JPH02154849A - ベルト式無段変速装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、それぞれ可動シーブ及び固定シーブからなる
プライマリ及びセカンダリプーリに金属製等のベルト（
チェーン型をも含む）を巻掛けてなるベルト式無段変速
装置（ＣＶＴ）に係り、詳しくは固定シーブボス部又は
シャフトに摺動のみ自在に支持される可動シーブの支持
構造に関する。

（ロ）従来の技術 近時、燃料消費率の向上等の要求により、自動車のトラ
ンスミッションとしてベルト式無段変速装置を組込んだ
自動変速機が注目されている。

従来、本出願人は、例えば特開昭６２−１３８５３号公
報に示すように、調圧カム機構により伝達トルクに対応
した軸力をプーリに付与すると共に、ボールネジ装置に
よりプーリの有効径を調整してなるベルト式無段変速装
置を案出した。

そして、該ベルト式無段変速装置は、可動シーブボス部
内周面に軸方向に延びる断面半円状の溝を形成し、また
該可動シーブを支持する固定シーブボス部又はシャフト
の外周面にも軸方向に延びる断面半円状の溝を形成し、
可動シーブボス部を固定シーブボス部又はシャフトに嵌
合支持すると共に、前記半円状の両溝にボールを挿入し
て相対回転を阻止している。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、上述ベルト式無段変速装置は、両溝にボール
を介在しているが、該ボールは、極小遊びにて可動シー
ブを固定シーブボス等に対して回転方向に係合するもの
であって、半径方向に対して可動シーブな固定シーブボ
ス等に支持するものではない。

即ち、可動シーブは、固定シーブボス部又はシャフトに
すべり摩擦により嵌合している。このため、可動シーブ
の軸方向移動に際し、比較的大きな摩擦摺動抵抗が発生
し、その結果、可動シーブに付与する軸力とＶベルトの
挟圧力との間に差を生じ、従ってＶベルトがトルク伝達
するために必要な挟圧力を確保するためには、可動シー
ブにそのｌＪ擦摺動抵抗分たけ余分の軸力な付与する必
要があり、その分ベルト式無段変速装置の伝達効率を低
下していると共に耐久性を損ねている。

また、金属ベルトを用いるものであっては、−般に潤滑
されで用いられ、従ってその静止摩擦角も小さいが、上
述可動シーブの摩擦摺動抵抗に起因して、一般にベルト
停止状態にあってはアクチュエータからの軸力によって
可動シーブを移動することはできない。

従って、従来のベルト式無段変速装置にあっては、ベル
ト停止中、変速操作を行うことができず、このため例え
ば急ブレーキにて車輌を停止して、ベルト式無段変速装
置が最低速位置まで復帰することができない場合、再発
進に際して、トルク不足になったり、或は−旦最低速位
置まで戻してから加速する等の不自然な制御を必要とし
ている。

そこで、本発明は、可動シーブの摩擦摺動抵抗をなくす
ことにより、上述問題点を解消したベルト式無段変速装
置を提供することを目的とするものである。

（駒　課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図ないし第３図を参照して示すと、それぞれシャ
フト（２）、（３）に支持されかつ軸方向に相対移動し
得る２個のシーブ（５ａ）、（５ｂ）、（６ａ）、（６
ｂ）からなるプライマリプーリ（５）及びセカンダリプ
ーリ（６）と、これら両プーリ（５）、（６）に巻掛け
られるベルト（７）と、これらプーリの少なくとも一方
に伝達トルクに対応した軸力を付与する調圧機構（９）
と、これら両プーリの可動シーブ（５ｂ）、（６ｂ）を
軸方向に移動する機械式アクチュエータ（例えばボール
ネジ装置）（１０）、（１１）と、を備えてなるベルト
式無段変速装置（１）において、前記可動シーブ（５ｂ
）、（６ｂ）のボス部（５１：ｚ）、（ｅｂｔ）内周面
に、軸方向に延びる断面アール形状の側面（１２ａ）を
有する突条（１２・・・）を多数形成し、かつ該可動シ
ーブな支持する固定シーブボス部（Ｓａｔ）又はシャフ
ト（３）の外周面に、軸方向に延びる断面アール形状の
側面（１３ａ）を有する突条（１３・・・）を多数形成
し、そして、前記両突条のアール形状側面（１２ａ）、
（１３ａ）の間に、それぞれ軸方向に沿つて多数のボー
ル（１５・・・）を介在して、これらボールのみを介し
て前記可動シーブボス部（５ｂｌ）、（６ｂ＋）を前記
固定シーブボス部（５ａｌ）又はシャフト（３）に摺動
のみ自在に支持してなる、ことを特徴とする。

（ホ）　作用 以上構成に基づき、プライマリプーリ（５）の回転は、
ベルト（７）及びセカンダリプーリ（６）を介してセカ
ンダリシャフト（３）に伝達される。この際、例えばプ
ライマリ側の固定シーブ（５ａ）から、突条（１３）の
アール形状側面（１３ａ）、ボール（１５）及び突条（
１２）のアール形状側面（１２ａ）を介して可動シーブ
（５ｂ）にトルクが伝達され、またセカンダリ側可動シ
ーブ（６ｂ）から、突条（１２）のアール形状側面（１
２ａ）　　ボール（１５）及び突条（１３）のアール形
状側面（１３ａ）を介してセカンダリシャフト（３）に
伝達され、また例えばプライマリプーリ（５）に作用す
るトルクに基づき調圧機構（９）が、該トルクに応じ゛
た軸力を発生し、プーリ（５）、（６）はベルト（７）
をその伝達トルクに応じた挟圧力にて挟持し、スリップ
を生ずることなく動力伝達する。

