JPH01283463A

JPH01283463A - 車両用ベルト式無段自動変速装置

Info

Publication number: JPH01283463A
Application number: JP7046489A
Authority: JP
Inventors: Shiro Sakakibara; 史郎榊原
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1989-11-15

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、２軸の可変プーリ間に■字形又は台形断面の
無端ベルトを聞は渡し、該無端ベルトがそれぞれの可変
プーリに接触する゛１１径方向位置を変化させることに
よって、２個の可変プーリの軸間のｕ転速度比を無段的
に変換させる形式のベルト式無段自動変速装置、特に車
両用自動変速装置に応用した車両用ベルト式無段自動変
速装置に関する。

（従来の技術）従来、ベルト式無段変速装置は、車両用とするためｔこ
は、逆転用の歯車機構を必要とすること、可変プーリの
径に制限があって減速比を大きくとることができないの
で、出力軸から車輪駆動軸までの間の減速比を歯車式変
速機より太き（する必要があるが、歯車式変速装置に比
べて構造が筒車であり、形状も小さいので、原動機、変
速装置及び差動装置を一体的に組み込むのには適し−で
いる。

この、従来の車両用ベルト弐無段自動変速装置は、入力
軸側に支持されたプライマリ・プーリと出力側に支持さ
れたセカンダリ・プーリとの間を無端ベルトが連結する
１＃造になっていて、上記プライマリ・プーリ及びセカ
ンダリ・プーリは、それぞれ固定フランジとそれに対し
て相対的に移動ずろ可動フランジとからなっている。

また、多板式クラッチ、プラネタリ歯車装置及び多板式
ブレーキによって前後進切換装置が形成され、該前後進
切換装置が上記プライマリ・プーリ及びセカンダリ・プ
ーリからなる可変プーリの入力軸側又は出力軸側に配設
されて、車両の前進又は後進の切り換えを行うようにな
っている。

ところで、従来の車両用ベルト弐無段自動変速装置を使
用した車両を停止してパーキングさせる１３合に、動力
伝達系をロックするため、回転部材にロック用の係合爪
が形成されている。そして、一方、゛該係合爪に係合す
る部材を設け、該部材を選択的に係合させることによっ
て上記回転部材の回転を阻止するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記従来の車両用ヘルド式無段自動変速装置
においては、ロックするための係合爪が、可変プーリの
出力側に配設された減速歯車装置の出力側に設けられて
いたため、パーキング時におい”ζ、り・イヤから上記
係合爪に逆に伝達される１ルクが大きく、パーキング装
置の耐久性を損なうことがあった。

また、パーキング装置の出力側に前後進切換装置がある
場合においては、該前後進切換装置を構成する各要素が
タイヤから伝達されるトルクによってわずかに回転する
ことにより、動力伝達系を完全にロックすることが困難
であった。

本発明は、上記従来の車両用ベルト式無段自動変速装置
の問題点を除去し、タイヤからバー、トング用の係合爪
に伝達されるトルクを小さくするとともに、完全なロッ
クを行うことを可能としだ車両用ベルト式無段自動変速
装置を堤供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記問題点を解決するために、２個の可変プ
ーリ（３１）　、　（４１）間に■字形又は台形断面の
無端ベル）　（５１）を掛け渡し、該無端ベル）　（５
１）がそれぞれの可変プーリ（３１）、　（４１）に接
触する半径方向位置を変化させることによって、２個の
可変プーリ（３１）　、　（４１）の軸間の回転速度比
を無段的に変換させ、かつ、多板式クラッチ（１１）又
は多板式ブレーキ（１９）を係合させて車両の前進及び
後進を切り換える前後進切換装置（１１０）を備えた車
両用ベルト弐無段自動変速装置において、上記可変プー
リ（４１）すなわちセカンダリ・プーリの固定フラン’
、；　（４２）の外周縁近傍に、パーキング用の係合爪
（１２０）を形成するようにしである。

そして、上記セカンダリ・プーリ（４１）の入力側には
、プラネタリ歯車装置（１８）で構成される前後速切１
桑装置（１１０）が配設されるようになっている。

（作用及び発明の効果）木発′明によれば、上記のようにセカンダリ・プーリ（
４１）の固定フランジ（４２）の外周縁近傍にパーキン
グ用の係合爪（１２０）が形成されζいるので、パーキ
ング時において、タイヤからのトルクは減速歯車装置（
ＩＩＥＩ）を介して係合爪（１２０）に伝達されること
になる。したがって、係合爪（１２０）に掛かる応力が
低減され、その耐久性を向上させることが可能となる。

