JPH0313451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車輌等の変速機に用いられる、入力軸
および出力軸のそれぞれに、各軸に同心的に連結
された固定プーリと、該固定プーリに対して軸方
向に移動可能に配設された可動プーリとを備えた
プライマリ・プーリおよびセカンダリ・プーリと
を備え、これら両プーリ間にベルトを掛け渡した
ベルト式無段変速機に係り、特に可動プーリを固
定プーリに向けて押圧する流体式サーボ装置の改
良に関する。

［従来の技術］ ベルト式無段変速機において、可動プーリを固
定プーリに向けて押圧する流体式サーボ装置とし
ては、可動プーリに該サーボ装置のシリンダを一
体的に設け、入力軸または出力軸に前記サーボ装
置のシリンダに嵌合するピストンを固定すること
により、ベルト式無段変速機の小型化および軽量
化が図られている。

さらに、前記流体式サーボ装置をダブルピスト
ンタイプとし、流体式サーボ装置をさらにコンパ
クト化することが、特開昭53−70265号公報に開
示されている。このダブルピストンタイプの流体
式サーボ装置においては、２個のシリンダを形成
する共通の円筒状シリンダ壁が可動フランジと一
体に、入力軸または出力軸と同心的に形成されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 前記固定フランジと可動フランジとの間には、
その全周面にわたつてベルトが挾圧されているこ
とはなく、ほぼ半周にわたつて当接挾圧されてい
る。可動フランジは入力軸または出力軸にその軸
方向に摺動自在に設けられているとともに、その
軸方向の長さを短縮し軽量化して無段変速機全体
をコンパクト化しようとすると、可動フランジは
流体式サーボ装置の押圧力とベルトのほぼ半周に
わたる当接挾圧による反力によつて、可動フラン
ジの円錐面の中心軸線がこれを支承する入力軸ま
たは出力軸の中心軸線に対し傾斜せしめられた状
態で回転させられる傾向を生ずる。

上記のように２個のシリンダを形成する共通
の、入力軸または出力軸と同心的に形成されてい
る流体式サーボ装置では、可動フランジが入力軸
または出力軸の中心軸線に対し傾斜せしめられる
と、該シリンダに摺動するピストンとの摺動関係
が劣化し、可動フランジの固定フランジに対する
円滑な相対的軸方向移動を行うことができなくな
る。

そこで本発明は、前記可動フランジの固定フラ
ンジに対する円滑な相対移動を保証するダブルピ
ストンタイプの液圧式サーボ装置を備えるベルト
式無段変速機を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、入力軸と
該入力軸に平行に配設される出力軸と、前記入力
軸に同心的に連結された固定フランジおよび該固
定フランジに対して軸方向に移動可能に配設され
た可動フランジとを備えるプライマリ・プーリ
と、前記出力軸に同心的に連結された固定フラン
ジおよび該固定フランジに対し軸方向に移動可能
の可動フランジとからなるセカンダリ・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前記入力軸と出力
軸との間の回転速度比を変更すべくしたベルトと
を包含するベルト式無段変速機において、前記入
力軸および出力軸には、プライマリ・プーリおよ
びセカンダリ・プーリのそれぞれの可動フランジ
と該可動フランジに軸方向に対向せしめて前記入
力軸および出力軸に固定的に配設した固定部材と
の間に流体圧サーボを構成し、これら流体式サー
ボ装置の少なくとも一方または両方は、前記可動
フランジに対し前記軸方向に対向せしめて該可動
フランジとの間に第１のシリンダ室を形成する固
定壁を前記固定部材とともに固定的に配設すると
ともに、前記固定壁に前記軸方向に摺動自在に嵌
装せしめるとともに前記可動フランジに当接され
る可動壁と前記固定部材との間に第２のシリンダ
室を形成せしめ、前記第１および第２のシリンダ
室に導入する流体圧を前記可動フランジの前記軸
方向の押圧力としたことを特徴とするベルト式無
段変速機に係るものである。

［実施例］ 図面は車輌用無段変速装置に適用した本発明の
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
室である。

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に同心的に回転自
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ならびに該プラネタリ
ピニオン１６と前記リングギヤ１５とに噛合する
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１
００の円筒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室２
０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。

