JP7433721B2 - 変速機 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される変速機に関する。

たとえば、変速機を搭載した車両では、エンジンの動力がトルクコンバータを介して変速機に入力され、変速機で変速された動力がデファレンシャルギヤ（差動装置）などを介して駆動輪に伝達される。変速機としては、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）や有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）が広く知られている。

ベルト式の無段変速機では、エンジンからの動力が入力されるインプット軸が無段変速機構のプライマリ軸に動力を伝達可能に接続されており、インプット軸に入力される動力は、インプット軸からプライマリ軸に伝達される。無段変速機構では、セカンダリ軸がプライマリ軸と間隔を空けて平行に配置されて、プライマリ軸に支持されるプライマリプーリとセカンダリ軸に支持されるセカンダリプーリとの間に無端状のベルトが巻き掛けられている。これにより、インプット軸からプライマリ軸に伝達される動力は、プライマリプーリからベルトに伝達され、ベルトからセカンダリプーリに伝達される。そして、セカンダリプーリに伝達される動力がセカンダリ軸を介してアウトプット軸に伝達され、アウトプット軸からデファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪に動力が伝達される。

また、無段変速機には、車両の前後進を切り替えるための前後進切替機構が含まれる。前後進切替機構の方式の１つとして、インプット軸と平行にリバースアイドラ軸を設ける平行軸ギヤ式が知られている。平行軸ギヤ式では、たとえば、インプット軸上に配置された前進用クラッチおよびプライマリ軸上に配置された後進用クラッチの係合／解放により、インプット軸からプライマリ軸に向けて動力を伝達する経路がリバースアイドラ軸を経由する経路とリバースアイドラ軸を経由しない経路とに切り替えられる。この動力伝達経路の切り替えにより、インプット軸からプライマリ軸に伝達される動力の方向が切り替わる（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１１３３０４号公報

ところが、その構成では、車両の後進時に、前進時と比較して、動力の伝達経路がリバースアイドラ軸を経由することによって長くなり、動力の伝達効率が低下する。

本発明の目的は、車両の後進時における動力の伝達効率の低下を抑制できる、変速機を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る変速機は、車両に搭載される変速機であって、駆動源からの動力が入力されるインプット軸と、インプット軸と平行に延びるアウトプット軸と、インプット軸とアウトプット軸との間の動力伝達経路上に設けられ、インプット軸とそれぞれ平行に延びるプライマリ軸およびセカンダリ軸を有し、プライマリ軸からセカンダリ軸に動力を変速して伝達する無段変速機構と、インプット軸と平行に延びるリバースアイドラ軸と、プライマリ軸に支持され、インプット軸から動力が伝達されるプライマリ伝達ギヤと、プライマリ軸とプライマリ伝達ギヤとの間で動力を伝達／遮断する前進クラッチと、セカンダリ軸に支持され、インプット軸からリバースアイドラ軸を介して動力が伝達されるセカンダリ伝達ギヤと、セカンダリ軸とセカンダリ伝達ギヤとの間で動力を伝達／遮断する後進クラッチとを含み、車両の前進時には、前進クラッチが係合され、後進クラッチが解放されて、インプット軸からプライマリ伝達ギヤを介してプライマリ軸に動力が伝達されて、プライマリ軸からセカンダリ軸に伝達される動力がセカンダリ軸からアウトプット軸に伝達され、車両の後進時には、前進クラッチが解放され、後進クラッチが係合されて、インプット軸からリバースアイドラ軸およびセカンダリ伝達ギヤを介してセカンダリ軸に動力が伝達されて、セカンダリ軸からアウトプット軸に動力が伝達され、前進クラッチは、プライマリ軸と一体に回転するように設けられ、クラッチプレートを保持するクラッチドラムと、プライマリ伝達ギヤと一体に回転するように設けられ、クラッチディスクをクラッチプレートと回転軸線方向に対向するように保持するクラッチハブと、クラッチドラムとクラッチハブとの間でプライマリ軸の軸線方向に移動可能に設けられ、クラッチドラムとの間に形成される油圧室内の油圧により、クラッチプレートをクラッチディスクに押し付ける圧をクラッチプレートに加えるクラッチピストンとを備える。

この構成によれば、車両の前進時には、インプット軸からプライマリ軸に動力が伝達され、その動力がプライマリ軸からセカンダリ軸に変速して伝達され、さらにセカンダリ軸からアウトプット軸に伝達される。そのため、車両の前進時には、インプット軸からアウトプット軸に動力を変速して伝達することができる。