また、セカンダリ・プーリ（４１）の入力側に前後速切
換装Ｈ（１１０）が配設されるため、それを構成する各
要素、特にプラネタリ歯車装置が、タイヤから伝達され
るトルクによって回転することがなくなるので、動力伝
達系を完全にロックすることが可能となる。

なお、上記記載において、説明の便宜上、各要素に符号
を付しているが、これらは本発明の構成を限定するもの
ではない。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しなからｔＦ
細に説明する。

第１図は車両用ヘル［・弐無段自動変速装置の概要図、
第２図はプライマリ・プーリ、セカンダリ・プーリ及び
差動歯車筐間の回転連結状態を示す概要図、第３図は本
発明の車両用ベルト式無段自動変速装置の断面図である
。

図において、トルクコンバータ１は内燃機関等の原動機
Ａの出力軸に連結されたポンプインペラ２、後述する入
力軸７に連結されたタービンランナ３及び−・方向りン
ノチによりハウジング１００に支承されたステーク４で
構成される。また、ピストン５が上記タービンランナ３
又は入力軸７に対して摺動自在とされるか、又は入力軸
７に摺動自在とされたタービンランナ３に固着されてい
る。

そして、該ピストン５に設けられた摩擦機６が、ポンプ
インペラ２と固着されたトルクコンバータｌのケーシン
グに対向して、上記ケーシングとピストン５とで直結ク
ラッチを構成している。

変速装置の入力軸７は、ハウジング１００に回転自在に
支承されており、その一端は上記タービンランナ３に連
結され、他端は同一軸上に配列された中間軸８を回転自
在に支承している。そして、該中間軸８は、一端が上述
したように入力軸７に支承され、他端がハウジング１０
０に支承されるようになっている。

また、入力軸７の端部には、クラッチドラム９が同心的
に固着され、一方、中間軸８の入力軸側端部にはクラッ
チハブ１０がスプライン係合によって同心的に連結され
ている。そして、クラ、チ［ラム９及びクラッチハブ１
０の円筒状部材間に多板式クラッチ１１が配設され、ク
ラッチドラム９に摺動自在に設けられたピストン１２に
より多板式クラッチ１１が作動させられて入力軸７と中
間軸８とが係脱される。なお１３はピストン１２を作動
させるシリンダである。

ところで、中間軸８には、該軸８にスプライン係合して
いるサンギヤ１４、該軸８に同心的に回転自在とされた
リングギヤ１５、上記サンギヤ１４と噛合するプラネタ
リピニオン１６、上記リングギヤ１５と噛合するプラネ
タリピニオン１６’　と、これらプラネタリピニオン１
６．１６’を相互に噛合わせた状態で回転自在に支承す
るプラネタリキャリヤ１７とから構成されるプラネタリ
歯車装置１８が設けられている。

そして、該プラネタリ歯車装置１日のプラネタリキャリ
ヤ１７の外周は、上記クラッチドラム９にスプライン係
合されており、上記リングギヤ１５の外周とハウジング
１００とでシリンダ２０が形成される。

該シリンダ２０内には、ピストン２１が摺動自在に収納
されており、それにより多板式ブレーキ１９が作動して
、上記リングギヤ１５がハウジング１００に対して係脱
されるようになっている。

上記構成において、多板式クラッチ１１が係合させられ
ると、入力軸７の回転が中間軸８に伝達されて車両が前
進する。一方、多板式クラ・ノチ１１が解放させられ、
多板式ブレーキ１９が係合させられると、リングギヤ１
５がハウジング１００に係止され入力軸７の回転が逆転
され中間軸８に伝達される。

こうして、人力軸７側から中間軸８側に向けて配列され
た上記多板式クラッチ１１、プラネタリ歯車装置１８及
び多板式ブレーキ１９によって、入力軸７と中間軸８と
の間に正逆転装置、すなわち前後進切換装置１１０が構
成される。

上記前後進切換装置１１０においては、前進時に上記多
板式クラッチ１１が係合されるだけで入力軸７の回転が
出力軸８に直接伝達され、プラネタリ歯車装置１８のギ
ア間の噛み合いを必要としないので、噛み合いによるノ
イズを低減するだけでなく、プラネタリ歯車装置１８の
耐久性を向上させることができる。

また、前後進切換装置１１０は、上述したようにサンギ
ア１４とリングギア１５の間に）゛う不タリビニオン１
６．１６’を配設したダブルピニオン形プラネタリ歯車
装置１日を利用しているので、前進の場合と後進の場合
とで出力が変化しない。

