JPH01150065A - Ｖベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＶベルト式無段変速機に関するものである。

（従来の技術） Ｖベルト式無段変速機としては、特開昭６０−２４９７
５８号公報に示されている如く、最低速比をギヤ列で確
保し、高速比をＶベルト式無段変速系により確保するよ
うにしたものがある。

かかるＶベルト式変速機においては、ギヤ列伝動から無
段変速伝動への切換えをクラッチのＯＮ。

ＯＦＦ切換えなしにスムーズに行い得るよう以下の構成
とする。即ち、前進ロークラッチの作動により前進ロー
ギヤを入力軸に結合することで、この前進ローギヤ、こ
れに噛合する歯車及びワンウェイクラッチを介し最低速
比での前進伝動を可能とし、前進ハイクラッチの追加作
動でＶベルト式無段変速系を介した高速比での前進伝動
を可能とする。この構成によれば、前者の前進伝動から
後者の前進伝動への切換えが、前進ロークラッチを作動
したままでもワンウェイクラッチのオーバーランにより
可能であり、当該切換えを前進ハイクラッチの追加作動
のみによりスムーズに行うことができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし従来は前記公報に記載の如く、後退ギヤ列も上記
ワンウェイクラッチを経由する構成とするため、急登板
路での後退走行中車輪がエンジンを逆駆動すべきエンジ
ンブレーキ要求時、逆駆動力がワンウェイクラッチをオ
ーバーランさせてエンジンに至らず、エンジンブレーキ
を得られないという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこの問題を解決するため、前進ロークラッチの
作動により前進ローギヤを入力軸に結合することで前進
ローギヤ、これに噛合する歯車及びワンウェイクラッチ
を介した最低速比での前進伝動が可能で、前進ハイクラ
ッチの追加作動で■ベルト式無段変速系を介した高速比
での前進伝動が可能な■ベルト式無段変速機において、
後退クラッチの作動により入力軸に結合される後退ギヤ
を、前記ワンウェイクラッチに対し並列関係のギヤ列に
噛合させて後退伝動が可能となるよう構成したものであ
る。

（作　用） 前進に際しては前進ロークラッチを作動させて前進ロー
ギヤを入力軸に結合する。この時入力軸の動力は、前進
ローギヤ、これに噛合する歯車及びワンウェイクラッチ
を介し最低速比で出力され、この最低速比での前進走行
が可能である。

この状態で前進ハイクラッチを追加作動させると、■ベ
ルト式無段変速系を介しても入力軸の動力が伝達出力さ
れる。この際、この無段変速系は高速比で動力伝達を行
うため上記のワンウェイクラッチをオーバーランさせ、
最低速ギヤ列伝動から高速用無段変速伝動への切換えを
前進ハイクラッチの追加作動のみでスムーズに行うこと
ができる。その後は無段変速系を変速操作することによ
り変速比を無段階に選定することができ、高速比での前
進走行を無段変速下に行うことができる。

後退に際しては、後退クラッチを作動させて後退ギヤを
入力軸に結合する。この時、入力軸から後退ギヤへの動
力はこれに噛合するギヤ列を介して出力され、後退走行
が可能である。ところで、後退ギヤに噛合するギヤ列を
前記ワンウェイクラッチに対し並列関係のものとするか
ら、後退伝動系に当該ワンウェイクラッチを含まず。後
退走行時エンジンブレーキが得られないといった問題を
なくすことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明無段変速機の一実施例を示す展開断面図
で、図中１は人力軸、２は中間軸、３は出力軸、４はデ
ィファレンシャルギヤを夫々示す。

これらは夫々の軸線ＯＩ〜０４を示す第２図の如くに配
して、第１図の如く変速機ケース５内に回転自在に横架
する。

入力軸１の一端はトルクコンバータ６を介しエンジンク
ランクシャフト（図示せず）に結合してエンジン動力を
人力するようにし、入力軸１の他端にはプライマリプー
リ７を一体結合する。しかして、プライマリプーリのＶ
溝を画成する対向フランジ７ａ、　７ｂの一方７ａは室
８への変速油圧により軸線方向へ変位されてプーリ■溝
の幅を変更可能とする。入力軸ｌには更にその中央部に
前進ローギヤ９及び後退ギヤ１０を回転自在に支持する
。前進ローギヤ９は室１１への油圧により作動される前
進ロークラッチ１２を介しプーリ７の固定フランジ７ｂ
、従って入力軸１に結合可能とする。後退ギヤ１０は室
１３への油圧により作動される後退クラッチ１４を介し
入力軸１に結合可能とする。

