンを
押圧することができ、安定したベルト張力が得られる。
しかも、引張ばね８３を用いて各テンションアーム７
５，７６を回動付勢するので、圧縮ばねを用いるときの
ようなばねの挫屈が生じる虞れはなく、適正なばね定数
を得ることもでき、ベルト張力の安定化に有利である。
尚、このように、ベルト３８の両スパン３８ａ，３８ｂ
内面をそれぞれテンションプーリ７８，８１で押圧する
のに代え、１対のテンションプーリをそれぞれベルト３
８のスパン３８ａ，３８ｂの背面を押圧可能に配置し、
この各テンションプーリを支持するテンションアームに
対し引張ばねでベルト押圧方向の回動付勢力を付与する
ようにしてもよい。

【００３７】更に、上記２つのテンションプーリ７８，
８１の各々の各周面の軸方向長さがベルト３８内面側の
幅よりも小さく、また両テンションプーリ７８，８１が
ベルト３８の両スパン３８ａ，３８ｂ間に配置されてそ
れぞれ各スパン３８ａ，３８ｂを内面側から押圧してベ
ルト推力を付与するようになされているので、ベルト３
８の両スパン３８ａ，３８ｂ間のデッドスペースを利用
してテンションプーリ７８，８１を配置でき、変速装置
Ａをコンパクトにすることができる。しかも、上記各テ
ンションプーリ７８，８１側面の傾斜角度が変速プーリ
２８，３３のプーリ溝３１，３６の断面角度に一致して
いるので、テンションプーリ７８，８１が各変速プーリ
２８，３３のプーリ溝３１，３６内に移動しても、その
プーリ溝３１，３６の側面と干渉することがなく、大き
な外径のテンションプーリ７８，８１を使用してベルト
３８のスパン３８ａ，３８ｂの屈曲率を小さくしなが
ら、両回転軸２，１２の軸間距離を短くして、変速装置
Ａにおける両回転軸２，１２の軸間方向のコンパクト化
を図ることができる。また、上記各テンションプーリ７
８，８１の位置は、変速に伴うベルト３８の軸方向の移
動に拘らず、常にテンションプーリ７８，８１外面がベ
ルト３８内面の一部に接触してそれを押圧可能な位置で
あるので、上記のようにテンションプーリ７８，８１の
幅がベルト３８内面の幅よりも小さく、しかも、ベルト
３８が変速プーリ２８，３３の開閉により巻付け径が変
化しながらそのプーリ溝３１，３６の固定シーブ２９，
３４側の側面に沿って軸方向に移動しても、テンション
プーリ７８，８１がベルト３８の位置から軸方向に外れ
て緩み側スパン３８ａ，３８ｂを押圧不能になることは
なく、ベルト３８を安定して押圧することができる。ま
た、この各テンションプーリ７８，８１はポリアミド繊
維が混入された繊維強化樹脂からなるものであるので、
ブロックＶベルト３８のテンションプーリ７８，８１と
の接触による摩耗を低減できるとともに、ブロック４
０，４０，…により内面が凹凸形状となっているブロッ
クベルト３８であっても、各ブロック４０が間欠的にテ
ンションプーリ７８，８１に接触するときの叩き音を小
さくでき、低騒音化を図ることができる。

【００３８】変速プーリ機構２７の第１変速プーリ２８
における可動シーブ３０のボス部３０ａはトルクカム機
構４２により高い面圧を受けるので、鋳造ではなくて鍛
造されているが、このボス部３０ａとシーブ本体３０ｂ
とが一体に形成されているので、両者を別体に作製した
後に溶接して一体化する場合に比べ、溶接歪みをなくし
て可動シーブ３０の真円度を高めることができ、高負荷
伝動が行われるＶベルト３８の振れを低減して、その摩
耗を抑制することができ、信頼性を向上させることがで
きる。

【００３９】上記第１変速プーリ２８の可動シーブ３０
のボス部３０ａと第１回転軸２のプーリ軸部４との間に
はトルクカム機構４２が配設され、このトルクカム機構
４２の各トルクカム孔４５には前進側及び後進側カム面
がそれぞれ形成されているので、車両の前進時のみなら
ず後進時にもトルクカム機構４２により可動シーブ３
０，３５をそれぞれ固定シーブ２９，３４側に軸方向に
移動させてベルト推力を増大させることができる。ま
た、その際、前進側では変速プーリ機構２７のプーリ比
は、第１変速プーリ２８のベルト巻付け径が第２変速プ
ーリ３３よりも小さいＬｏ状態となり、駆動側及び従動
側プーリでのベルト推力差が大きくなる一方、後進側で
は変速プーリ機構２７のプーリ比がＨｉ状態となり、駆
動側及び従動側プーリ２８，３３でのベルト推力差が小
さくなるが、上記各トルクカム孔４５における前進側カ
ム面のリード角が後進側カム面のリード角θ２よりも大
に設定されているので、上記前後進時のベルト推力差の
特性に合わせて適切なベルト推力を得ることができるこ
とになる。加えて、上記トルクカム機構４２におけるト
ルクピン４３は第２回転軸１２のプーリ軸部４に直径方
向に貫通支持され、その両側の先端突出部にトルクリン
グ４４が支持されているので、トルクピン４３自体の垂
直度を高めることができ、トルクカム孔４５におけるカ
ム面へのトルクリング４４の片当りを防止することがで
きる。