また、電気モータ等の回転駆動手段（１４６）（第４図
参照）に基づき機械式アクチュエータ（１０）、（１１
）が作動することにより、プーリ（５）、（６）の有効
径が変更され、伝達トルク比が無段に制御される。この
際、可動シーブ（５ｂ）、（６ｂ）は、そのボス部内周
面が固定シーブボス部又はシャフトに直接接触している
部分はなく、ボール（１５・・・）の転がりを介して軸
方向に移動される。従って、該可動シーブの移動抵抗は
極めて小さく、機械式アクチュエータ（１０）、（１１
）及び調圧機構（９）の発生軸力は小さくて足り、更に
金属ベルト等からなる静止摩擦角の小さいものにあって
は、ベルト停止中にあっても、機械式アクチュエータに
て可動シーブの移動が可能となる。

なお、カッコ内の符号は、理解を容易にするために図面
と対照するものであり、何等構成を限定するものではな
く、また同じ符号であっても、特許請求の範囲に対応し
て上位概念で述べである関係上、以下に示す実施例のも
のとは名称の異なるものもある。

（へ）実施例 以下、図面に沿って本発明を車輌用自動無段変速機に適
用した実施例について説明する。

まず、第５図に沿って、本自動無段変速機の概略を説明
するに、本自動無段変速機Ａは、ベルト式無段変速装置
１、シングルプラネタリギヤ機構４０、トランスファー
装置８０．減速ギヤ装置７１等とからなる出力部材７０
、及びデュアルプラネタリギヤ機構からなる前後進切換
え装置９０、更に流体継手１０１、遠心式ロックアツプ
クラッチ１０２及びスリップクラッチ１０３からなる発
進装置１００を備えている。

そして、プラネタリギヤ機構４０は、そのリングギヤ４
０Ｒが無段変速装置１のセカンダリシャフト３に連動し
、かつキャリヤ４０Ｃが出力部材７０に連動し、そして
サンギヤ４０Ｓがトランスファー装置８０を介して係止
手段を構成するローワンウェイクラッチＦ及びローコー
スト象リバースブレーキＢ１に連結していると共に、ハ
イクラッチＣ２を介して入力軸６０に連結している。

また、デュアルプラネタリギヤ機構９０は、そのサンギ
ヤ９０３が入力軸６０に連結し、かつキャリヤ９０Ｃが
無段変速装置１のプライマリシャフト２に連結すると共
にフォワードクラッチＣ１を介して入力軸６０に連結し
、またリングギヤ９０ＲがリバースブレーキＢ２に連結
している。

以上構成に基づき、本自動無段変速機Ａにおける各クラ
ッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチは、各ポジショ
ンにおいて第６図に示すように作動する。なお、※はロ
ックアツプクラッチ１０２が遠心力により適宜作動し得
ることを示す。

詳述すると、Ｄレンジにおける低速モードＬにおいて、
フォワードクラッチＣ１が接続している外、ローワンウ
ェイクラッチＦが作動する。この状態では、エンジンク
ランク軸の回転は、ロックアツプクラッチ１０２及びス
リップクラッチ１０３を介して又は流体継手１０１を介
して入力軸６０に伝達され、更にデュアルプラネタリギ
ヤ装置９０のサンギヤ９０Ｓに直接伝達されると共にフ
ォワードクラッチＣ１を介してキャリヤ９０Ｃに伝達さ
れる。従って、該デュアルプラネタリギヤ機構９０は入
力軸６０と一体に回転し、正回転をベルト式無段変速装
置１のプライマリシャフト２に伝達し、更に該無段変速
装置１にて適宜変速された回転がセカンダリシャフト３
からシングルプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４０
Ｒに伝達される。一方、この状態では、反力を受ける反
力支持要素であるサンギヤ４０８はトランスファー装置
８０を介してローワンウェイクラッチＦにて停止されて
おり、従ってリングギヤ４０Ｒの回転は減速回転として
キャリヤ４０Ｃから取出され、更に減速ギヤ装置７１等
を介してアクスル軸７３に伝達される。

また、Ｄレンジにおける高速モードＨにおいては、フォ
ワードクラッチＣ１の外、ハイクラッチＣ２が接続する
。この状態では、前述同様に無段変速装置１にて適宜変
速された正回転がセカンダリシャフト３から取出されて
シングルプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４０Ｒに
入力される。

一方、同時に、入力軸６０の回転がハイクラッチＣ２及
びトランスファー装置８０を介してシングルプラネタリ
ギヤ機１’Ｊ４０のサンギヤ４０３に伝達され、これに
より該プラネタリギヤ機構４０にてリングギヤ４０Ｒと
サンギヤ４０Ｓとのトルクが合成されてキャリヤ４０Ｃ
から出力される。なおこの際、サンギヤ４０Ｓにはトラ
ンスファー装置８０を介して反力に抗する回転か伝達さ
れるので、トルク循環が生しることなく、所定のプラス
トルクがトランスファー装置８０を介して伝達される。

そして、該合成されたキャリヤ４０Ｃからのトルクは減
速ギヤ装置７１等を介してアクスル軸７３に伝達される
。

なお、Ｄレンジにおける作動では、ワンウェイクラッチ
Ｆに基づき逆トルク作用時（エンジンブレーキ時）はフ
リーとなるが、Ｓレンジにおいては、ローワンウェイク
ラッチＦに加えてローコースト＆り八−スツレーキＢ１
が作動し、逆トルク作用時も動力伝達する。

