JPH0218459B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２個の可変プーリ間にＶ字形または台
形断面のベルトを掛け渡し、該ベルトがそれぞれ
の可変プーリに接触する半径方向位置を変化させ
ることによつて、２個の可変プーリの軸間の回転
速度比を無段的に変換せしめる形式のベルト式無
段変速機を車輌用自動変速装置に応用したもので
ある。

前記ベルト式無段変速機は歯車式変速装置に比
して構造が簡単であり形式も小さいが、車輌用と
するには逆転用の歯車機構を別途必要とするこ
と、可変プーリの径の制限があると減速比を大き
くとれないので、歯車式変速機に比して出力軸よ
り車輪駆動軸までの間の減速比を大にする必要は
あるが、その形状が小なることから、原動機と変
速装置および差動装置、減速歯車装置等の最終減
速機構を一体に組み込むに適している。

本発明は上記の点に鑑み、フルカン継手または
トルクコンバータ等の流体継手、ベルト式無段変
速機および車輌の左右車輪駆動軸を含む差動歯車
筐を一体に組み込み、コンパクトな車輌用ベルト
式無段自動変速装置を提供しようとするものであ
つて、ハウジングに支承せしめた流体継手の出力
側に連結された入力軸と、該入力軸に対して回転
自在の中間軸とを、同一軸上に配設してハウジン
グに支承せしめ、前記入力軸と中間軸間に正逆転
切換機構を介設せしめて入力軸の回転を正転また
は逆転状態で中間軸に伝達せしめるようにし、 前記中間軸および該中間軸に平行にハウジング
に支承せしめた出力軸には、それぞれ各軸に同心
的に固定された固定フランジと該固定フランジに
対し摺動自在の可動フランジとよりなるプライマ
リ・プーリおよびセカンダリ・プーリを設けて、
両プーリ間にベルトを掛け渡し、該ベルトの両プ
ーリに対する有効駆動半径位置を変えることによ
り中間軸と出力軸との間の回転速度比を無段的に
変換するベルト式無段変速機を構成せしめ、一方
前記ハウジングには左右の車輪駆動軸およびこれ
らの軸に関連する差動歯車を包含する差動歯車筐
をその車輪駆動軸が前記出力軸に平行となるよう
に配設して回転自在となし、前記出力軸の前記ベ
ルト式無段変速機のセカンダリ・プーリに関し軸
方向に前記流体継手側に偏倚せしめた位置にその
回転軸に垂直な面内に回転自在に設けた第１のス
プロケツトホイールおよび前記差動歯車筐にその
回転軸に垂直な面内に固定せしめた第２のスプロ
ケツトホイールの間にチエインを掛け渡し、前記
出力軸に入力側を係合させ、その出力側を前記第
２のスプロケツトホイールに係合せしめた減速歯
車装置を具備せしめたものである。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はその
概要図、第２図はプライマリ・プーリ，セカンダ
リ・プーリおよび差動歯車筐間の回転連結を示す
概要図、第３図はその展開断面図を示すものであ
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および一方向クラツチによりハウジング１０
０に支承されたステータ４よりなるものであつ
て、さらに前記タービンランナ３または入力軸７
に摺動自在とされ、もしくは入力軸７に摺動自在
とされたタービンランナ３に固着されたピストン
５を有し、該ピストン５にはポンプインペラ２と
固着されたトルクコンバータ１のケーシングに面
せしめた摩擦板６を設け、前記ケーシングとピス
トン５とで直結クラツチを構成せしめている。

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、該入力軸７の一端は前記タービ
ンランナ３に連結され、他端は一端をハウジング
１００に支承せしめかつ入力軸７と同一軸上に配
列せしめた中間軸８の他端を回転自在に支承して
いる。入力軸７の端部にはクラツチドラム９が同
心的に固着され、一方中間軸８の入力軸側端部に
はクラツチハブ１０が同心的に連結され、クラツ
チドラム９およびクラツチハブ１０の円筒状部材
間に多板式クラツチ１１が構成され、クラツチド
ラム９に摺動自在に設けられたピストン１２の作
動により、多板式クラツチ１１は作動せしめられ
て入力軸７と中間軸８とを係脱自在ならしめる。
符号１３はピストン１２を作動せしめるシリンダ
である。

中間軸８には、該軸８にスプライン係合せしめ
られたサンギヤ１４、中間軸８の同心的に回転自
在のリングギヤ１５、前記サンギヤ１４と噛合す
るプラネタリピニオン１６ならびに前記リングギ
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１６，１６′を回転自
在に支承するプラネタリキヤリヤ１７とから成る
プラネタリ歯車装置１８が設けられ、前記プラネ
タリキヤリヤ１７の外周は前記クラツチドラム９
にスプライン係合され、前記リングギヤ１５の外
周とハウジング１００の円周面間に多板式ブレー
キ１９が構成され、ハウジング１００に形成され
たシリンダ２０内を摺動するピストン２１により
多板式ブレーキ１９は作動されて、前記リングギ
ヤ１５をハウジング１００に対して係止または解
放せしめ、リングギヤ１５をハウジング１００に
係止せしめたとき入力軸７の回転を中間軸８に逆
転せしめて伝達する。