【００４０】また、上記遊星ギヤ機構１９におけるピニ
オン２１，２１，…が第２回転軸１２上の出力ギヤ２２
に担持され、この出力ギヤ２２が駆動車輪に駆動連結さ
れているので、出力ギヤ２２をピニオンキャリアとして
兼用して部品点数を低減できるとともに、出力部として
のピニオンキャリアを第２回転軸１２上で駆動車輪側に
連結する場合に比べ、第２回転軸１２の長さを短くする
ことができ、無段変速装置Ａの軸方向のコンパクト化を
図ることができる。

【００４１】更に、無段変速装置Ａのケーシング１が第
１〜第３分割ケーシング１ａ，１ｂ，１ｃに３分割さ
れ、しかも第１及び第２回転軸２，１２がそれぞれ第１
及び第２分割ケーシング１ａ，１ｂ間に位置するギヤ軸
部３，１３と、第２及び第３分割ケーシング１ｂ，１ｃ
間に位置するプーリ軸部４，１４とに軸方向に２分割さ
れ、上記ギヤ軸部３，１３に遊星ギヤ機構１９及びギヤ
５が、またプーリ軸部４，１４に変速プーリ機構２７が
それぞれ配置されているので、無段変速装置Ａは変速プ
ーリ機構２７及び遊星ギヤ機構１９の各配置部分にユニ
ット化して２分割することができ。このため、変速プー
リ機構２７の例えばベルト３８の点検や補修、遊星ギヤ
機構１９の部品交換等を行う際、両ユニットの残りの部
分はそのままとして必要な側のユニットのみを取り外し
て分解すればよく、部品の保守点検や鋼管等を容易に行
うことができる。

【００４２】また、第１回転軸２のプーリ軸部４におけ
る変速プーリ機構２７側半部の小径部にはギヤ軸部３側
にスリーブ８が、またギヤ軸部３と反対側にブッシュ９
がそれぞれ外嵌合され、スリーブ８上に第１変速プーリ
２８の固定シーブ２９が支持され、ブッシュ９はベアリ
ング１０を介して第３分割ケーシング１ｃに支持されて
いるので、上記固定シーブ２９の支持部分たるスリーブ
８はベアリング１０支持用のブッシュ９に対し分離され
ている。このため、固定シーブ２９にＶベルト３８から
軸荷重が掛かったとき、非分離構造の場合のように該固
定シーブ２９がベアリング１０の位置を支点として内向
きに、つまり、固定シーブ２９の外周縁がプーリ溝３１
側へ向かうように傾倒することを防止でき、ベルト３８
や固定シーブ２９の片摩耗を抑制することができる。

【００４３】更にまた、上記第１回転軸２においてトル
クカム機構４２のトルクピン４３を取り付けているプー
リ軸部４上にスリーブ８が外嵌合され、このスリーブ８
上に第１変速プーリ２８における固定及び可動シーブ２
９，３０の双方が嵌合支持されているので、固定シーブ
２９をプーリ軸部４に直接キー結合している場合のよう
にベルト３８からの固定及び可動シーブ２９，３０への
力の作用により可動シーブ３０と第１回転軸２のプーリ
軸部４との相対回転が損なわれることはなく、両シーブ
２９，３０でベルト推力を得ながら可動シーブ３０と第
１回転軸２のプーリ軸部４との相対回転を可能にしてト
ルクカム機構４２の作動を良好に確保することができ
る。しかも、上記トルクカム機構４２は、無段変速装置
Ａ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２８側に設けられているので、トルクカム孔４５の
リード角が一定でも、プーリ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。また、第１変速プー
リ２８の可動シーブ３０のボス部３０ａ上に各トルクカ
ム孔４５を覆うように円筒状カラー５１が嵌合され、そ
の上にベアリング４９を介して第１カム機構４７の回動
カム４８が支持されているので、トルクカム機構４２の
トルクカム孔４５をカラー５１で密封することができ、
トルクカム孔４５内部に充満される潤滑油の外部への飛
散を有効に防止することができる。