一方、車両の後進時には、インプット軸からリバースアイドラ軸を介してセカンダリ軸に動力が伝達され、その動力がセカンダリ軸からアウトプット軸に伝達される。そのため、車両の後進時には、インプット軸からアウトプット軸に無段変速機構を経由せずに動力を伝達することができる。動力がリバースアイドラ軸を経由するが無段変速機構を経由しないので、前進時と比較して、動力の伝達経路が長くなることを抑制でき、動力の伝達効率の低下を抑制できるばかりか、伝達効率を向上させることができる。その結果、変速機が搭載される車両の燃費を向上させることができる。

しかも、車両の後進時には、前進クラッチが解放され、動力が無段変速機構を経由しないので、無段変速機構の変速比を小さくして（ハイにして）、前進クラッチのクラッチドラムの回転数を下げることができる。これにより、油圧室内に発生する遠心油圧を下げることができ、その遠心油圧によるクラッチピストンの押し付け圧を低減することができる。その結果、クラッチピストンをクラッチプレートから離間させるための付勢力を発生するリターンスプリングおよびリターンスプリングをクラッチピストンとの間に介在させるバランサの廃止、ないしは、リターンスプリングの荷重を低減でき、変速機のコストおよび質量を低減させることができる。

本発明によれば、車両の後進時には、前進時と比較して、動力の伝達経路が長くなることを抑制でき、動力の伝達効率の低下を抑制できるばかりか、伝達効率を向上させることができる。そのうえ、車両の後進時には、無段変速機構の変速比を小さくして、前進クラッチのクラッチドラムの回転数を下げることにより、油圧室内に発生する遠心油圧を下げて、その遠心油圧によるクラッチピストンの押し付け圧を低減することができる。その結果、リターンスプリングおよびバランサの廃止、ないしは、リターンスプリングの荷重を低減でき、変速機のコストおよび質量を低減させることができる。

本発明の一実施形態に係る変速ユニットの構成を示す断面図である。 ＣＶＴの構成を図解的に示すスケルトン図である。 プライマリ軸の前端部を図１よりも拡大して示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜変速ユニット＞
図１は、本発明の一実施形態に係る変速ユニット１の構成を示す断面図である。なお、図１以降の断面図では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。

変速ユニット１は、車両に搭載されて、走行用の駆動源としてのエンジン２（Ｅ／Ｇ）２が発生する動力を変速するユニットである。車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）レイアウトを採用している。

エンジン２は、たとえば、３気筒４ストロークエンジンであり、クランクシャフトが車体の前後方向に対して縦向きになる縦置きで搭載される。エンジン２の気筒数は、３気筒に限らず、４気筒以上であってもよいし、２気筒以下であってもよい。また、エンジン２のストローク数は、４ストロークに限らず、２ストロークであってもよい。

変速ユニット１は、外殻をなすユニットケース３内に、トルクコンバータ４およびＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速機）５を備えている。

＜ユニットケース＞
ユニットケース３は、第１ケース１１、第２ケース１２および第３ケース１３の３分割で構成されている。第１ケース１１、第２ケース１２および第３ケース１３は、たとえば、アルミ合金製であり、ダイカスト法によって鋳造される。

第１ケース１１、第２ケース１２および第３ケース１３は、前側（エンジン２側）からこの順に並べられている。第１ケース１１と第２ケース１２とがボルトで締結され、第２ケース１２と第３ケース１３とがボルト１７で締結されることにより、第１ケース１１、第２ケース１２および第３ケース１３は、一体化されている。

＜トルクコンバータ＞
トルクコンバータ４は、第１ケース１１内に収容されている。トルクコンバータ４は、フロントカバー２１、ポンプインペラ２２、タービンハブ２３、タービンランナ２４、ロックアップ機構２５およびステータ２６を備えている。

フロントカバー２１は、車両（車体）の前後方向に延びる回転軸線を中心に略円板状に延び、その外周端部がエンジン２側と反対側（後述する無段変速機構４２側）である後側に屈曲した形状をなしている。フロントカバー２１の中心部は、前側に膨出している。この膨出した部分には、エンジン２のクランクシャフトが相対回転不能に結合される。

ポンプインペラ２２は、フロントカバー２１の後側に配置されている。ポンプインペラ２２の外周端部は、フロントカバー２１の外周端部に接続され、回転軸線を中心にフロントカバー２１と一体回転可能に設けられている。ポンプインペラ２２の内面には、複数のブレード２７が放射状に並べて配置されている。