また、Ｒレンジにおいてはローコーストルリバースブレ
ーキＢ１と共にリバースブレーキＢ２が作動する。この
状態では、入力軸６０の回転は、デュアルプラネタリギ
ヤ機構９０にてリングギヤ９０Ｒが固定されることに基
づきキャリヤ９０Ｃから逆回転としてベルト式無段変速
装置１に入力される。一方、ローコースト及リバースブ
レーキＢ１の作動に基づきシングルプラネタリギヤ装置
４０のサンギヤ４０Ｓか固定されており、従フて無段変
速装置１からの逆回転はプラネタリギヤ機構４０にて減
速され、出力部材７０に取出される。

ついで、本発明を具体化した実施例を第４図に沿って説
明する。

本無段変速機Ａは、３分割からなるトランスミッシロン
ケース２５を有しており、該ケース２５に入力軸６０及
び無段変速装置１のプライマリシャフト２が同軸上に回
転自在に支持されて第１軸を構成している。と共に、無
段変速装置１のセカンダリシャフト３とギヤ軸７０ａが
同軸上に回転自在に支持されて第２軸を構成している。

更に、第１軸上には発進装置１００と、フォワードクラ
ッチＣ１、ハイクラッチＣ２、ローコーストルリバース
ブレーキＢ１、リバースブレーキＢ２、ローワンウェイ
クラッチＦからなる操作部５ｏと、前後進切換え装置を
構成するデュアルプラネタリギヤ機構９０と、油圧ポン
プ６１が配設されており、また第２軸上にはシングルプ
ラネタリギヤ機構４０が配設されている。

発進装置１００は、流体継手１０１、遠心クラッチから
なるロックアツプクラッチ１０２及びスリップクラッチ
１０３を有している。そして、スリップクラッチ１０３
は負荷トルクに対応した軸力を発生するカム機構１０５
を有しており、該カム機構はスリップクラッチのクラッ
チプレート及びディスクに押圧・作用し、該スリップク
ラッチ１０３のトルク容量を負荷トルクの増大に対応し
て増大する。

また、入力軸６０のエンジン側にはケース２５から突出
部２５ａが突出しており、該突出部２５ａにはトランス
ファー装置８０の入力スプロケット８１かベアリングを
介して支持されている。更に、該スプロケット８１のハ
ブ部はワンウェイクラッチＦを介して前記ケース突出部
２５ａに連結しており、かつ該スプロケット８１から外
径方向に向けて延設されているフランジにはその内周面
に多板クラッチからなるハイクラッチＣ２を介して入力
軸６０が連結されていると共に、その外周面とケース２
５との間に多板ブレーキからなるローコーストルリバー
スブレーキＢ１が介設されている。

また、入力軸６０の先端部分にデュアルブラネタソギャ
機構９ｏのサンギヤ９０３　（第５図参照）がスプライ
ン結合されていると共に、フランジが外径方向に延設さ
れている。また、入力軸６０の先端はベルト式無段変速
装置１のプライマリシャフト２をブツシュを介して被嵌
、整列しており、かつ該シャフト２にキャリヤ９０゛Ｃ
がスプライン結合されている。更に、該キャリヤ９０Ｃ
には第１ビニオン９０Ｐ１及び第２ビニオン９０Ｐ２が
支持されると共に、連結部材が外径方向に延設されてお
り、該連結部材の内径側と前記入力軸６０からのフラン
ジの外径側との間には多板クラッチからなるフォワード
クラッチＣ１が介設されている。また、リングギヤ９０
Ｒを固定している支持部材の外周側とケース２５との間
に多板ブレーキからなるリバースブレーキＢ２が介設さ
れている。

そして、前記操作部５０における前記ローコーストルリ
バースブレーキＢ１及びハイクラッチＣ２と、リバース
ブレーキＢ２及びフォワードクラッチＣ１との間部分に
はアクチュエータユニット５１が配設されており、本ア
クチュエータユニット５１は隣接して配置されている前
後進切換え装置用アクチュエータ５１ａと、低高速モー
ド切換え装置用アクチュエータ５１ｂとからなる。そし
て、該アクチュエータユニット５１は周方向に所定間隔
離れて配設されている前後進切換え装置用モータ及び低
高速モード切換え装置用モータを有しており、これらモ
ータは整流子モータ、ステップモ、−夕等の回転磁界モ
ータ、サーボモータ及び超音波モータ等の電気モータか
らなり、かつモータの所定回転位置に保持し得るように
電磁ツレーキ等の保持手段か設置されている。また、ケ
ース２５には前後進切換え装置用及び低高速モード切換
え装置用のボールネジ装置５２．５３の雌ネジ部かケー
スにそれぞれ固定して配設されており、該ボールネジ装
置の雄ネジ部はそれぞれ前記モータの出力ギヤにギヤを
介して噛合しており、また各雄ネジ部には連結部材がそ
れぞれに連結されている。そして、前後進切換え装置用
ボールネジ装置５２に連結している連結部材はその一方
向の軸方向移動により前記フォワードクラッチＣ１を係
合し、かつ他方向の軸方向移動により前記リバースブレ
ーキＢ２を係合し、また低高速モード切換え装置用ボー
ルネジ装置５３に連結している連結部材はその一方向の
軸方向移動によりハイクラッチＣ２を係合し、かつ他方
向の軸方向移動により前記ローコーストルリバースブレ
ーキＢ１を係合する。

また、無段変速装置１は、第１図に詳示するように、プ
ライマリプーリ５、セカンダリプーリ６及びこれら両プ
ーリに巻掛けられたベルト７からなり、かつ両プーリは
それぞれ固定シーブ５ａ。