中間軸２には、セカンダリプーリ１５を設け、このプー
リも■溝を画成する一対のフランジ１５ａ。

１５ｂのうち一方１５ａをばね１６及び室１７内の油圧
により軸線方向に変位されてプーリ■溝の幅を変更可能
とする。そして、セカンダリプーリ１５をプライマリプ
ーリ７に整列させて、両プーリ間に■ベルト１８を掛は
渡す。中間軸２上には更に、前進ハイギヤ１９を回転自
在に支持し、これを室２０内の油圧により作動される前
進ハイクラッチ２１を介し中間軸２に結合可能とする。

出力軸３上には、前進ローギヤ９に噛合するギヤ２２を
回転自在に支持し、このギヤを前進走行に対応する回転
時ワンウェイクラッチ２３を介して出力軸３に回転係合
し得るようにする。出力軸３上には更に第２図に明示す
る如く前進ハイギヤ１９に噛合するギヤ２４を結合し、
このギヤ２４及び後退ギヤ１０間に第２図の如（リバー
スアイドラギヤ２５を噛合させる。又出力軸３にファイ
ナルドライブピニオン２６を一体成形し、これにディフ
ァレンシャルギヤ４のファイナルドライブリングギヤ２
７を噛合させる。

なお、本実施例の■ベルト式無段変速系では、最低速比
を通常の有段変速機の第２速相当の変速比に設定すると
ともに、■ベルト１８による変速幅を約２．８（最低速
比／最高速比）に設定している。

上記実施例の作用を次に説明する。

トルクコンバータ６を経由したエンジン動力は入力軸ｌ
に入力されている。しかしてクラッチ１２゜１４、２１
を非作動にしている間、入力軸１の回転α（第２図参照
）は出力軸３に至らず、停車が可能である。

前進ロークラッチ１２を作動させて前進ローギヤ９を入
力軸１に結合すると、入力軸１の回転αは前進ローギヤ
９、ギヤ２２及びワンウェイクラッチ２３を経て出力軸
３に至り、これを矢印β方向へ回転させる。この回転β
はファイナルドライブ２６゜２７を介してディファレン
シャルギヤ４を矢印γ方向へ回転し、これにより両車軸
を最低速比での前進走行が可能となるよう駆動すること
ができる。

この状態で前進ハイクラッチ２１を追加作動させ、前進
ハイギヤ１９を中間軸２に結合すると、入力軸１と共に
回転しているプライマリプーリ７から■ベルト１８を経
てセカンダリブーＩＪ１５に達する回転δは前進ハイギ
ヤ１９を介しギヤ２４（出力軸３）を上記と同じβ方向
へ上記より高速で回転する。このため、出力軸３はワン
ウェイクラッチ２３をオーバーランさせながらディファ
レンシャルギヤ４を高速回転させることとなり、高速比
での前進走行を可能にするが、かかる伝動系の切換えを
ワンウェイクラッチ２３の存在故に前進ロークラッチ１
２を作動させたまま、前進ハイクラッチ２１の追加作動
によりスムーズに行うことができる。

その後は、室１７内における一定のプーリ圧とばね１６
とにより■ベルト１８を一定力で挟圧した状態で、室８
内の圧力を走行条件に応じ変更することによりプーリ７
．１５に対する■ベルトの巻掛は径比（変速比）が連続
的に変更され、前記最低速比より高速側の変速幅におい
て無段変速を行うことができる。

後退走行に当っては、後退クラッチ１４を作動させて後
退ギヤ１０を入力軸１に結合する。この時入力軸１から
後退ギヤ１０への回転αはリバースアイドラギヤ２５を
介しギヤ２４をβ′で示す逆方向へ回転し、これにより
ディファレンシャルギヤ４をＴ′で示す逆方向へ駆動し
て後退走行が可能である。

なお本発明においては、後退ギヤ１０に噛合するギヤ列
２４〜２６をワンウェイクラッチ２３に対し並列関係の
ものとするため、このワンウェイクラッチが後退伝動に
関与せず、後退走行時エンジンブレーキが得られなくな
るような問題を解消し得る。

なお、本発明無段変速機は上記実施例に代え第３図に示
す如く、プライマリプーリ７を入力軸ｌと別体にしてこ
の上に回転自在に支持し、前進ローギヤ９を固定フラン
ジ７ｂに一体成形し、前進ロークラッチ１２を変速機ケ
ース５の外側に配して入力軸１とプライマリプーリ７と
を結合するようなものとすることもでき、この場合も前
述した例と同様の作用効果が得られる。

第４図は上記両実施例に対する変速制御油圧回路で、３
０はオイルポンプ、３１はこれからのオイルをライン圧
ＰＬにする調圧弁を示す。ライン圧ｐＬはクラッチ圧制
御弁３２及びプーリ圧制御弁３３に供給され、弁３２は
ライン圧Ｐ、からクラッチ１２．１４゜２１の作動に好
適なりラッチ圧Ｐｃを造り、弁３３はライン圧ＰＬから
ブーＩＪ７，１５の■ベルト挟圧力が好適となるような
プーリ圧Ｐ、を造る。