タービンハブ２３は、フロントカバー２１とポンプインペラ２２との間に配置されている。

タービンランナ２４は、タービンハブ２３に固定されている。タービンランナ２４のポンプインペラ２２との対向面には、複数のブレード２８が放射状に並べて配置されている。

ロックアップ機構２５は、ロックアップピストン３１およびダンパ機構３２を備えている。

ロックアップピストン３１は、略円環板状をなし、その内周端部がタービンハブ２３に外嵌されて、フロントカバー２１とタービンランナ２４との間に位置している。ロックアップピストン３１に対してタービンランナ２４側の係合側油室３３の油圧がフロントカバー２１側の解放側油室３４の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップピストン３１がフロントカバー２１側に移動する。そして、ロックアップピストン３１がフロントカバー２１に押し付けられると、ポンプインペラ２２とタービンランナ２４とが直結（ロックアップオン）される。逆に、解放側油室３４の油圧が係合側油室３３の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップピストン３１がタービンランナ２４側に移動する。ロックアップピストン３１がフロントカバー２１から離間した状態では、ポンプインペラ２２とタービンランナ２４との直結が解除（ロックアップオフ）される。

ダンパ機構３２は、ポンプインペラ２２とタービンランナ２４との直結時にエンジン２からの振動を減衰するための機構である。

ステータ２６は、ポンプインペラ２２とタービンランナ２４との間に配置されている。

ロックアップオフの状態において、エンジントルクによりポンプインペラ２２が回転すると、ポンプインペラ２２からタービンランナ２４に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ２４のブレード２８で受けられて、タービンランナ２４が回転する。このとき、トルクコンバータ４の増幅作用が生じ、タービンランナ２４には、エンジントルクよりも大きなトルクが発生する。

＜ＣＶＴ＞
ＣＶＴ５は、第２ケース１２および第３ケース１３内に収容されている。ＣＶＴ５は、インプット軸４１、無段変速機構４２、アウトプット軸４３およびリバース伝達機構４４を備えている。変速ユニット１は、エンジン２の後側に、ＣＶＴ５のインプット軸４１が車両の前後方向に延びる縦向きとなる縦置きで、インプット軸４１が後下がりに傾斜するように配置されている。

インプット軸４１は、中空軸に形成されて、トルクコンバータ４の回転軸線上を延びている。インプット軸４１の前端部は、トルクコンバータ４内に挿入されて、タービンハブ２３とスプライン嵌合している。

なお、以下の説明において、インプット軸４１の軸線（軸心）が延びる方向を「軸線方向」という。また、軸線方向と直交する方向、つまりインプット軸４１の径方向を「軸径方向」という。

インプット軸４１の後端部は、第２ケース１２内に配置された機械式のオイルポンプ４５に回転可能に支持されている。具体的には、オイルポンプ４５は、ポンプケース４６と、ポンプケース４６に後側から接合されるポンプカバー４７と、ポンプケース４６内のスペースに配置されるポンプギヤ４８と、ポンプギヤ４８に相対回転不能に結合されるポンプ軸４９とを備えている。ポンプカバー４７は、第２ケース１２に固定され、ポンプケース４６内のスペースを後側から閉鎖している。ポンプケース４６の前端部には、前側に開放されて、後側に略円柱状に凹んだ軸受凹部５１が形成されている。インプット軸４１の後端部は、軸受凹部５１内に挿入されて、インプット軸４１の周面と軸受凹部５１の内周面との間に介在されるボールベアリング５２を介してポンプケース４６に回転可能に支持されている。言い換えれば、インプット軸４１の後端部にボールベアリング５２が外嵌され、そのボールベアリング５２が軸受凹部５１に嵌入されることにより、インプット軸４１の後端部は、ボールベアリング５２を介してポンプケース４６に回転可能に支持されている。

ポンプ軸４９は、ポンプケース４６およびポンプカバー４７を貫通して設けられている。ポンプ軸４９は、ポンプケース４６から前側に延び、インプット軸４１にその内周面との間に隙間を空けて挿通されている。ポンプ軸４９の前端部は、トルクコンバータ４のフロントカバー２１に達し、そのフロントカバー２１の中心部に相対回転不能に接続されている。これにより、エンジン２の動力によりフロントカバー２１が回転すると、フロントカバー２１と一体にポンプ軸４９およびポンプギヤ４８が回転し、オイルポンプ４５から油圧が発生する。

無段変速機構４２は、プライマリ軸５４、セカンダリ軸５５、プライマリプーリ５６、セカンダリプーリ５７およびベルト５８を備えている。

プライマリ軸５４およびセカンダリ軸５５は、第１ケース１１と第２ケース１２との間において、インプット軸４１と平行に延び、その軸心まわりに回転可能に設けられている。

プライマリプーリ５６は、プライマリ軸５４に固定されたプライマリ固定シーブ６１と、プライマリ固定シーブ６１にベルト５８を挟んで対向配置され、プライマリ軸５４に軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたプライマリ可動シーブ６２とを備えている。プライマリ可動シーブ６２は、プライマリ固定シーブ６１に対して前側に配置されている。プライマリ可動シーブ６２に対してプライマリ固定シーブ６１側と反対側、つまり前側には、シリンダ６３が設けられ、プライマリ可動シーブ６２とシリンダ６３との間には、油圧室（ピストン室）６４が形成されている。