６ａ及び可動シーブ５ｂ、６ｂからなる。なお、ベルト
７は金属製の多数の駒を有してなり、これら駒がプライ
マリ及びセカンダリの両プーリ５゜６に潤滑状態にて接
触してトルク伝達され、従って駒とプーリ５，６との摩
擦は比較的小さく、その結果駒とプーリとの接触面の角
度がその静止摩擦角より大きく設定される。即ち、プー
リ５，６の軸方向移動により、ベルト７は半径方向に移
動し得る。また、プライマリプーリ５の固定シーブ５ａ
はローラベアリング３０によりケース２５に回転自在に
支持されており、更にプライマリシャフト２の基端部は
外径方向に膨出してフランジ部２ａが形成されており、
該フランジ部２ａと固定シーブ５ａの背面との間には調
圧カム機構９が介在している。そして、調圧カム機構９
は、前記プライマリシャフト２にスプライン結合しかつ
前記フランジ部２ａにて軸方向移動を規制されている固
定側カム部９ａと、固定シーブ５ａにスプライン結合し
ていると共に皿ばねを介して圧接している可動側カム部
９ｂと、両カム部に介在するローラとからなり、伝達ト
ルクに対応した軸力な固定シーブ５ｂに付与する。

そして、第２図及び第３図に詳示するように、固定シー
ブ５ａのボス部５ａｔは可動シーブ５ｂ側に延びており
、その内周面がプライマリシャフト２に嵌合していると
共に、その外周面には多数の凹溝１７が形成されること
に基づき、両側面１３ａ、１３ａが断面アール形状から
なる突条１３が周方向等間隔６箇所において軸方向に延
びて形成されている。また、可動シーブ５ｂのボス部５
ｂ１における内周面には、同様に多数の凹溝１６が形成
されることに基づき、両側面１２ａ、１２ａが断面アー
ル形状からなる突条１２が周方向等間隔６箇所において
軸方向に延びて形成されている。更に、前記固定側ボス
部５ａｔの各突条アール形状側面１３ａと可動側ボス部
５ｂ、の各突条アール形状側面１２ａとの間にはそれぞ
れ６個のボール１５が介在されており、可動シーブボス
部５ｂ、は、これら多数のボール１５を介してのみ固定
シーブボス部５ａ、に摺動のみ自在に嵌挿している。更
に、固定側ボス部５ａ＋の前記凹溝１７には前記隣接す
るボールを保持するように軸方向に延びるリテーナ１９
ａが嵌挿されており、また可動側ボス部５ｂ、の前記凹
溝１６にも隣接するボールを保持するように軸方向に延
びるリテーナ１９ｂが嵌挿されている。更に、ボールの
軸方向位置を保持するように周方向に延びるリテーナ１
９ｃが挿入されており、また可動シーブボス部５ｂ、内
周面にはその両端部分にボール抜落ち防止用のスナップ
リング２０　ａ、　２０　ｂが装着されている。即ち、
前記突条１２，１３、ボール１５及びリテーナ１９・・
・にて、ノンリターンタイプのボールスプライン（リニ
アボールベアリング）２１か構成される。

また第１図に示すように、可動シーブ５ｂの背部にはボ
ールネジ装置１０が配設されており、該ボールネジ装置
１０は雄ネジ部１０ａ及び雌ネジ部１０ｂからなり、雄
ネジ部１０ａはケース２５の肩部にて軸力方向及び半径
方向を拘束・支持されている調節部材２６にその後端部
を固定されている。該調節部材２６はローラベアリング
３３により固定シーブ５ａボス部５ａ、の奥側円筒部５
ａ２（第２図）を従ってプライマリシャフト２を回転自
在に支持していると共に、ウオーム３４に噛合しており
、該つオーム３４の操作に基づき回転して、雄ネジ部１
０ａを雌ネジ部１０ｂに対して相対回転することに基づ
き、ベルト７の初期張力及びベルトの走行中心を調節し
得る。また、その雌ネジ部１０ｂには自動調芯機構２２
が固定されており、更に該自動調芯機構２２と前記可動
シーブ５ｂの背面との間にはスラストボールベアリング
２３が介在している。そして、該スラストベアリング２
３はケージに保持された多数のボール２３ｂを有してお
り、該ボール２３ｂは可動シーブ５ｂの背面に形成され
た凹部に直接当接しており、かつ該可動シーブと反対側
はレース２３ａに当接している。レース２３ａの他側面
は球面状凸面からなり、また該球面状凸面には自動調芯
機構２２の球面支持面が密接している。該球面支持面２
２ａは斜め下方を向きプライマリシャフト２の軸芯に焦
点が位置する凹面からなり、また自動調芯機構２２は該
球面支持面２２ａに沿って斜めに延びている突出部、該
突出部先端に形成されたギヤ部２２ｂ及び前記雌ネジ部
１０ｂに回転方向及び軸方向に一体に固定されるキー固
定部２２ｃを有している。また、前記調節部材３１にて
保持されるローラベアリング３３のインナーレースにて
軸方向移動が阻止されている支持板３５と可動シーブ５
ｂの背面との間には所定数の皿ばねからなる弾性付勢部
材３６が配設されており、該付勢部材３６はベルト挟圧
荷重の一部を担持し、前記ボ−ルネジ装置（機械式アク
チュエータ）１０及びベアリング２３の支持荷重を下げ
る。また、プライマリシャフト２の先端部にはフランジ
部２７がネジ結合により固定されており、該フランジ部
には自動調芯機構２８が固定されている。該自動調芯機
構２８は斜め外方に向く凸面からなりかつシャフト２の
軸芯延長線上に焦点が位置する球面支持面２８ａを有し
ている。更に、該自動調芯機構２８と前記調節部材２６
の背面にはスラストボールベアリング２９が介在してお
り、ベアリング２９はケージに保持された多数のボール
２９ｂ及び一方のレース２９ａを有している。ボール２
９ｂは調節部材２６の背面に形成された凹部に直接当接
しており、また該ボールの他側面に当接しているレース
２９ａは前記自動調芯機構２８の球面支持面２８ａに密
接する球面状凹面を有している。