クラッチ圧Ｐｃはマニュアル弁３４に供給され。

この弁はレバー３５により運転者が停車、前進、後退の
いずれかを指令する時クラッチ圧ＰＣをいずれのクラッ
チ１２．１４．２１にも向かわせなかったり、前進クラ
ッチ１２．２１に向かわせたり、後退クラッチ１４に向
かわせるものとする。マニュアル弁３５の停車位置で全
てのクラッチ１２．１４．２１がクラッチ圧ＰＣを供給
されず、非作動で、前記した如く変速機を動力伝達が行
われない中立状態にし得る。

マニュアル弁３４の後退位置でクラッチ圧Ｐｃは後退ク
ラッチ１４に供給されてこれを作動し、変速機を後退走
行が可能な状態にし得る。

マニュアル弁３４の前進位置でクラッチ圧Ｐ、は、前進
クラッチ１２に常時供給されてこれを作動し続ける他、
ベルト伝動選択弁３６により適宜前進クラッチ２１に供
給されてこれを追加作動することにより前記最低速ギヤ
列伝動から高速無段変速伝動への切換えを行うことがで
きる。弁３６はばね３６ａ及びスロットル圧（エンジン
スロットル開度）により前進ハイクラッチ２１を作動さ
せない傾向となり、ガバナ圧（車速）により前進ハイク
ラッチ２１を作動させる傾向となる。つまり、弁３６は
常態で前進ハイクラッチ２１を非作動にし、車速かエン
ジンスロットル開度毎の設定値以上になる時前進ハイク
ラッチ２１を作動して上記の切換えを行うことができる
。なお前進ハイクラック２１の作動はオリフィス３７及
びアキュムレータ３８により速度制御され、上記切換え
時のショックを緩和することができる。

プーリ圧制御弁３３はオリフィス３９を経由した前進ハ
イクラッチ作動圧が正規の値の間、これとばね３３ａの
ばね力とで決まる正規の値にプーリ圧ＰＰを制御し、オ
リフィス３９からの圧力が存在しない間プーリ圧ｐ、を
正規の値より低い値にするものとする。かくて、前進ハ
イクラッチ２１を作動させない、又はその作動開始から
（前記伝動系の切換えから）オリフィス３９で決まる一
定時間中、プーリ圧Ｐ、は正規より低い値にされている
。従って、前記伝動系の切換え時セカンダリブーＩＪ１
５は勿論のこと、プライマリプーリ７も夫々室１７．８
内を低圧にされ、ベルト伝動系の変速比はばね１６で低
速寄りにされている。このため前記伝動系の切換時、最
低速ギヤ列伝動の変速比とベルト伝動の変速比とが最も
接近していることとなり、切換えショックを最も小さく
することができる。

なお、上記切換後はオリフィス３９を経由してプーリ圧
制御弁３３に通常の圧力が供給される結果、プーリ圧制
御弁３３はプーリ圧ＰＦを正規の値に保つ。このブーり
圧Ｐ、は一方でセカンダリプーリ１５の室１７に至って
ばね１６とによりＶベルト１８を強力な一定値で挾圧し
続ける。他方でブーり圧Ｐ。

は無段変速弁４０に供給され、この弁はプーリ圧ＰＰを
要求変速比対応圧に応じた値に減圧して変速圧Ｐ３　と
なし、これをブライプリプーリ７の室８に供給する。か
くて、Ｖベルト１８はプーリ７への変速圧Ｐ、に応じた
巻き掛は位置となり、要求変速比へ無段変速することが
できる。

第５図は弁３３．３６．４０を上記油圧制御に代え電子
制御して同様の変速が可能となるようにした例を示す。

これがため本例では、プーリ圧制御弁３３にソレノイド
３３ｂを設け、そのＯＮ時プーリ圧Ｐ。

を正規の値に、又ＯＦＦ時プーリ圧ｐ、を低く保つもの
とする。又、ベルト伝動選択弁３６にはソレノイド３６
ｂを設け、そのＯＮ時前進ハイクラッチ２１を作動する
ものとする。更に無段変速弁４０にはソレノイド４０ａ
を設け、その駆動デユーティを増大するにつれ変速圧Ｐ
、Ｊが上昇してベルト伝動系の変速比を高速側ヘシフト
し得るものとする。

そして、ソレノイド３３ｂ、　３６ｂ、　４０ａをコン
トローラ４１により電子制御し、このコントローラニは
エンジンスロットル開度ＴＨ及び車速■を夫々検出する
センサ４２．４３からの信号を入力する。コントローラ
４１は第６図の制御プログラムを一定時間毎に繰返し実
行して第４図につき前述したと同様の前進用変速制御を
行うことができる。