セカンダリプーリ５７は、セカンダリ軸５５に固定されたセカンダリ固定シーブ６５と、セカンダリ固定シーブ６５にベルト５８を挟んで対向配置され、セカンダリ軸５５に軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたセカンダリ可動シーブ６６とを備えている。セカンダリ可動シーブ６６は、セカンダリ固定シーブ６５に対して後側に配置されている。セカンダリ可動シーブ６６に対してセカンダリ固定シーブ６５と反対側、つまり後側には、ピストン６７が設けられ、セカンダリ可動シーブ６６とピストン６７との間には、油圧室６８が形成されている。

ベルト５８は、無端状に形成され、プライマリ固定シーブ６１とプライマリ可動シーブ６２との間に挟まれた状態でプライマリプーリ５６に巻き掛けられるとともに、セカンダリ固定シーブ６５とセカンダリ可動シーブ６６との間に挟まれた状態でセカンダリプーリ５７に巻き掛けられている。

無段変速機構４２では、プライマリプーリ５６およびセカンダリプーリ５７の各油圧室６４，６８に供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ５６およびセカンダリプーリ５７の各溝幅が変更されることにより、ベルト変速比（プライマリプーリ５６とセカンダリプーリ５７とのプーリ比）が一定の変速比範囲内で連続的に無段階で変更される。

具体的には、ベルト変速比が小さくされるときには、プライマリプーリ５６の油圧室６４に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ５６のプライマリ可動シーブ６２がプライマリ固定シーブ６１側に移動し、プライマリ固定シーブ６１とプライマリ可動シーブ６２との間隔（溝幅）が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ５６に対するベルト５８の巻き掛け径が大きくなり、セカンダリプーリ５７のセカンダリ固定シーブ６５とセカンダリ可動シーブ６６との間隔（溝幅）が大きくなる。その結果、ベルト変速比が小さくなる。

ベルト変速比が大きくされるときには、プライマリプーリ５６の油圧室６４に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト５８に対するセカンダリプーリ５７の推力がベルト５８に対するプライマリプーリ５６の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ５７のセカンダリ固定シーブ６５とセカンダリ可動シーブ６６との間隔が小さくなるとともに、プライマリ固定シーブ６１とプライマリ可動シーブ６２との間隔が大きくなる。その結果、ベルト変速比が大きくなる。

セカンダリプーリ５７の油圧室６８には、バイアススプリング６９が設けられている。バイアススプリング６９は、一端がセカンダリ可動シーブ６６に弾性的に当接し、他端がピストン６７に弾性的に当接している。バイアススプリング６９の弾性力により、セカンダリ可動シーブ６６およびピストン６７が互いに離間する方向に付勢されている。セカンダリ可動シーブ６６には、油圧室６８内の油圧およびバイアススプリング６９による付勢力が付与され、ベルト５８には、それに応じた挟圧が付与される。

また、インプット軸４１には、軸線方向の中央部に、入力ギヤ８１が一体に形成されている。これに対応して、プライマリ軸５４には、入力ギヤ８１と噛合するプライマリ伝達ギヤ８２が相対回転可能に支持されている。これらの互いに噛合する入力ギヤ８１およびプライマリ伝達ギヤ８２とオイルポンプ４５との間のスペースを利用して、プライマリ軸５４に対するプライマリ伝達ギヤ８２の回転を許容／禁止する前進クラッチ８３が設けられている。前進クラッチ８３の一部は、オイルポンプ４５と軸径方向に重なっている（軸線方向に見て重なっている）。

前進クラッチ８３は、クラッチドラム８４、クラッチハブ８５およびクラッチピストン８６を備えている。クラッチドラム８４は、内周端がプライマリ軸５４に固定され、プライマリ軸５４から軸径方向に延び、外周端部がプライマリ伝達ギヤ８２側、つまり前側に屈曲して延びている。クラッチハブ８５は、プライマリ伝達ギヤ８２と一体に形成され、プライマリ伝達ギヤ８２から後側に延出する円筒状をなし、クラッチドラム８４の外周端部に対して軸径方向の内側から間隔を空けて対向している。クラッチピストン８６は、クラッチドラム８４とクラッチハブ８５との間に、軸線方向に移動可能に設けられている。クラッチピストン８６は、クラッチドラム８４に液密的に当接しており、クラッチドラム８４とクラッチピストン８６との間には、クラッチピストン８６に作用する油圧が供給される油圧室８７が形成されている。また、クラッチピストン８６は、リターンスプリング８８により、後側に弾性的に付勢されている。