一方、セカンダリプーリ６はその固定シーブ６ａがセカ
ンダリシャフト３と一体にケース２５にローラベアリン
グ３０′を介して回転自在に支持されており、かつ可動
シーブ６ｂのボス部６ｂ。

が、前述したボールスプラインと同様なボールスプライ
ン２１′にて、セカンダリシャフト３にボールのみを介
して摺動のみ自在に嵌挿している。

更に、該可動シーブ６ｂの背面にはボールネジ装置１１
が配設されており、その雄ネジ部１１ａは前記調節部材
２６と同様な調節部材２６′に固定されており、従って
該調節部材２６′は、ローラベアリング３３′を介して
セカンダリシャフト３を支持していると共に、つオーム
３４′の回転に基づき、前記プライマリ側の調節部材２
６と相俟ってベルト７の初期張力及び走行中心線を調節
し得る。また、その酸ネジ部１１ｂには、前記プライマ
リ側と同様に、自動調芯機構２２′が固定されており、
かつ該自動調芯機構２２′と可動シーブ６ｂの背面にス
ラストボールベアリング２３′が介在している。更に、
シャフト３に固定されている支持板３５′と可動シーブ
６ｂの背面との間には前記プライマリ側と同様な弾性付
勢部材３６′が配設されている。また、セカンダリシャ
フト３は、その基端が膨径していると共にギヤ軸７０ａ
を受入れる孔３ａが形成され、更に該シャフト膨径部３
ｂの端が外径方向に突出してフランジ部３ｃが形成され
ており、またシャフト３の先端部にはキーｋを介して固
定シーブ６ａが嵌合されていると共にナツト３８が螺合
して固定シーブ６ａを抜止めしている。そして、フラン
ジ部３Ｃにはプライマリ側と同様に、凸面からなりかつ
シャフト３の軸芯延長線上に焦点が位置する球面支持面
２８′ａを有する自動調芯機構２８′が固定されており
、かつ該自動調芯機構２８′と前記調節部材２６′の背
面には、該部材背面に直接当接するボール２９′ｂ及び
前記球面支持面２８′ａに密接する球面状凹面を有する
レース２９′ａを有するスラストボールベアリング２９
′が介在している。

なお、第１図において、符号３９．３９’で示すものは
、プライマリ側及びセカンダリ側の固定シーブ５ａ、６
ａの先端に形成された被検知用の凹溝であり、該凹溝３
９，３９′が電磁式センサＳ、、Ｓ２にカウントされる
ことにより、それぞれプライマリシャフト２及びセカン
ダリシャフト３の回転数が検知される。

そして、プライマリシャフト２とセカンダリシャフト３
とで３角形を構成する部位には操作装置１３０が配設さ
れている。該操作装置１３０はケース２５に支持されて
いる第１操作軸１３１及び第２操作軸１３２を有してお
り、第１操作軸１３１には大ギヤ１３３及び小ギヤ１３
５を有するボスが回転自在に支持されていると共に、大
ギヤ１３６が一体に固定されている。また、第２操作軸
１３２には大ギヤ１３７が一体に固定されていると共に
小ギヤ１３９及び大ギヤ１４０を有するボスが回転自在
に支持されており、そして前記第１操作軸の小ギヤ１３
５が該第２操作軸の大ギヤ１３７に、また第１操作軸の
大ギヤ１３６が該第２操作軸の小ギヤ１３９にそれぞれ
噛合している。

更に、これら両操作軸１３１，１３２はそのベアリング
から突出している先端部分にて互に噛合する非円形ギヤ
１４］、、１４２がそれぞれ固定されて、互に非線形関
係にて連動しており、また第１１操作軸の大ギヤ１３３
は前記プライマリ側自動調芯機構２２に形成されたギヤ
部２２ｂに噛合し、かつ第２操作軸の大ギヤ１４０は前
記セカンダリ側自動調芯機構２２′に形成されたギヤ部
２２’ｂに噛合している。また、第４図に示すように、
第１操作軸の大ギヤ１３３には前記ギヤ部との噛合と反
対側にて多数の平歯車等からなる減速ギヤ機構１４３が
噛合しており、該減速ギヤ機構１４３は電気モータ１４
６の出力ギヤと噛合している。なお、該電気モータ１４
６は前述した操作部５０における電気モータと同様に、
該モータを所定位置にてホールドし得る電磁ブレーキ１
４５を有している。

また、第４図に示すようにシングルプラネタリギヤ機構
４０は、第２軸を構成するギヤ軸７０ａ上に配設されて
おり、そのリングギヤ４０Ｒがベルト式無段変速装置１
のセカンダリシャフト３のフランジ部３ｃに連結されて
いる。また、ギヤ軸７０ａにはサンギヤ４０Ｓと一体に
スプロケット８２が回転自在に支持されており、更に該
ギヤ軸７０ａに、ビニオン４０Ｐを回転自在に支持して
いるキャリヤ４０Ｃが固定されている。

一方、該第２軸上のサンギヤ４０Ｓと一体のスプロケッ
ト８２と前記ローワンウェイクラッチＦにて支持されて
いるスプロケット８１との間にはサイレントチェーン８
３が巻掛けられており、これらスプロケット及びチエ・
−ンにてトランスファー装置８０を構成している。

また、前記ギヤ軸７０ａはギヤ７１ａを一体に構成して
出力部材７０を構成しており、かつギヤ７１ａは中間軸
７２に固定されているギヤ７１ｃと噛合している。更に
、中間軸７２には小ギヤ７１ｄが形成されており、かつ
該ギヤ７１ｄは差動歯車装置７５に固定されているリン
クギヤ７５ａと噛合して、減速装置７１を構成している
。また、差動歯車装置７５から左右フロントアクスル軸
７３が延びている。