更に、上記多板式ブレーキ１９は、上記プラネタリ歯車
装置１８の径方向外側に配設され、該プラネタリ歯車装
置１８のリングギア１５の外周に、上記多板式ブレーキ
１つの回転側薄板が固定されるため、前後進切換装置１
１０をコンパクトにすることができる。

次に、上記中間軸８には、前後進切換装置に隣接してプ
ライマリ・プーリ３１が配設されていて、後述するセカ
ンダリ・プーリ４１と共に可変プーリを形成している。

該プライマリ・プーリ３１は、上記中間軸８と同心的に
一体に構成された固定フランジ３２と、中間軸８に対し
て同心的に配設され、かつ、軸方向に摺動する可動フラ
ンジ３３とからなっている。

該可動フランジ３３には、円筒型３５が一体に形成され
、中間軸８に固定したシリンダ３６の円盤３７と同心的
に配列されている。そして、内周が中間軸８に固定され
、外周が上記円筒盤３５の内周に嵌合された第１のピス
トニア３８と該第１のピストン３８と上記シリンダ３６
の周壁３７との間に嵌合された第２のピストン３９とに
よりダブルピストン式の流体圧サーボ４０が構成される
。

ここで、上記前後進切換装置１１０とプライマリ・プー
リ３】の間には、百行を分離する壁１１１が設けられ、
該壁１１．１の中央に設けられた貫通孔１１７を上記中
間軸８が貫通ずるようになっている。咳ｒｉ１１１１こ
は、上記前後進切換装置１１０に向けて開口する凹部１
１２が形成されていて、該凹部１１２内には該前後進切
換装置１１０を構成する要素の少な（とも一部、例えば
ピストン２１が収容されている。

また、上記璧１１１には、上記貫通孔１１７の軸心側に
ヘアリング１１３が配設されている。

したがって、凹部１１２に収容された前後進切換装置１
１０の少なくとも一部が、軸方向上において上記ヘアリ
ング！＋３　と重なった位置に配設されることになるの
で、重なった長さだけ装置の軸方向寸法を小さくするこ
とができる。

ところで、上記プライマリ・プーリ３１は、その一端が
ベアリング］１３により、他端がベアリング１１４によ
ってハウジング１００に直接支持されている。しかも、
各ベアリング１１３．１１４は、固定フランジ３Ｉ及び
可動フランジ３３に近接させて配置される。

一方、可変プーリを介して回転速度比を変化させた後の
出力を取り出すために、出力軸２５が上記中間軸８に平
行になるように設けられている。該出力軸２５は上記中
間軸８と同様にベアリング１１５゜１１６によりハウジ
ング１００に直接支持されていて、しかも、ヘアリング
１１５．１１６が固定フランジ４２及び可動フランジ４
３に近接させて配置される。

このように、中間軸８及び出力軸２５が、共に強固にハ
ウジング１００に支持されることになるので、後述する
無端ベルト５１の張力によって両軸８．２５に加えられ
る応力に対して剛性を保つことができ、常に両軸８，２
５を下行な状態に維持することができる。

また、上記出力軸２５には、上記プライマリ・プーリ３
１と共に可変プーリを構成するセカンダリ・プーリ４Ｉ
の固定フランシイ２が一体に形成されていて、出力軸２
５に対して同心的に配設された可動フランジ４３が、該
出力軸２５上を軸方向に摺動することができるようにな
っている。

また、該可動フランジ４３に一体に形成した円筒Ｉ！ｉ
４５が、出力軸２５に固定したシリンダ４６の円盤４７
と同心的に配列されている。そして、内周が出力＃１２
５に固定され、外周が上記円筒盤４５の内周に嵌合され
゛た第１のピストン４８と、該第１のピストン４８と上
記シリンダ４６の円盤４７との間に嵌合された第２のピ
ストン４９とによりダブルピストン式の流体圧サーボ５
０が構成される。

上記シリンダ４６内には螺旋スプリング４４が設けられ
、可動フランジ４３を固定フランジ４２に向けて常に押
圧する弾性力を付与している。

５１はプライマリ・ブー１Ｊ３１及びセカンダリ・プー
リ４１のそれぞれのフランジの相対向する円錐状傾斜面
に掛け渡される無端ベルトである。該無端ヘル１−５１
は、上記円錐状傾斜面に保合する傾斜面５２、５２に開
口するスリット５３．５３を穿設形成した金属製ブｌコ
ック５４を厚さ方向に多数並べ、上記スリット５３．５
３に挿入した無端の金属バンドで連設し゛ζ形成したも
のである（例えば特開昭５４−５２２５３号公報参照）
。そして、上記プライマリ・プーリ３１．セカンダリ・
プーリ４１及び無端ヘルド５１によってベルト式無段変
速機が構成される。