クラッチドラム８４の外周端部とクラッチハブ８５とに軸径方向に挟まれる空間において、クラッチドラム８４に保持されるクラッチプレート１５１（図３参照）とクラッチハブ８５に保持されるクラッチディスク１５２（図３参照）とが軸線方向に交互に並んでいる。油圧室８７に供給される油圧により、クラッチピストン８６が前側に移動してクラッチプレート１５１を後側から押圧すると、クラッチプレート１５１とクラッチディスク１５２とが圧接し、前進クラッチ８３が係合する。前進クラッチ８３の係合により、プライマリ軸５４に対するプライマリ伝達ギヤ８２の回転が禁止され、プライマリ伝達ギヤ８２が回転すると、プライマリ軸５４がプライマリ伝達ギヤ８２と一体に回転する。前進クラッチ８３の係合状態から油圧が開放されると、リターンスプリング８８の付勢力により、クラッチピストン８６が後側に移動し、クラッチディスク１５２とクラッチプレート１５１との圧接が解除されて、前進クラッチ８３が解放される。前進クラッチ８３の解放により、プライマリ軸５４に対するプライマリ伝達ギヤ８２の回転が許容され、プライマリ伝達ギヤ８２が回転しても、その回転がプライマリ軸５４に伝達されない。

セカンダリ軸５５には、セカンダリ伝達ギヤ９１が相対回転可能に支持されている。セカンダリ伝達ギヤ９１は、軸線方向において、入力ギヤ８１とオイルポンプ４５との間に配置されている。また、セカンダリ伝達ギヤ９１とオイルポンプ４５との間のスペースを利用して、セカンダリ軸５５に対するセカンダリ伝達ギヤ９１の回転を許容／禁止する後進クラッチ９２が設けられている。後進クラッチ９２の一部は、オイルポンプ４５と軸径方向に重なっている（軸線方向に見て重なっている）。

後進クラッチ９２は、クラッチドラム９３、クラッチハブ９４およびクラッチピストン９５を備えている。クラッチドラム９３は、内周端がセカンダリ軸５５に固定され、セカンダリ軸５５から軸径方向に延び、外周端部がセカンダリ伝達ギヤ９１側、つまり前側に屈曲して延びている。クラッチハブ９４は、セカンダリ伝達ギヤ９１と一体に形成され、セカンダリ伝達ギヤ９１から後側に延出する円筒状をなし、クラッチドラム９３の外周端部に対して軸径方向内側から間隔を空けて対向している。クラッチピストン９５は、クラッチドラム９３とクラッチハブ９４との間に、軸線方向に移動可能に設けられている。クラッチピストン９５は、クラッチドラム９３に液密的に当接しており、クラッチドラム９３とクラッチピストン９５との間には、クラッチピストン９５に作用する油圧が供給される油圧室９６が形成されている。また、クラッチピストン９５は、リターンスプリング９７により、後側に弾性的に付勢されている。

クラッチドラム９３の外周端部とクラッチハブ９４とに軸径方向に挟まれる空間において、クラッチドラム９３に保持されるクラッチプレートとクラッチハブ９４に保持されるクラッチディスクとが軸線方向に交互に並んでいる。油圧室９６に供給される油圧により、クラッチピストン９５が前側に移動してクラッチプレートを後側から押圧すると、クラッチプレートとクラッチディスクとが圧接し、後進クラッチ９２が係合する。後進クラッチ９２の係合により、セカンダリ軸５５に対するセカンダリ伝達ギヤ９１の回転が禁止され、セカンダリ伝達ギヤ９１が回転すると、セカンダリ軸５５がセカンダリ伝達ギヤ９１と一体に回転する。後進クラッチ９２の係合状態から油圧が開放されると、リターンスプリング９７の付勢力により、クラッチピストン９５が後側に移動し、クラッチディスクとクラッチプレートとの圧接が解除されて、後進クラッチ９２が解放される。後進クラッチ９２の解放により、セカンダリ軸５５に対するセカンダリ伝達ギヤ９１の回転が許容され、セカンダリ伝達ギヤ９１が回転しても、その回転がセカンダリ軸５５に伝達されない。

アウトプット軸４３は、インプット軸４１に対して後側に間隔を空けて、インプット軸４１と同一軸線上に配置されている。言い換えれば、インプット軸４１とアウトプット軸４３とは、軸線方向に間隔を空けてそれぞれ前後に、車両の前後方向に沿った縦向きに延びる共通の軸線を有するように配置されている。アウトプット軸４３には、出力伝達ギヤ１０１が一体に形成されている。これに対応して、セカンダリ軸５５には、出力伝達ギヤ１０１と噛合するセカンダリ出力ギヤ１０２が相対回転不能に支持されている。