即ち前記多板式クラツチ１１、プラネタリ歯車
装置１８および多板式ブレーキ１９によつて、入
力軸７と中間軸８との間に正逆転切換装置が構成
される。

中間軸８にはプライマリ・プーリ３１の固定フ
ランジ３２が一体に同心的に形成され、該固定フ
ランジ３２に対し可動フランジ３３が同心的に中
間軸８上をその軸方向に摺動自在に設けられ、該
可動フランジ３３に一体に形成した円筒壁３５を
中間軸８に固定したシリンダ３６の周壁３７と同
心的に配列せしめ、内周を中間軸８に固定し外周
を前記円筒壁３５の内周に嵌合せしめた第１のピ
ストン３８と、該第１のピストン３８と前記シリ
ンダ３６の周壁３７との間に嵌合せしめた第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を構成する。

一方前記中間軸８に平行にハウジング１００に
軸架せしめられた出力軸２５にはセカンダリ・プ
ーリ４１の固定フランジ４２が一体に形成され、
該固定フランジ４２に対し可動フランジ４３が同
心的に出力軸２５上をその軸方向に摺動自在に設
けられ、該可動フランジ４３に一体に形成した円
筒壁４５を出力軸２５に固定したシリンダ４６の
周壁４７と同心的に配列せしめ、内周を出力軸２
５に固定し、外周を前記円筒壁４５に嵌合せしめ
た第１のピストン４８と、該第１のピストン４８
と前記シリンダ４６の周壁４７との間に嵌合せし
めた第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５０を構成する。前記シリンダ
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
圧する弾発力を付与せしめている。

符号５１はプライマリ・プーリ３１およびセカ
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間に掛け渡される無端ベルト
であつて、前記円錐状傾斜面に係合する傾斜面５
２，５２を両側面に形成し、該傾斜面５２，５２
に開口するスリツト５３，５３を穿設形成した金
属製ブロツク５４を多数厚さ方向に並べ、前記ス
リツト５３，５３に挿入した無端の金属バンドで
連綴したものであつて、この無端ベルト５１は例
えば特開昭54−52253号公報等で公知となつてい
るものである。そして上記プライマリ・プーリ３
１，セカンダリ・プーリ４１および無端ベルト５
１によつてベルト式無段変速機が構成される。

前記出力軸２５のベルト式無段変速機のセカン
ダリ・プーリ４１の前記シリンダ４６より、前記
出力軸２５の軸方向にトルクコンバータ１側に偏
倚した位置には、前記出力軸２５に垂直な面内に
スプロケツトホイール２６が設けられ、一方左右
の車輪に動力を伝達するための車輪駆動軸２７，
２７′該軸２７，２７′に固着した傘歯車を含む差
動歯車装置を内蔵せしめた差動歯車筐２８がハウ
ジング１００に前記車輪駆動軸２７，２７′を出
力軸２５に平行せしめて回転自在に支承されてお
り、該差動歯車筐２８の外周に設けたスプロケツ
トホイール２９と前記スプロケツトホイール２６
との間にチエイン６１が掛け渡されて出力軸２５
の回転を車輪駆動軸２７，２７′に伝達せしめる
ように構成される。前記スプロケツトホイール２
６は出力軸２５と同心的に回転自在とされ、出力
軸２５には該軸２５に固定したサンギヤ５５、該
サンギヤ５５に噛合するプラネタリピニオン５
６、該プラネタリピニオン５６と噛合し、前記サ
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および前記プラネタリピニ
オン５６を回転自在に支承するプラネタリキヤリ
ヤ５８より成る減速歯車装置を構成し、該プラネ
タリキヤリヤ５８を前記スプロケツトホイール２
６と連結せしめて、出力軸２５の回転を減速せし
めてスプロケツトホイール２６に伝達せしめてい
る。

なお中間軸８の外壁およびプライマリ・プーリ
３１の可動フランジ３３の軸の内壁には軸方向の
凹溝を対向せしめて形成し、該凹溝中に複数個の
球体６２，６２…を挾持せしめてあり、また出力
軸２５の外壁およびセカンダリ・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
溝を対向せしめて形成し、該凹溝中に複数個の球
体６３，６３…を挾持せしめてあり、これら凹溝
と球体６２，６３の係合により可動フランジ３
３，４３は軸８，２５と一体回転せしめられると
ともに、球体６２，６３に支承されて軸方向の摺
動抵抗を低減せしめられている。

