JPH0320620B2 - - Google Patents

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を用いた横置
き式エンジン用の車両用無段変速機に関する。

［従来の技術］ エンジンが車体に対し横置きされた横置き式エ
ンジン用の車両用無段変速機を車両に搭載する場
合、無段変速機を入力軸、出力軸、カウンター
軸、デイフアレンシヤル軸というように４軸で構
成するものがあり、軸方向寸法が短縮されるため
エンジンおよび車体に対して無段変速機の取付自
由度という点からは有利であるが、構成が複雑に
なるという欠点がある。これに対して、無段変速
機を入力軸と出力軸の２軸から構成するもの例え
ば特開昭57−29845号公報に示されている。

これは、Ｖベルト式無段変速機の出力プーリの
固定フランジと出力軸とを一体に形成すると共
に、出力軸の先端にプラネタリギアセツトのサン
ギアを形成し、さらに、出力軸の外周に可動フラ
ンジを嵌合させて、可動フランジのスリーブ状ハ
ブ部内周壁と固定フランジのスリーブ部外周壁と
にキー溝を形成し、該キー溝にボールキーを入れ
て出力プーリを構成するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記無段変速機においては、出
力軸の外周に可動フランジを嵌合させという組付
け上の制約から、可動フランジの内径をサンギア
の外径より小さくできず、無段変速機の重量およ
び外径寸法が増大するという問題を有している。
また、上記無段変速機においては、可動フランジ
の内径を必要以上に大きくしないため、可動フラ
ンジの内周を固定フランジと同一径で形成し、可
動フランジの内周壁の一部に前記キー溝を形成し
ている。このため、キー溝の加工にブローチ加工
ができず、加工精度が低下すると共に加工に手間
がかかるという問題を有している。

本発明は、無段変速機の重量および外径寸法を
低減させると共に、出力プーリのキー溝形成にブ
ローチ加工することにより加工精度の向上を図る
ことができる車両用無段変速機を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ そのために本発明の車両用無段変速機は、入力
軸および出力軸に設けられサーボ機構により実効
径が可変とされる入力プーリおよび出力プーリ、
入力プーリおよび出力プーリとの間を伝動するＶ
ベルトからなる無段変速機と、前記出力プーリに
連結されるプラネタリギアセツトからなる前後進
切換機構とを有し、さらに、前記出力プーリは、
前記出力軸と一体に形成される固定フランジと、
該固定フランジの外周に嵌合される可動フランジ
と、前記固定フランジおよび可動フランジの摺動
面の一側に形成されるキー溝と、該キー溝内に設
けられるボールキーとを有し、前記可動フランジ
の摺動面の一側に形成されるキー溝部の溝内径を
摺動面の他側の内径よりも小さくすると共に、前
記出力軸と前記プラネタリギアセツトのサンギア
をスプライン結合にて連結し、該出力軸のスプラ
インの外径を前記可動フランジの他側の内径より
小さくすることを特徴とする。

［作用および発明の効果］ 本発明においては、可動フランジの摺動面の一
側に形成されるキー溝部の溝内径を摺動面の他側
の内径よりも小さくすることにより、可動フラン
ジのキー溝部形成にブローチ加工することがで
き、キー溝部の加工精度が向上するので、ボール
キーとキー溝の当りが滑らかとなり、ボールキー
またはキー溝の破損により生じる両部材間のガタ
ツキおよび摺動不良によるベルト耐久性悪化とい
う問題が解消されるという効果を有する。

また、出力軸とプラネタリギアセツトのサンギ
アをスプライン結合にて連結することにより、可
動フランジの他側の内径を前記サンギアの外径よ
り小さくすることができるので、無段変速機のプ
ーリ部の径を必要以上に大きくすることがなく、
無段変速機の重量および外径寸法を低減させるこ
とができるという効果を有する。

［実施例］ つぎに本発明を第１図に示す実施例に基づき説
明する。

１はエンジン、１０は変速機ケース、１１はエ
ンジンの出力軸、１２はその先端に締結されたフ
ライホイール、２はＶベルト式無段変速機、３は
クラツチ機構であり、本実施例では単板式の乾式
摩擦クラツチを用いている。４は前進後進切換機
構、５はデイフアレンシヤル機構である。