ついで、本実施例の作用を説明する。

エンジンクランク軸の回転は、車輌発進時には流体継手
１０１を介して、またその後は遠心式ロックアツプクラ
ッチ１０２及びスリップクラッチ１０３を介して入力軸
６０に伝達される。そして、入力軸６０の回転は、操作
部５０における前後進切換え装置用アクチュエータ５１
ａに基づくフォワードクラッチＣ１又はリバースブレー
キＢ２の作動により、デュアルプラネタリギヤ機構から
なる前後進切換え装置９０が切換えられ、正回転又は逆
回転が調圧カム機構９の固定側カム部９ａに伝達される
。なお、操作部５ｏにおける低高速モード切換え装置用
アクチュエータ５１ｂに基づくハイクラッチＣ２又はロ
ーコーストルリバースブレーキＢ１の作動、そしてロー
ワンウェイクラッチＦの係止・オーバランにより、前述
したようにシングルプラネタリギヤ機構からなる低高速
モード切換え装置４０を低速モードＬ又は高速モードＨ
に切換える。

そして、調圧カム機構９の固定側カム部９に伝達された
トルクは、ローラ及び可動側カム部９ｂを介してプライ
マリプーリ５の可動シーブ５ａに伝達されると共に、伝
達トルクに対応した軸力を固定シーブ５ａに付与し、従
ってベルト７を介して関連しているベルト式無段変速装
置１全体に伝達トルクに対応した軸力を付与する。更に
、該固定シーブ５ａのトルクはボールスプライン２１を
介して可動シーブ５ｂに伝達され、そして前記調圧カム
機構９に基づく軸力にてベルト７を挟持して、該ベルト
７を介してセカンダリプーリ６に伝達される。この際、
ベルト７からの軸方向反力が固定シーブ５ａ及び可動シ
ーブ５ｂに作用するが、固定シーブ５ａからの軸力は調
圧カム機構９を介してシャフトのフランジ部２ａにて担
持され、また可動シーブ５ｂからの軸力は、スラストボ
ールベアリング２３、自動調芯機構２２、所定状態にあ
るボールネジ装置１０、調節部材２６、スラストボール
ベアリング２９及び自動調芯機構２８を介してシャフト
２に固定されているフランジ部２７にて担持され、これ
により軸力がプライマリシャフト２の引張り応力として
作用する閉ループにて受けられる。なお、可動シーブ５
ｂに作用する軸力の一部はシーブ背面から直接弾性付勢
部材３６及び支持板３５を介してシャフト２に受けられ
、スラストベアリング２３．２９及びボールネジ装置１
０に作用する軸力を軽減している。

そして、ベルト７からのトルクはセカンダリプーリ６に
伝達され、更にキーｋ及びボールスプライン２１′を介
してセカンダリシャフト３に伝達される。この際、プラ
イマリ側と同様に、セカンダリ側においても固定シーブ
６ａに作用する軸反力はナツト３８により直接シャフト
３にて担持され、また可動シーブ６ｂに作用する軸反力
は、スラストボールベアリング２３′　ボールネジ装置
１１、調節部材２６′　スラストボールベアリング２９
′及びフランジ部３Ｃにて担持される。また同様に、可
動シーブ６ｂに作用する軸力の一部は直接弾性付勢部材
３６′及び支持板３５′を介してシャフト３に受けられ
る。

なおこの際、プライマリ側及びセカンダリ側において、
可動シーブ５ｂ、６ｂにカタギが生じても、自動調芯機
構２２．２２’によりスラストボールベアリング２３．
２３’は自動調芯されて、ボール２３ｂ、２３’　ｂは
固定シー、ブ５ｂ、６ｂの背面に全周に亘り均一に当る
ように自動的に調節される。また、ケース２５の肩部に
て支持されている調節部材２８．２８’に対してプライ
マリ又はセカンダリプーリ２．３がカタギを生じても、
自動調芯機構２８．２８’により自動調芯されて、ボー
ル２９ｂ、２９’　ｂは調節部材２６゜２６′の背面に
全周に亘り均一に当るように自動的に調節される。

また、制御部からの変速指令に基づき、電気モ、−夕１
４６が回転すると、減速装置１４３を介して第１操作軸
１３１に遊合された大ギヤ１３３が回転し、更に該ギヤ
１３３と噛合するギヤ部２２ｂにより自動調芯機構２２
そしてそれと一体の雌ネジ部１０ｂが回転する。すると
、調節部材２６にて回転か阻止されている雄ネジ部１０
ａに対して雌ネジ部１０ｂは軸方向に移動し、スラスト
ボールベアリング２３を介して可動シーブ５ｂを移動し
て、プライマリプーリ５のベルト有効径を変更する。一
方、前記大ギヤ１３３の回転は、小ギヤ１３５及び大ギ
ヤ１３７の噛合により大幅に減速されて第２操作軸１３
２に伝達され、更に非円形ギヤ１３２，１３１を介して
第１操作軸１３１に伝達される。そして、該第１操作軸
１３１の回転は大ギヤ１３６及び小ギヤ１３９更に大ギ
ヤ１４０を介して増速され、該大ギヤ１４００回転がセ
カンダリ側の自動調芯機構２２′のギヤ部２２’ｂに伝
達される。該ギヤ部２２′ｂの回転により、それと一体
の雌ネジ部１１ｂが固定状態にある雌ネジ部１１ａに対
して相対回転して軸方向に移動し、スラストボールベア
リング２３′を介して可動シーブ６ｂを移動して、セカ
ンダリプーリ６のベルト有効径を変更する。この際、プ
ライマリ及びセカンダリプーリ５，６の移動量とベルト
７の移動量とは線形に対応しないが、前記非円形ギヤ１
４１，１４２を介して伝動することにより、上記再移動
量の差は適正に吸収される。また、構造上から、非円形
ギヤ１．４１．１４２は１回転以内に押えられるが、互
に減速した第１及び第２操作軸１３１，１３２に非円形
ギヤを設けることにより、該非円形ギヤ１４１，１４２
の回転を１回転以内に押えたものでありながら、プライ
マリ及びセカンダリ側のギヤ部２２ｂ、２２’　ｂには
増速した回転を連動し、ボールネジ装置１０．１１の多
数回転を可能とし、これによりボールネジ装置が所定リ
ードにて所定ストロークを得ることが可能となっている
。