リバース伝達機構４４は、インプット軸４１の動力（回転）をセカンダリ伝達ギヤ９１に伝達する機構である。リバース伝達機構４４には、リバースアイドラ軸１０３、第１リバースギヤ１０４および第２リバースギヤ１０５が含まれる。リバースアイドラ軸１０３は、軸線方向に延び、第１ケース１１と第２ケース１２とに跨がって、第１ケース１１および第２ケース１２に回転可能に支持されている。第１リバースギヤ１０４は、リバースアイドラ軸１０３と一体に形成されて、入力ギヤ８１と噛合している。第２リバースギヤ１０５は、第１リバースギヤ１０４の後側において、リバースアイドラ軸１０３と一体に形成され、セカンダリ伝達ギヤ９１と噛合している。

アウトプット軸４３とプライマリ軸５４との間には、アダプタ１１１が設けられている。アダプタ１１１は、たとえば、アルミ合金製であり、ダイカスト法によって鋳造される鋳物である。アダプタ１１１は、アウトプット軸４３とプライマリ軸５４との間を軸径方向に延びている。アダプタ１１１の上端部は、後側に突出しており、その突出した部分には、前側に略円柱状に凹んだ凹部１１２が形成されている。アウトプット軸４３の前端部は、凹部１１２内に挿入されている。アウトプット軸４３の周面と凹部１１２の内周面との間には、ラジアルベアリング１１３が介在されている。アウトプット軸４３の前端部は、ラジアルベアリング１１３を介して、アダプタ１１１に回転可能に支持されている。また、アウトプット軸４３には、出力伝達ギヤ１０１が形成されている部分と凹部１１２内に挿入される部分との間に、軸径方向に沿った円環状の段差面が形成されている。段差面とアダプタ１１１との間には、スラストベアリング１１４が介在されている。これにより、アウトプット軸４３の前端部は、ラジアルベアリング１１３およびスラストベアリング１１４を介して、アダプタ１１１に回転可能に支持されている。

また、アダプタ１１１には、後側に略円柱状に凹んだ凹部１１５が形成されている。プライマリ軸５４の後端部は、凹部１１５に挿入されている。プライマリ軸５４の周面と凹部１１５の内周面との間には、ボールベアリング１１６が介在されている。プライマリ軸５４の後端部は、ボールベアリング１１６を介して、アダプタ１１１に回転可能に支持されている。

アダプタ１１１の下端部には、前側からボルト１１７が挿通される。そして、そのボルト１１７により、アダプタ１１１は、第３ケース１３に取り付けられている。

＜油供給構造＞
第２ケース１２の底部には、変速ユニット１の各部へのオイルの供給を制御するためのバルブボディ１２１が設けられている。

また、第２ケース１２の底部には、ストレーナ１２２が設けられている。ストレーナ１２２は、バルブボディ１２１と横並びで配置される濾過部１２３と、濾過部１２３から延出する管部１２４とを備えている。管部１２４は、濾過部１２３の下部から前側に延出して、バルブボディ１２１の下側を延びている。管部１２４は、濾過部１２３の内部と連通する中空の管状に形成されている。

第２ケース１２には、オイルパン１２５が下側から複数のボルト１２６で固定されている。ストレーナ１２２の管部１２４の先端部１２７は、オイルパン１２５の中央部に位置しており、先端部１２７の下面には、オイルを吸い込むための吸込口が形成されている。

オイルポンプ４５のポンプギヤ４８の回転により吸引力が発生し、その吸引力により、オイルパン１２５に溜まったオイルが吸込口から管部１２４内に吸い込まれる。管部１２４内に吸い込まれたオイルは、管部１２４内を濾過部１２３に向けて流れ、濾過部１２３内に設けられた濾過材を通過する。オイルが濾過材を通過することにより、オイル中に含まれる異物が濾過材に捕獲されて、オイル中から異物が除去される。濾過材を通過したオイルは、オイルポンプ４５を経由して、バルブボディ１２１に供給される。そして、バルブボディ１２１から無段変速機構４２などのオイルの供給を必要とする各部に作動油または潤滑油としてオイルが供給される。

＜動力伝達経路＞
図２は、ＣＶＴ５の構成を図解的に示すスケルトン図である。

車両の前進時には、前進クラッチ８３が係合されて、後進クラッチ９２が解放される。エンジン２からトルクコンバータ４を介してインプット軸４１に入力される動力は、前進クラッチ８３の係合により、入力ギヤ８１からプライマリ伝達ギヤ８２を介してプライマリ軸５４に伝達される。一方、インプット軸４１に入力される動力が入力ギヤ８１からセカンダリ伝達ギヤ９１に伝達されて、セカンダリ伝達ギヤ９１が回転しても、後進クラッチ９２の解放により、セカンダリ伝達ギヤ９１がセカンダリ軸５５に対して空転し、セカンダリ軸５５に動力が伝達されない。