ところで、左右の車輪に動力を伝達するだめの車輪駆動
軸２７．２７’　、該車輪駆動軸２７．２７’に固着し
た傘歯車を含む差動歯車装置を内蔵した差動歯車筐２８
が、上記車輪駆動軸２７．２７′が出力軸２５に平行に
なるようにハウジング１００に回転自在に支承されてい
る。そして、上記出力軸２５にはスブロケ７）ホイール
２６が設けられ、一方、該差動歯車筐２８の外周に設け
たスプロケットホイール２９と上記スプロケットホイー
ル２６との間にチエイン６１が川は渡されていて、出力
軸２５の回転が重輪駆動ｌｔ［ｈ２７．２７’に伝達さ
れる。

上記出力軸２５のスプロケットホイール２６は、出力軸
２５に直接固着してもよいが、図示の実施例では出力軸
２５と同心的に回転するようになっている。

すなわち、出力軸２５に固定したサンギヤ５５、咳サン
ギヤ５５に噛合し、上記サンギヤ５５と同心的位置にハ
ウジング１００に固定したリングギヤ５７及びプラネタ
リピニオン５６を回転自在に支承するプラネタリキャリ
ヤ５８により減速歯車装置１１８が構成される。そして
、該プラネタリキャリヤ５８は、上記スプロケットホイ
ール２６と連結され、出力軸２５の回転を減速してスプ
ロケットホイール２６に伝達する。゛一方、車両をパーキングさせる際に動力伝達系をロック
するため、セカンダリ　ブーＩＪ４１の固定フランジ４
２の外周縁近傍にパーキング用の係合爪１２０が設けら
れている。該係合爪１２０は、動力伝達系において上記
減速歯車装置１１８の前方に配設されているので、タイ
ヤから係合爪１２０に逆に伝達されるトルクを減らずこ
とができる。また、該減速歯車装置７ｆｌ１８は、動力
伝達系において上記前後進切換装置１１０より後方に配
設されている。したがって、係合爪］２０を係止させた
にもかかわらず、タイヤからのトルクにより前後進切換
装置１１０内のギアのズレ等によって完全なパーキング
を行うことができなくなるといった問題はなくなる。

なお、中間軸８の外壁及びプライマリ・プーリ３１の可
動フランジ３３の軸の内壁には、軸方向の凹溝が対向す
るように形成され、コ亥凹溝中に複数個の球体６２．６
２　　・・・が挟持される。また、出力軸２５の外壁及
びセカンダリ・プーリ４１の可動フランジ４３の軸の内
壁にも同様に軸方向の凹溝が対向して形成され、該凹溝
中に複数個の球体６３．６３　　・・・が挟持される。

これら凹溝と球体６２．６３の保合により、可動フラン
ジ３３．４３は軸８，２５と一体的に回転させられると
ともに、球体６２．６３に支承されるため軸方向の摺動
抵抗が低減させられる。

また、出力軸２５の一端にはガバナバルブ１（１１が設
けられ、油ポンプ１０２によって形成される流体圧に出
力軸２５、すなわち車輪の走行速度に比例した因子が加
えられるように調整される。

以上のように構成される車両用ベルト式無段自動変速装
置においては、マニュアルバルブ（図示せず）を前進位
置に操作すると、スロットルバルブ（図示せず）及びガ
バナバルブ１０１によりｉｌｌ整されたラインプレッシ
ャがシリンダ１３に導入され、多板式クラッチ１１が係
合されて入力軸７と中間軸８とが結合される。

この時、上記ラインプレッシャを中間軸８の軸孔１０３
、油孔１０４及び可動フランジ３３の軸筒部に穿設した
油孔１０５を介して流体圧サーボ４０のシリンダ室に導
入する一方、上記ラインプレッシャを出力軸２５の軸孔
１０６、油孔１０７及び可動フランジ１３の軸筒部に穿
設した油孔１０８を介して流体圧サーボ５０のシリンダ
室に導入すると、プライマリ・プーリ３１及びセカンダ
リ・ブー１月１のそれぞれの可動フランジ３３．４３は
固定フランジ３３．４３は固定フランジ３２．４２に向
かって押圧され、その円錐杖傾斜面によって無端ベルト
５１の傾斜面５２が挟圧され、中間軸８の回転が上記無
端ベルト５１を介して出力軸２５に伝達される。