即ち、ステップ５０で読込んだスロットル開度Ｔｌ＋及
び車速■から運転状態に応じた最適な目標変速比をステ
ップ５１において演算する。次のステップ５２ではこの
目標変速比と現在の変速比とを対比して前進ハイクラッ
チ２１を状態切換えすべきか否かを判別し、切換えすべ
きでなければステップ５３で現在における前進ハイクラ
ッチ２１のＯＮ、　ＯＦＦ状態をチエツクする。ＯＦＦ
なら最低速ギヤ列伝動で変速制御不要のためそのまま終
了し、ＯＮならベルト伝動であるため以下の変速制御を
行う。つまりステップ５４で目標変速比と現在のプーリ
比との比較により、両者が違ってるか否か、即ちプーリ
比を変更する必要があるか否かをチエツクし、必要なら
ステップ５５で無段変速弁４０のソレノイド駆動デユー
ティを目標変速比に対応する値に変更してプーリ比を目
標変速比に近付け、不要なら制御をそのまま終了して現
在のプーリ比を保つ。

ステップ５２で前進ハイクラッチ２１をＯＮ、　ＯＦＦ
切換えすべきと判別した場合、ステップ５６でＯＮ→Ｏ
ＦＦ切換えか、ＯＦＦ→ＯＮ切換えかをチエツクする。

ＯＮ→ＯＦＦ切換え時は高速ベルト伝動から低速ギヤ伝
動への切換えであるから、急を要することもあって要求
通りにステップ５７でベルト伝動選択弁３６をＯＦＦ　
した後制御をそのまま終了する。しかしてＯＦＦ　−Ｏ
Ｎ切換え時は低速ギヤ伝動から高速ベルト伝動であり、
この時高速ベルト伝動のプーリ比が低速側の限界値でな
いと大きな切換えショックを生ずる。この事実に鑑み本
例では、ステップ５８で現在プーリ比が最低速比か否か
をチエツクし、既に最低速比ならステップ５９で要求に
合せてベルト伝動選択弁３６をＯＮするが、プーリ比が
最低比でなければ、ステップ６０でプーリ圧制御弁３３
をＯＦＦ　してプーリ圧Ｐ、を低くし、プーリ比を最低
速にした後にステップ５９を実行する。

かかる低速ギヤ伝動から高速ベルト伝動への切換後は、
ステップ５４．５５によりプーリ比を目標変速比に一致
させる。

（発明の効果） かくして本発明Ｖベルト式無段変速機は上述の如く、後
退ギヤ１０をワンウェイクラッチ２３に対し並列関係の
ギヤ列２４〜２６に噛合させたから、このワンウェイク
ラッチが後退伝動に関与せず、後退走行時エンジンブレ
ーキが得られなくなるような問題をなくすことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明無段変速機の一実施例を示す展開断面図
、 第２図は同じくそのエンジン動力入力側と反対の側から
見た実際の軸配置図、 第３図は本発明の他の例を示す第１図と同様の展開断面
図、 第４図は第１図乃至第３図に示す変速機の変速制御油圧
回路図、 第５図は変速制御油圧回路の他の例を示す回路図、 第６図は同側におけるコントローラの制御プログラムを
示すフローヂャートである。 １・・・人力軸　　　　　　２・・・中間軸３・・・出
力軸 ４・・・ディファレンシャルギヤ ６・・・トルクコンバータ　７・・・プライマリプーリ
９・・・前進ローギヤ　　　１０・・・後退ギヤ１２・
・・前進ロークラッチ　１４・・・後退クラッチ１５・
・・セカンダリプーリ　１８・・・■ベルト１９・・・
前進ハイギヤ　　　２１・・・前進ハイクラッチ２２、
２４・・・ギヤ　　　　　２３・・・ワンウェイクラッ
チ２５・・・リバースアイドラギヤ ２６・・・ファイナルドライブピニオン２７・・・ファ
イナルドライブリングギャ第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前進ロークラッチの作動により前進ローギヤを入力
   軸に結合することで前進ローギヤ、これに噛合する歯車
   及びワンウェイクラッチを介した最低速比での前進伝動
   が可能で、前進ハイクラッチの追加作動でＶベルト式無
   段変速系を介した高速比での前進伝動が可能なＶベルト
   式無段変速機において、 後退クラッチの作動により入力軸に結合される後退ギヤ
   を、前記ワンウェイクラッチに対し並列関係のギヤ列に
   噛合させて後退伝動が可能となるよう構成したことを特
   徴とするＶベルト式無段変速機。