プライマリ軸５４に伝達される動力は、プライマリプーリ５６とセカンダリプーリ５７とのプーリ比に応じたベルト変速比で変速されて、セカンダリ軸５５に伝達される。そして、セカンダリ軸５５に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ１０２から出力伝達ギヤ１０１を介してアウトプット軸４３に伝達される。

車両の後進時には、前進クラッチ８３が解放されて、後進クラッチ９２が係合される。エンジン２からトルクコンバータ４を介してインプット軸４１に入力される動力は、後進クラッチ９２の係合により、入力ギヤ８１からリバース伝達機構４４およびセカンダリ伝達ギヤ９１を介してセカンダリ軸５５に伝達される。このとき、セカンダリ軸５５は、車両の前進時と逆方向に回転する。一方、インプット軸４１に入力される動力が入力ギヤ８１からプライマリ伝達ギヤ８２に伝達されて、プライマリ伝達ギヤ８２が回転しても、前進クラッチ８３の解放により、プライマリ伝達ギヤ８２がプライマリ軸５４に対して空転し、プライマリ軸５４に動力が伝達されない。

セカンダリ軸５５に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ１０２から出力伝達ギヤ１０１を介してアウトプット軸４３に伝達される。

そして、アウトプット軸４３に伝達される動力は、アウトプット軸４３からプロペラシャフトに出力されて、プロペラシャフトからリヤデファレンシャルギヤ（リヤデフ）およびドライブシャフトを介して左右の後輪に伝達される。

＜プライマリ軸周りの構造＞
図３は、プライマリ軸５４の前端部を図１よりも拡大して示す断面図である。

プライマリ軸５４は、第１プライマリ軸１３１と第２プライマリ軸１３２とに分割して構成されている。第１プライマリ軸１３１は、第２プライマリ軸１３２の前側に配置されている。第１プライマリ軸１３１の後側の端部には、後端面から略円柱状に凹んだ空間を有する接続凹部１３３が形成されている。第２プライマリ軸１３２の前側の端部は、接続凹部１３３内に挿入されて、接続凹部１３３内において、第２プライマリ軸１３２の外周面は、接続凹部１３３の内周面とスプライン嵌合している。プライマリプーリ５６は、第２プライマリ軸１３２に支持されている。

第１プライマリ軸１３１の前側の端部には、ボールベアリング１４１のインナレース１４２が相対回転不能に外嵌されている。ボールベアリング１４１のアウタレース１４３は、第１ケース１１に相対回転不能に保持されている。これにより、第１プライマリ軸１３１は、ボールベアリング１４１を介して、第１ケース１１に回転可能に支持されている。また、第２プライマリ軸１３２の前側の端部は、ボールベアリング１４４を介して、第２ケース１２に回転可能に支持されている。第２プライマリ軸１３２の後端部、つまりプライマリ軸５４の後端部は、前述したように、ボールベアリング１１６を介して、アダプタ１１１に回転可能に支持されている。

前進クラッチ８３のクラッチドラム８４の内周端は、第１プライマリ軸１３１に固定されている。クラッチドラム８４の外周端部の内側には、複数のクラッチプレート１５１が軸線方向に間隔を空けて並べて保持されている。クラッチハブ８５の外側には、複数のクラッチディスク１５２が軸線方向に間隔を空けて並べて保持されている。クラッチプレート１５１とクラッチディスク１５２とは、軸線方向に交互に並べられている。

プライマリ伝達ギヤ８２とクラッチピストン８６との間には、バランサ１５３が設けられている。バランサ１５３は、第１プライマリ軸１３１とクラッチハブ８５との間で軸径方向に延びる円環状に形成され、その内周端部が第１プライマリ軸１３１に固定されている。リターンスプリング８８は、クラッチピストン８６とバランサ１５３との間に圧縮状態で介在されている。これにより、リターンスプリング８８の弾性力は、クラッチピストン８６をバランサ１５３から離間させる方向に弾性的に付勢している。

＜作用効果＞
以上のように、車両の前進時には、インプット軸４１からプライマリ軸５４に動力が伝達され、その動力がプライマリ軸５４からセカンダリ軸５５に変速して伝達され、さらにセカンダリ軸５５からアウトプット軸４３に伝達される。そのため、車両の前進時には、インプット軸４１からアウトプット軸４３に動力を変速して伝達することができる。

一方、車両の後進時には、インプット軸４１からリバースアイドラ軸１０３を介してセカンダリ軸５５に動力が伝達され、その動力がセカンダリ軸５５からアウトプット軸４３に伝達される。そのため、車両の後進時には、インプット軸４１からアウトプット軸４３に無段変速機構４２を経由せずに動力を伝達することができる。動力がリバースアイドラ軸１０３を経由するが無段変速機構４２を経由しないので、前進時と比較して、動力の伝達経路が長くなることを抑制でき、動力の伝達効率が低下することを抑制できるばかりか、伝達効率を向上させることができる。その結果、変速ユニット１が搭載される車両の燃費を向上させることができる。