なおこの際、例えば電気モータ１４６を無段変速装置１
のアップシフト方向に回転すると、プライマリ側のボー
ルネジ装置１０の雌ネジ部１０ｂは伸長すると共に、セ
カンダリ側のボールネジ装Ｗ１１の雌ネジ部１１ｂは収
縮する。すると、プライマリ側可動シーブ５ｂは雌ネジ
部１０ｂと共にプーリ径拡方向（図面軸方向右側）に移
動するが、この際、ボール１５が突条１２，１３のアー
ル形状側面１２ａ、１３ａに沿って回転することにより
、両ボス部５ａ、、５ｂ１の間に何等摩擦摺動を伴うこ
となく軸方向に移動する。また、セカンダリ側可動シー
ブ６ｂは、雌ネジ部１１ｂの移動に伴い、前記調圧カム
機構９に起因するベルドアからの力に基づきプーリ径縮
方向（図面軸方向右側）に移動するが、この際プライマ
リ側と同様に、ボール１５が突条のアール形状側面に沿
って回転することにより、両ボス部６ａ□、６ｂ０の間
に何等摩擦摺動を伴うことなく軸方向に移動する。更に
、プライマリ側ボールネジ装置１０及びセカンダリ側ボ
ールネジ装置１１は、回転力を軸力に変換し得ると共に
軸力を回転力に変換し得る可逆伝動装置からなり、かつ
両ボールネジ装置の雌ネジ部１０ｂ、ｌｌｂは、スパー
ギヤー又はへりカルギヤからなる可逆伝動装置１３３〜
１４２にて連動されているので、セカンダリプーリ６に
おけるベルト７からの軸力は前記可逆伝動装置を介して
プライマリプーリ５の軸力に変換・伝達されている。従
って、変速に際してプライマリ側ボールネジ装置１０が
可動シーブ５ｂに作用する軸力は、前述可動シーブ５ｂ
の軸方向移動抵抗が殆どないこと及び可逆伝動に基づき
、プライマリ側プーリ５及びセカンダリプーリ６からの
ベルト７に対する挟圧力の差だけで足り、電気モータ１
４６は小さなトルク容量のもので足りると共に高速にて
変速操作が可能であり、また調圧カム機構９も、可動シ
ーブ５ｂ、６ｂの移動抵抗骨を必要としない、比較的小
さな軸力な発生するもので足りる。なお、電、気モータ
１４６をダウンシフト方向に回転すると、セカンダリ側
ボールネジ装置１１が伸長すると共にプライマリ側ボー
ルネジ装置１０が収縮して、上述と同様に変速操作され
る。

また、車輌が高速状態即ちベルト式無段変速装ｆｉｌが
増速状態にあって、急ブレーキをかけて車輌を停止した
際、ベルト式無段変速装置１が最低速状態に戻りきれな
い場合がある。この場合、前述したように、可動シーブ
５ｂ、６ｂの摺動摩擦抵抗はなく、かつベルト７とプー
リ５，６との静止摩擦角はその接触角より小さいので、
ベルト式無段変速装置１の停止状態にあっても可動シー
ブの軸方向移動が可能であり、従って車輌停止後にあっ
ても、電気モータ１４６の回転を継続して可動シーブ５
ｂ、６ｂを軸方向に移動し、無段変速装置１を最低速状
態に戻し操作する。

そして、プライマリシャフト３の回転は、フランジ部３
Ｃからシングルプラネタリギヤ機構４０のリングギヤ４
０Ｒに伝達され、前述したように、該プラネタリギヤ機
構にて単に減速され又はトランスファー８０からの回転
と合成されてギヤ軸７０ａに伝達される。更に、該ギヤ
軸７０ａの回転が減速袋［７１を介して差動歯車装置７
５に伝達され、そして左右フロントアクスル軸７３に伝
達される。

なお、上述実施例は、ベルト式無段変速装置１を、シン
グルプラネタリギヤ機構４０と組合せて低速モード及び
高速モードに切換える自動変速機Ａに適用したものにつ
いて説明したが、例えばトルクコンバータとベルト式無
段変速装置を組合せた自動変速機等、他のタイプの自動
変速機に適用してもよいことは勿論である。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、可動シーブ（５ｂ
）　　　（６ｂ）のボス部（５ｂ１）。

（ｅｂ、）を、固定シーブボス部（Ｓａ＋）又はシャフ
ト（３）にボール（１５）のみを介して軸方向のみ移動
自在に嵌挿したので、可動シーブはボール（１５）の転
がりにより軸方向に移動されて、摺動抵抗を殆どなくす
ことができ、これにより調圧機構（９）及び機械式アク
チュエータ（１０）、（１１）から可動シーブに作用す
る軸力の最適化が図られ、ベルト（７）を始めとしたベ
ルト式無段変速装置（１）の耐久性を向上できると共に
、ベルトを挟圧するための軸力方向にとられる力を減少
して該無段変速装置（１）の伝達効率を向上することが
できる。