そし°ζ、プライマリ・プーリ３１の流体圧サーボ４０
に作用する作動流体の圧力をセカンダリ・ブー７月１の
流体圧サーボ５０に作用する作動流体の圧力より大にす
るときは、プライマリ・プーリ３１に係合する無端ヘル
ド５１の有効駆動半径が次第に大となるとともに、セカ
ンダリ・プーリ４１に係合する無端ヘルド５１の有効駆
動半径は次第に小となり、−、ルト式変速機は無段階に
出力軸２５を増速することになる。

そして、出力軸２５の回転はサンギヤ５５、プラネタリ
ピニオン５６、プラネタリキャリヤ５Ｂ及びリングギャ
５７で構成される減速歯車装置により所定の減速比でス
プロケットホイール２６に伝達され、更にチエイン６１
、スプロケットホイール２９、差動歯車筐２８を介して
左右の車輪駆動軸２７．２７’に伝達される。

ここで、マニュアルバルブを後進位置に操作すると、ラ
インプレッシャがシリンダ２０に送られ、ピストン２１
が多板式ブレーキ１９を作動させる。その結果、リング
ギヤ１５がハウジング１００に係止され、中間軸８は、
プラネタリ歯車装置１８を介して入力軸７に対し所定の
減速比で逆転させられる。

そして、プライマリ・プーリ３１及びセカンダリ・プー
リ４１の流体圧サーボ４０．５０には上記と同様のライ
ンプレッシャが作用して、車輪駆動軸２７．２７’は後
進方向に回転駆動される。

次に、マニュアルパルプを中立位置に操作すると、シリ
ンダ１３．２０、流体圧サーボ４０のラインプレッシャ
がドレインされて、セカンダリ・プーリ４１の流体圧サ
ーボ５０内の螺旋スプリング４４の弾性力が、可動フラ
ンジ４３を固定フランジ４１に近接するよう°に押圧す
る。この時、セカンダリ・プーリ４１に係合する無端ベ
ルト５１の保合位置が半径方向に押し出されるので、車
両の停止中における中間軸８に対する出力軸２５の減速
率が最も大きくなる。

上記構成からなる車両用ベルト式無段自動変速装置にお
いては、第２図に示すように出力軸２５と車輪駆動軸２
７．２７’は平行にされ、かつ両軸間をチエイン６１で
駆動伝達するので、歯車で駆動伝達する場合と比較して
、出力軸２５と車輪駆動軸２７゜２７′間の減速率を任
意に選ぶことができる。

また、動力伝達経路を短く、かつ軽量とすることができ
、出力軸２５の流体圧サーボ５０への作動流体の供給を
出力軸２５の端部から行うことができ、中間軸８、出力
軸２５、車輪駆動軸２７の置方の自由度が大となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。

例えば、本発明において流体継手として、図示のトルク
コンバータのほかフルカン継手など任意の流体継手を用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用ベルト式無段自動変速装置の概
要図、第２図は動力伝達系の概要図、第３図は本発明の
車両用ベルト式無段自動変速装置の断面図である。Ａ・・・原動機、１・・・トルクコンバータ、７・・・
入力軸、８・・・中間軸、１１・・・多板式クラッチ、
１８・・・プラネタリ歯車装置、１９・・・多板式ブレ
ーキ、２５・・・出力軸、２６．２９・・・スプロケッ
トホイール、２７．２７’・・・車輪駆動軸、２８・・
・差動歯車筐、３１・・・プライマリ・プーリ、３２．
４２・・・固定フランジ、３３．４３・・・可動フラン
ジ、４０．５０・・・流体圧サーボ、４１・・・セカン
ダリ・プーリ、４４・・・スプリング、５１・・・無端
ベルト、６１・・・チエイン、１１０・・・前後進切換
装置、１１８・・・減速歯車装置、１２０・・・係合爪
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２個の可変プーリ間にＶ字形又は台形断面の無端
ベルトを掛け渡し、該無端ベルトがそれぞれの可変プー
リに接触する半径方向位置を変化させることによって、
２個の可変プーリの軸間の回転速度比を無段的に変換さ
せ、かつ、多板式クラッチ又は多板式ブレーキを係合さ
せて車両の前進及び後進を切り換える前後進切換装置を
備えた車両用ベルト式無段自動変速装置において、上記
可変プーリを構成するセカンダリ・プーリの固定フラン
ジの外周縁近傍に、パーキング用の係合爪を形成したこ
とを特徴する車両用ベルト式無段自動変速装置。
（２）前記可変プーリを構成するプライマリ・プーリの
入力側に前後進切換装置を配設した特許請求の範囲第１
項記載の車両用ベルト式無段自動変速装置。
（３）前記前後進切換装置をプラネタリ歯車装置で構成
した特許請求の範囲第１項又は第２記載の車両用ベルト
式無段自動変速装置。