しかも、車両の後進時には、前進クラッチ８３が解放され、動力が無段変速機構４２を経由しないので、無段変速機構４２の変速比を小さくして（ハイにして）、前進クラッチ８３のクラッチドラム８４の回転数を下げることができる。これにより、油圧室８７内に発生する遠心油圧を下げることができ、その遠心油圧によるクラッチピストン８６の押し付け圧を低減することができる。その結果、クラッチピストン８６をクラッチプレート１５１から離間させるための付勢力を発生するリターンスプリング８８およびリターンスプリング８８をクラッチピストン８６との間に介在させるバランサ１５３の廃止、ないしは、リターンスプリング８８の荷重を低減でき、変速ユニット１のコストおよび質量を低減させることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、変速ユニット１は、エンジン２の後側に、ＣＶＴ５のインプット軸４１が車両の前後方向に延びる縦向きとなる縦置きで配置されているとした。しかしながら、これに限らず、本発明は、エンジン２の左側または右側に、ＣＶＴの入力軸（インプット軸）が車両の左右方向に延びるように横置きされる変速ユニットに適用することもできる。

また、無段変速機構４２の動力伝達方式は、ベルト式に限らず、チェーン式またはトロイダル式であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：変速ユニット（変速機）
４１：インプット軸
４２：無段変速機構
４３：アウトプット軸
５４：プライマリ軸
５５：セカンダリ軸
８２：プライマリ伝達ギヤ
８３：前進クラッチ
８４：クラッチドラム
８５：クラッチハブ
８６：クラッチピストン
８７：油圧室
９１：セカンダリ伝達ギヤ
９２：後進クラッチ
１０３：リバースアイドラ軸
１５１：クラッチプレート
１５２：クラッチディスク

Claims (2)

1. 車両に搭載される変速機であって、
   駆動源からの動力が入力されるインプット軸と、
   前記インプット軸と平行に延びるアウトプット軸と、
   前記インプット軸と前記アウトプット軸との間の動力伝達経路上に設けられ、前記インプット軸とそれぞれ平行に延びるプライマリ軸およびセカンダリ軸を有し、前記プライマリ軸から前記セカンダリ軸に動力を変速して伝達する無段変速機構と、
   前記インプット軸と平行に延びるリバースアイドラ軸と、
   前記プライマリ軸に支持され、前記インプット軸から動力が伝達されるプライマリ伝達ギヤと、
   前記プライマリ軸と前記プライマリ伝達ギヤとの間で動力を伝達／遮断する前進クラッチと、
   前記セカンダリ軸に支持され、前記インプット軸から前記リバースアイドラ軸を介して動力が伝達されるセカンダリ伝達ギヤと、
   前記セカンダリ軸と前記セカンダリ伝達ギヤとの間で動力を伝達／遮断する後進クラッチと、
   前記インプット軸の一端部を支持するオイルポンプと、を含み、
   前記車両の前進時には、前記前進クラッチが係合され、前記後進クラッチが解放されて、前記インプット軸から前記プライマリ伝達ギヤを介して前記プライマリ軸に動力が伝達されて、前記プライマリ軸から前記セカンダリ軸に伝達される動力が前記セカンダリ軸から前記アウトプット軸に伝達され、
   前記車両の後進時には、前記前進クラッチが解放され、前記後進クラッチが係合されて、前記インプット軸から前記リバースアイドラ軸および前記セカンダリ伝達ギヤを介して前記セカンダリ軸に動力が伝達されて、前記セカンダリ軸から前記アウトプット軸に動力が伝達され、
   前記前進クラッチは、
   前記プライマリ軸と一体に回転するように設けられ、クラッチプレートを保持するクラッチドラムと、
   前記プライマリ伝達ギヤと一体に回転するように設けられ、クラッチディスクを前記クラッチプレートと回転軸線方向に対向するように保持するクラッチハブと、
   前記クラッチドラムと前記クラッチハブとの間で前記プライマリ軸の軸線方向に移動可能に設けられ、前記クラッチドラムとの間に形成される油圧室内の油圧により、前記クラッチプレートを前記クラッチディスクに押し付ける圧を前記クラッチプレートに加えるクラッチピストンと、を備え、
   前記プライマリ伝達ギヤと前記オイルポンプとの間のスペースを利用して設けられ、
   前記後進クラッチは、前記セカンダリ伝達ギヤと前記オイルポンプとの間のスペースを利用して設けられている、変速機。
2. 前記前進クラッチの一部および前記後進クラッチの一部は、前記軸線方向に見て前記オイルポンプと重なっている、請求項１に記載の変速機。

Images