更に、可動シーブボス部（５ｂｌ）、（６ｂｌ）の内周
面に形成した多数の突条（１２）のアール形状側面（１
２ａ）と、固定シーブボス部（５ａ１）又はシャフト（
３）外周面に形成した多数の突条（１３）のアール形状
側面（１３ａ）との間に、それぞれ軸方向に沿って多数
のボール（１５）を介在したので、可動シーツを高い精
度にて支持することができ、ベルト張力に基づき可動シ
ーブに大きな偏倚力か作用するにも拘らず、可動シーブ
（５ｂ）、（６ｂ）のカタギ等を防止した正確な支持状
態を長期に亘って維持できると共に、フレッチングコロ
ージョンの発生を防止して、寿命の向上を図ることがで
きる。

また、突条（１２）、（１３）の左右両側面に、ボール
当接用のアール形状を形成すると、ボス部内周面及びボ
ス部外周面又はシャフト外周面に多数のボール支持面を
形成でき、小さなスペースにて大きなトルクを担持し得
ると共に、逆回転伝動時及び逆トルク発生時にもバック
ラツショを生じることを防止できる。

更に、ゴム等に比して摩擦の小さい金属ベルト（７）を
用い、かつ該金属ベルトとプーリとの接触面の角度をそ
の静止摩擦角より大きく設定すると、前記可動シーブ（
５ｂ）、（６ｂ）の摺動抵抗がないことに基づき、ベル
トが伝動停止状態にあっても、可動シーブを移動してベ
ルト有効径を変更することができ、これにより、例え急
ブレーキ等によりベルト式無段変速装置１が最低速位置
に戻りきらない内に停止しても、可動シーブの移動操作
を続行して最低速位置に操作することが可能となる。

また、機械式アクチュエータが、ボールネジ装置（１０
）、（１１）であり、かつ該プライマリ側及びセカンダ
リ側のボールネジ装置の可動部（１０ｂ）、（ｌｌｂ）
をスパーギヤ等の可逆伝動装？ｌ！（１３１〜１４２）
を介して連動すると、前記可動シーブの摺動抵抗が殆ど
ないことと相俟って、両ボールネジ装置を駆動する回転
駆動手段（例えば電気モータ）（１４８）はブライマツ
及びセカンダリの両プーリ（５）、（６）がベルト（７
）に作用するベルト挟圧力の差だけでよく、回転駆動手
段は発生トルクの比較的小さな小型のもので足りると共
に、高速にて変速操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるベルト式無段変速装置を示す展
開断面図、第２図はそのプライマリプーリを示す拡大断
面図、第３図は第２図の■−■断面図である。そして、
第４図は該ベルト式無段変速装置を適用した自動変速機
を示す全体断面図、第５図は該自動変速機の概略を示す
概略図、第６図はその各ポジションにおける各要素の作
動を示す図である。 １・・・ベルト式無段変速装置　　　２・・・（プライ
マリ）シャフト　　　３・・・（セカンダリ）シャフト
　　　５・・・（プライマリ）プーリ　　　６・・・（
セカンダリ）プーリ　　　５ａ、６ａ・・・固定シーブ
　、　　５ｂ、６ｂ・・・可動シーブ５　ａ　、　、　
５　ｂ　、　、　６　ｂ　ｔ−ボス部、　７−（金属）
ベルト　　　９・・・調圧（カム）機構１０．１１・・
・機械式アクチュエータ（ボールネジ装置）　　　　　
１０ａ、ｌｌａ・・・雄ネジ部１０ｂ、ｌｌｂ・・・可
動部（雌ネジ部）１２・・・突条　　　１２ａ・・・ア
ール形状側面１３・・・突条　　　１３ａ・・・アール
形状側面１５・・・ボール　　　１８．１７・・・凹溝
１９ａ、１９ｂ、１９ｃｍ−−リテーナ　　　２１・・
・ボールスプライン　　　１３１〜１４２・・・可逆伝
動装置（操作軸、ギヤ）　　　１４６・・・回転駆動手
段（電気モータ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれシャフトに支持されかつ軸方向に相対移動
   し得る２個のシーブからなるプライマリプーリ及びセカ
   ンダリプーリと、これら両プーリに巻掛けられるベルト
   と、これらプーリの少なくとも一方に伝達トルクに対応
   した軸力を付与する調圧機構と、これら両プーリの可動
   シーブを軸方向に移動する機械式アクチュエータと、を
   備えてなるベルト式無段変速装置において、 前記可動シーブのボス部内周面に、軸方向 に延びる断面アール形状の側面を有する突条を多数形成
   し、かつ該可動シーブを支持する固定シーブボス部又は
   シャフトの外周面に、軸方向に延びる断面アール形状の
   側面を有する突条を多数形成し、 そして、前記両突条のアール形状側面の間 に、それぞれ軸方向に沿って多数のボールを介在して、
   これらボールのみを介して前記可動シーブボス部を前記
   固定シーブボス部又はシャフトに摺動のみ自在に支持し
   てなる、 ベルト式無段変速装置。 ２、前記突条が、その左右両側に断面アール形状の側面
   を有する、 請求項１記載のベルト式無段変速装置。 ３、前記ベルトが、所定潤滑状態で用いられる金属ベル
   トであり、かつ該金属ベルトと前記プーリとの接触面の
   角度がその静止摩擦角より大きく設定してなる、 請求項１記載のベルト式無段変速装置。 ４、前記機械式アクチュエータが、ボールネジ装置であ
   り、かつ該プライマリ側及びセカンダリ側のボールネジ
   装置の可動部を可逆伝動装置にて連動してなる、 請求項１記載のベルト式無段変速装置。