ベルト式無段変速機の入力軸として機能する中
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に固定した固定部材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固定壁とし
て形成された第１のピストン３８と前記可動フラ
ンジ３３との間に第１のシリンダ室を形成し、前
記第１のピストン３８の外径より小なる外径を有
する円筒状部に摺動自在としかつ該第１のピスト
ン３８の前記円筒状部と前記固定部材３６の周壁
３７との間に嵌合せしめた可動壁として形成され
た第２のピストン３９との間に第２のシリンダ室
を形成するとともに、前記第２のピストン３９の
外周部を前記円筒壁３５の端部に当接して、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に固定した固定部材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
た固定壁として形成された第１のピストン４８と
前記可動フランジ４３との間に第１のシリンダ室
を形成し、前記第１のピストン４８の外径より小
なる外径を有する円筒状部に摺動自在としかつ該
第１のピストン４８の前記円筒状部と前記固定部
材４６の周壁４７との間に嵌合せしめた可動壁と
して形成した第２のピストン４９との間に第２の
シリンダ室を形成するとともに、前記第２のピス
トン４９の外周部を前記円筒壁４５の端部に当接
して、ダブルピストン式の流体圧サーボ５０を構
成する。前記可動フランジ４３と固定部材４６と
の間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には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２
７，２７′に伝達せしめるように構成される。前
記出力軸２５のスプロケツトホイール２６は出力
軸２５に直接固着されても差支えないが、図示の
実施例では該スプロケツトホイール２６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５
５に噛合するプラネタリピニオン５６、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２６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
３，３４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の一端にはガバナバルブ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
ロツトバルブ（図示せず）およびガバナバルブ１
０１により調整したラインプレツシヤをシリンダ
室１３に導入して多板クラツチ１１を係合し、入
力軸７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１
０８を介して流体圧サーボ５０のシリンダ室に導
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３３，
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５１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４１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５８
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室２０に送ら
れ、ピストン２１により多板クラツチ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２
７，２７′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。

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。

その他本実施例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。

［発明の作用効果］ 本発明は、互いに平行に配設される入力軸と出
力軸とに、それぞれの軸に連結された固定フラン
ジと該固定フランジに対して軸方向に移動可能に
配設された可動フランジとからなるプライマリ・
プーリとセカンダリ・プーリを設け、両プーリ間
にベルトを掛け渡したベルト式無段変速機におい
て、前記入力軸および出力軸には、プライマリ・
プーリおよびセカンダリ・プーリのそれぞれの可
動フランジと該可動フランジに軸方向に対向せし
めて前記入力軸および出力軸に固定的に配設した
固定部材との間に流体式サーボ装置を構成して、
該流体式サーボ装置に導入する流体圧を制御する
ことにより前記ベルトの両プーリに対する有効駆
動半径を変え、前記入力軸と出力軸との間の回転
速度比を変更するものである。

本発明においては、前記流体式サーボ装置の少
なくとも一方または両方は、前記可動フランジに
対し前記軸方向に対向せしめて前記可動フランジ
との間に第１のシリンダ室を形成する固定壁を前
記固定部材とともに固定的に配設するとともに、
前記固定壁に摺動自在に嵌装せしめるとともに前
記可動フランジに当接される可動壁と前記固定部
材との間に第２のシリンダ室を形成せしめて、前
記流体式サーボ装置をダブルピストンタイプの流
体式サーボ装置に構成することにより、前記第１
のシリンダ室に導入する流体圧は前記固定壁を反
力部材として、また第２のシリンダ室に導入する
流体圧は前記固定部材を反力部材として、それぞ
れのシリンダ室に導入する流体圧を前記可動フラ
ンジの前記軸方向の押圧力とするものである。

そして前記流体式サーボ装置は、前記固定部材
とともに前記第２のシリンダ室を形成する可動壁
は前記可動フランジとは別体に構成され、前記可
動フランジとともに第１のシリンダ室を形成する
固定壁に摺動自在に嵌装されるように構成したの
で、第１および第２のシリンダ室を形成する共通
の円筒状シリンダ壁を可動フランジと一体に形成
する必要がなく、流体式サーボ装置の押圧力とベ
ルトのほぼ半周にわたる当接挟圧によつて可動フ
ランジが中心軸線に対して傾斜せしめられたとし
ても、第１および第２のシリンダ室を形成する部
材は相互に独立しているので、第２のシリンダ室
を形成する可動壁と固定部材は前記可動フランジ
の傾斜による影響を受けることなく相対的軸方向
移動を行うことができ、可動フランジの固定フラ
ンジに対する円滑な相対的軸方向移動を保証する
ことができる。