【００４４】尚、上記実施例では、遊星ギヤ機構１９の
リングギヤ２３を第１回転軸２に連結しているが、ピニ
オンキャリアとしてのギヤ２２を第１回転軸２に連結し
て、リングギヤ２３を出力ギヤとしてもよい。また、サ
ンギヤ２０を出力部にしてもよく、要は、遊星ギヤ機構
１９のサンギヤ２０、ピニオンキャリア及びリングギヤ
２３のうちの１つが第１回転軸２に、今１つが第２回転
軸１２にそれぞれ連結され、残りを出力部とすればよ
い。更に、遊星ギヤ機構１９のピニオンキャリアを動力
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。また、上記実施例では、車両の前進時に変速プ
ーリ機構２７に循環動力が伝達されるようにしている
が、車両の後進時の使用頻度が前進時に比べて高い場合
には、その後進状態でベルト３８に循環動力が作用する
ようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、１対の回転軸間に変速プーリ機構と、第１〜第３ギ
ヤ要素を有する差動ギヤ機構と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切換操作部
の切換操作により両駆動機構を連動させてプーリ比を可
変とする連動機構を設ける一方、エンジンと無段変速装
置との間の動力伝達を断続するクラッチ機構を設けるよ
うにしたゝめに、ニュートラル状態を確実に維持するこ
とができるので、変速機能を確実に発揮させることがで
きる。特に、無段変速装置がニュートラル状態から正転
側又は逆転側に変化したとき、両変速プーリの間のベル
トの張力分布のアンバランスによるベルト推力の差によ
って自動的にニュートラル状態に戻る復元力が作用する
ことから、上記クラッチ機構とによりニュートラル状態
が安定して維持される。つまり、坂道等においても確実
に車両を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る無段変速装置の全体構成
を示す平面断面図である。

【図２】無段変速装置における変速プーリ機構の構造を
示す正面図である。

【図３】無段変速装置のエンジンに対する駆動連結状態
を示す正面図である。

【図４】無段変速装置のエンジンに対する駆動連結状態
を示す平面図である。

【図５】変速プーリ機構の第１プーリ周辺の構造を示す
拡大断面図である。

【図６】変速プーリ機構の第２プーリ周辺の構造を示す
拡大断面図である。

【図７】遊星ギヤ機構周辺の構造を示す拡大断面図であ
る。

【図８】連動機構のリンクを示す拡大平面図である。

【図９】連動機構と操作レバーとの連結構造を模式的に
示す図である。

【図１０】第１テンションアームに対するばね取付状態
を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

Ａ 無段変速装置 １ ケーシング ２ 第１回転軸 ８ スリーブ ９ ブッシュ １２ 第２回転軸 １９ 遊星ギヤ機構（差動ギヤ機構） ２０ サンギヤ（第２ギヤ要素） ２２ 出力ギヤ（第３ギヤ要素） ２３ リングギヤ（第１ギヤ要素） ２７ 変速プーリ機構 ２８，３３ 変速プーリ ２９，３４ 固定シーブ ３０，３５ 可動シーブ ３１，３６ プーリ溝 ３８ ブロックＶベルト ３８ａ，３８ｂ スパン ４２ トルクカム機構 ４７，５２ カム機構（駆動機構） ４８，５６ 回動カム ４８ａ，５６ａ カム面 ５２，５９ ローラ ６２ リンク ６４ 連動機構 ６６ 操作レバー（切換操作部） ６８ 不感帯部 ７３ テンション機構 ７５，７６ テンションアーム ７８，８１ テンションプーリ ８３ 引張ばね ９７ テンションクラッチ ９８ リミットスイッチ Ｂ 動力伝達機構 Ｅ エンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 豊 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15 号 バンドー化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−44805（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−44820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−118159（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−88025（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−22916（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−174662（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 37/02 F16H 9/12 F16H 37/08

Claims (4)

(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回転軸及び
   第２回転軸と、 該各回転軸に固定シーブ及び可動シーブが互いに逆向き
   になるようにそれぞれ配置支持された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
   各変速プーリにおける可動シーブの背面側に配設され、
   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変速プー
   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
   圧してベルト推力を発生させるテンション機構とを有
   し、上記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ギヤ要素の何れか一方が、エン
   ジンに動力伝達機構を介して接続されて該エンジンより
   動力が入力される入力部に、他方が出力部に構成され、 上記切換操作部は、出力部を入力部に対して正転状態と
   ニュートラル状態と逆転状態とに切換え可能に構成され
   ている無段変速装置を備えた車両の動力システムであっ
   て、 上記切換操作部によりニュートラル状態に切換え操作さ
   れると、エンジンと無段変速装置の入力部との接続を断
   つ一方、切換操作部により正転状態又は逆転状態に切換
   え操作されると、エンジンと無段変速装置の入力部とを
   接続するように動力伝達機構を操作するクラッチ機構が
   設けられていることを特徴とする車両の動力システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両の動力システムにお
   いて、 クラッチ機構は、テンションクラッチで構成されている
   ことを特徴とする車両の動力システム。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車両の動力システムにお
   いて、 クラッチ機構は、電磁クラッチで構成されていることを
   特徴とする車両の動力システム。
4. 【請求項４】 請求項１記載の車両の動力システムにお
   いて、 クラッチ機構は、摩擦クラッチで構成されていることを
   特徴とする車両の動力システム。