また出力軸２５の一端にはカバナバルブ１０１
が設けられ、油ポンプ１０２によつて形成され
る。流体圧に出力軸２５の回転速度、即ち車輌の
走行速度に比例した因子を加えるように調整して
いる。

以上の構成よりなる実施例装置は、マニユアル
バルブ（図示せず）を前進位置に操作せしめてス
ロツトＷバルブ（図示せず）およびカバナバルブ
１０１により調整したラインプレツシヤをシリン
ダ１３に導入して多板式クラツチ１１を係合し、
入力軸４と中間軸８とを結合せしめ、かつ前記ラ
インプレツシヤを中間軸８の軸孔１０３および油
孔１０４、ならびに可動フランジ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
シリンダ室に導入し、また前記ラインプレツシヤ
を出力軸２５の軸孔１０６および油孔１０７、な
らびに可動フランジ４３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およびセカ
ンダリ・プーリ４１のそれぞれの可動フランジ３
３，４３は固定フランジ３２，４２に向かつて押
圧され、その円錐状傾斜面によつて無端ベルト５
１の傾斜面５２を挾圧し、中間軸８の回転を前記
ベルト５１を介して出力軸２５に伝達する。そし
てプライマリ・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・プーリ４
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
係合する無端ベルト５１の有効駆動半径は次第に
大となるとともにセカンダリ・プーリ４１に係合
する無端ベルト５１の有効駆動半径は次第に小と
なり、ベルト式変速機は無段階に出力軸２５を増
速せしめる。出力軸２５の回転はサンギヤ５５、
プラネタリピニオン５６、プラネタリキヤリヤ５
８およびリングギヤ５７よりなる減速歯車装置に
より所定の減速比でスプロケツトホイール２６に
伝達され、さらにチエイン６１、スプロケツトホ
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。

マニユアルバルブを後進位置に操作せしめる
と、ラインプレツシヤはシリンダ２０に送られ、
ピストン２１により多板式クラツチ１９を作動さ
せリングギヤ１６をハウジング１００に係止せし
め、プラネタリ歯車装置１８を介して中間軸８を
入力軸７に対して所定の減速比で逆転せしめる。
プライマリ・プーリ３１およびセカンダリ・プー
リ４１の流体圧サーボ４０，５０には前記と同様
のラインプレツシヤが作用し、車輪駆動軸２７，
２７′は後進方向に回転駆動される。

マニユアルバルブを中立位置に操作せしめる
と、シリンダ１３，２０、流体圧サーボ４０のラ
インプレツシヤはドレインされるので、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の弾力はその可動フランジ４３を固定
フランジ４１に近接するように押圧し、セカンダ
リ・プーリ４１に係合する無端ベルト５１の係合
位置を半径方向最外方に押し出すので、車輌の停
止中は出力軸２５の中間軸８に対する減速率を最
も大なる位置に置く。マニユアルバルブの中立位
置においては、多板式クラツチ１１のシリンダ１
３および多板式ブレーキ１９のシリンダ２０はド
レインされ、多板式クラツチ１１および多板式ブ
レーキ１９は非係合とされる。

出力軸２５と車輪駆動軸２７，２７′は平行に
され、チエイン６１で駆動伝達されるので、出力
軸２５と車輪駆動軸２７，２７′間を歯車により
駆動伝達する場合に比して、第２図に示すように
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、動力伝達経路を短か
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２
５、車輪駆動軸２７の配置の自由度が大となる。