本発明によれば、プライマリ・プーリおよびセ
カンダリ・プーリおよびこれらプーリに配設され
る流体式サーボ装置の少くとも一方および両方
を、各プーリの可動フランジにその円錐面の中心
軸線が該フランジを支承する軸の中心軸線に対し
て傾斜せしめられた状態で回転することにより受
ける影響を最小限に止め、前記可動フランジの円
錐面に対して軸方向には遠い位置にある固定部材
と可動壁との間に形成される第２のシリンダ室
を、前記可動フランジの円錐面の中心軸線の傾斜
した状態での回転と無関係に作動できるようにし
たので、前記固定部材および可動壁の摺動は常時
円滑に行われるとともに、これら固定部材および
可動壁は前記傾斜した状態での回転による外力を
受けないから、強度的には流体式サーボ装置とし
て必要最小限の強度をもたせれば充分であつて、
例えば金属板のプレス成形品によつても構成する
こともでき、前記可動フランジとともに第１のシ
リンダ室を形成すべく前記可動フランジに軸方向
に近い位置にあつて前記円錐面の中心軸線の傾斜
した状態での回転の影響が比較的に少い前記固定
壁も、前記可動壁が前記円錐面の中心軸線が傾斜
した状態での回転の影響を受けないことに伴つて
強度的な負担が少いから、前記固定部材および可
動壁と同様に例えば金属板のプレス成形品によつ
ても構成することも、装置全体の軽量化および軸
方向寸法の短縮を目途とするベルト式無段変速機
のコンパクト化を図ることができる優れた効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は車輌用無段変速装置に適用した本発明の
一実施例を示すものであつて、第１図はその概要
図、第２図は動力伝達系の概要図、第３図はその
断面図である。 なお図中、次の符号はそれぞれ次の部分を示
す。８……中間軸（入力軸）、２５……出力軸、
３１……プライマリ・プーリ、４１……セカンダ
リ・プーリ、３２，４２……固定フランジ、３
３，４３……可動フランジ、３６，４６……固定
部材、３８，４８……固定壁、３９，４９……可
動壁、５１……ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸と、該入力軸に平行に配設される出力
   軸と、前記入力軸に同心的に連結された固定フラ
   ンジおよび該固定フランジに対して軸方向に移動
   可能に配設された可動フランジとを備えるプライ
   マリ・プーリと、前記出力軸に同心的に連結され
   た固定フランジおよび該固定フランジに対し軸方
   向に移動可能に配設された固定フランジとを備え
   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ることによ
   り前記入力軸と出力軸との間の回転速度比を変更
   すべくしたベルトとを包含するベルト式無段変速
   機において、 前記入力軸および出力軸には、プライマリ・プ
   ーリおよびセカンダリ・プーリのそれぞれの可動
   フランジと該可動フランジに軸方向に対向せしめ
   て前記入力軸および出力軸に固定的に配設した固
   定部材との間に流体式サーボ装置を構成し、 これら流体式サーボ装置の少なくとも一方また
   は両方は、前記可動フランジに対し軸方向に対向
   せしめて該可動フランジとの間に第１のシリンダ
   室を形成する固定壁を前記固定部材とともに固定
   的に配設するとともに、前記固定壁に前記軸方向
   に摺動自在に嵌装せしめるとともに前記可動フラ
   ンジに当接される可動壁と前記固定部材との間に
   第２のシリンダ室を形成せしめ、前記第１および
   第２のシリンダ室に導入する流体圧を前記可動フ
   ランジの前記軸方向の押圧力としたことを特徴と
   するベルト式無段変速機。 ２ 前記流体式サーボ装置の前記固定壁は、前記
   可動フランジに一体的に形成した円筒壁の内周面
   に摺接する外径を有し、前記固定部材に向けて突
   出しかつ前記外径より少なる外径を有する円筒状
   部が形成され、前記可動壁はその内周において前
   記固定壁の前記円筒状部に嵌装されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のベルト
   式無段変速機。 ３ 前記可動壁はその外周部において前記可動フ
   ランジの円筒壁の端部に当接せしめられることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載のベルト式無段変速機。