その他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ことは自明である。

本発明は流体継手の出力側に連結された入力軸
と中間軸とを同一軸心上に配列して相互に回転自
在に配列してハウジングに支承せしめ、前記入力
軸と中間軸との間に正逆転切換機構を配設して入
力軸の回転を正または逆に中間軸に伝達せしめ、
前記中間軸と該軸に平行にハウジングに支承せし
めた出力軸とにそれぞれ固定フランジと可動フラ
ンジとよりなるプライマリ・プーリおよびセカン
ダリ・プーリを設け、両プーリ間に無端ベルトを
掛け渡してベルト式無段変速機を構成させ、一方
前記ハウジングには左右の車輪に駆動回転力を伝
達するための車輪駆動軸およびこれに関連する差
動歯車を包含する差動歯車筐を、その車輪駆動軸
が前記出力軸と平行になるように配設して回転自
在に支承せしめ、前記出力軸と差動歯車筐をチエ
インで回転的に連結したものであるから、流体継
手の円滑なカツプリング作用とベルト式無段変速
機の無段的変速作用により極めて円滑で車輌の走
行に応じた自動変速がなし得られるとともに、前
記正逆転切換機構に内蔵するクラツチを非係合と
する中立時においては入力軸の入力トルクを中間
軸に伝達せしめず、該入力トルクを無端ベルトに
伝達しないから、無端ベルトの耐久性を良好なら
しめる。また前記出力軸の前記ベルト式無段変速
機のセカンダリ・プーリに関し軸方向に前記流体
継手側に偏倚せしめた位置および差動歯車筐にそ
れぞれの回転軸に垂直な面内に設けたスプロケツ
トホイールの間をチエインにより回転的に連結し
たことにより、出力軸と車輪駆動軸との間の減速
比を任意に選択でき、動力伝達経路を短かく、か
つ伝達糸を軽量とすることができ、中間軸、出力
軸および車輪駆動軸の配置の自由度を増すことが
できる。さらに、前記スプロケツトホイールおよ
びチエインをベルト式無段変速機に関し正逆転切
換機構と流体継手の存在する側に位置せしめるこ
とにり、前記正逆転切換機構にほぼ並列せしめて
位置させることができ、一般的に正逆転切換機構
の半径より半径の大なる流体継手と干渉させるこ
となく、ハウジング内に収容することができ、変
速装置と原動機と連結したとき、その原動機の軸
方向に沿つた長さのほぼ中央部に差動歯車装置を
位置させることができるから、コンパクトな車輌
用ベルト式無段変速装置を構成することができ
る。また本発明において、前記出力軸に設けたス
プロケツトホイールと出力軸との間に減速歯車装
置を配設することにより、ハウジングの容積をさ
ほど拡大せずに減速歯車装置を差動歯車装置とと
もに収容して車輌の最終減速機構を構成するとと
もに、該最終減速歯機構の最終減速比を両装置の
減速比を乗じた大なる減速比とすることができ、
さらに減速歯車装置に任意の減速比のものを選択
することにより、前記最終減速機構の減速比の任
意度を拡張できる等、車輌用自動変速装置として
優れた特長を多々有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであつて、
第１図はその概要図、第２図は動力伝達糸の概要
図、第３図はその断面図である。 なお図中、Ａは原動機、１はトルクコンバー
タ、７は入力軸、８は中間軸、１１は多板クラツ
チ、１８はプラネタリ歯車装置、２５は多板ブレ
ーキ、３１はプライマリ・プーリ、３２はその固
定フランジ、３３はその可動フランジ、４０はそ
の流体圧サーボ、４１はセカンダリ・プーリ、４
２はその固定フランジ、４３はその可動フラン
ジ、４４はスプリング、５０はその流体圧サー
ボ、５１は無端ベルト、２５は出力軸、２６はス
プロケツトホイール、２７，２７′は車輪駆動軸、
２８は差動歯車筐、２９はスプロケツトホイー
ル、６１はチエイン、５５，５６，５７は減速歯
車装置の各ギヤをそれぞれ示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、 該ハウジングに支承される流体継手と、 該流体継手の出力側に連結された入力軸と、 該入力軸とともに同一軸上にハウジングに支承
   され、前記入力軸に対し回転自在の中間軸と、 前記入力軸と中間軸間に配設され、前記入力軸
   と中間軸とを正転方向に直結せしめるクラツチお
   よび前記中間軸を入力軸と反対方向に回転連結せ
   しめる歯車装置を含む正逆転切換機構と、 前記中間軸と平行に前記ハウジングに支承され
   た出力軸と、 前記中間軸に同心的に配設された固定フランジ
   および該固定フランジに対し軸方向に摺動自在の
   可動フランジとから成るプライマリ・プーリと、
   前記出力軸に同心的に固定された固定フランジお
   よび該固定フランジに対し軸方向に摺動自在の可
   動フランジとから成るセカンダリ・プーリと、前
   記プライマリ・プーリおよびセカンダリ・プーリ
   間に掛け渡され、両プーリに対する有効駆動半径
   位置を変えることにより中間軸と出力軸との間の
   回転速度比を変換すべくしたベルトとを包含する
   ベルト式無段変速機と、 左右の車輪駆動軸およびこれらの軸に関連する
   差動歯車を包含し、前記車輪駆動軸を前記出力軸
   に平行せしめて前記ハウジングに回転自在に支承
   された差動歯車筐と、 前記出力軸の前記ベルト式無段変速機のセカン
   ダリ・プーリに関し軸方向に前記流体継手側に偏
   倚せしめた位置にその回転軸に垂直な面内に回転
   自在に設けた第１のスプロケツトホイールおよび
   前記差動歯車筐にその回転軸に垂直な面内に固定
   せしめた第２のスプロケツトホイール間に掛け渡
   されたチエインと、 前記出力軸に入力側を係合させ、その出力側を
   前記第２のスプロケツトホイールに係合せしめた
   減速歯車装置とを具備することを特徴とする車輌
   用ベルト式無段変速装置。