フライホイール１２は中心部がボルト１２１で
エンジン出力軸１１の端面１１１に締結されたデ
イスク１２３と、その外周に締結された環状ウエ
イト１２５とからなり、環状ウエイト１２５には
デイスクのエンジン１と反対がわ（他方がわ、以
下同じ）に内部にクラツチルームを形成するため
の筒状部１２７が延設され、筒状部１２７の他方
がわ端にはクラツチ面１２８を形成するための内
周縁１２９が形成されている。

Ｖベルト式無段変速機２は、前記エンジン出力
軸と同軸心上で直列して配されている中空の入力
軸２１、入力軸と平行して並列されたＶベルト式
無段変速機の中空の出力軸２２、入力軸２１上に
設けられた入力プーリ２３、中空の出力軸２２上
に設けられた出力プーリ２４、入力プーリ２３お
よび出力プーリ２４の間を伝動するＶベルト２
５、入力プーリ２３の実効径を変化させるサーボ
機構２６、出力プーリ２４の実効径を変化させる
サーボ機構２７、入力プーリに設けられたカム機
構２８からなる。

入力軸２１は、軸心は中空とされベアリング２
１１および２１２によりＶベルト式無段変速機ケ
ース１０に回転自在に支持されるとともに、エン
ジンがわに段２１３、他方がわに外周スプライン
２１４および先端ねじ２１５が形成されている。

出力軸２２は、軸心は中空とされ、本実施例で
は後記する固定フランジのスリーブと一体に形成
されベアリング２２１および２２２によりＶベル
ト式無段変速機ケース１０に回転自在に支持され
ている。

入力プーリ２３は、一端（図示右端）はスラス
トベアリング２１６を介して前記入力軸の段２１
３に当接され、他端外周には外周スプライン２３
１とキー溝２３２が設けられたスリーブ状部２３
３と、スリーブ状部２３３と一体に形成され外周
に入力軸の回転速度検出のためのスリツト２３４
が周設されたフランジ部２３５とからなる固定フ
ランジ２３Ａ、該固定フランジ２３Ａのスリーブ
部２３３に軸方向に変位自在に外嵌され、内周壁
に前記固定フランジのキー溝２３２と対応するキ
ー溝２３６が形成されるとともに外周壁に第１の
ねじである被動ねじ２３７が設けられたスリーブ
状ハブ部２７８と、該ハブ部２７８と一体に形成
されたフランジ部２３９とからなる可動フランジ
２３Ｂ、およびキー溝２３２および２３６内に入
れられ固定フランジ２３Ａと可動フランジ２３Ｂ
との軸方向の変位を許容するとともに軸まわりの
回転を一体的に行なうためのボールキー２３０か
らなる。

出力プーリ２４は、第４図に示すように、外周
に大径の可動フランジ２４Ｂとの摺動面２４Ｃ、
該摺動面から段２４Ｄ付で小径に形成されキー溝
２４１が設けられたキー溝形成部２４Ｅ、前記キ
ー溝形成部２４Ｅと同一外径のスプライン２４
２、該スプライン２４２より小外径のねじ２４
３、および該ねじ２４３の外径より小外径の先端
スプライン２４９が形成され、出力軸２２と同一
体となつているスリーブ状部２４４と、該スリー
ブ状部２４４と一体に形成されたフランジ部２４
５とからなる固定フランジ２４Ａと、該固定フラ
ンジ２４Ａのスリーブ状部２４４に軸方向への変
位自在に外嵌され、内周に前記可動フランジの摺
動面２４Ｃに摺動する大径の摺動面２４Ｆが設け
られたフランジ部２４８と、該フランジ部２４８
と一体に設けられ、前記摺動面２４Ｆにより段２
４Ｇ付で小径に形成され内周に前記キー溝２４１
と対応するキー溝２４５０が設けられ、外周に第
１のねじである被動ねじ２４６が形成されたスリ
ーブ状ハブ部２４７とからなる可動フランジ２４
Ｂ、およびキー溝２４１および２４５０内に入れ
られ固定フランジ２４Ａと可動フランジ２４Ｂと
の軸方向の変位を許容するとともに軸まわりの回
転を一体的に行なうためのボールキー２４０から
なる。可動フランジ２４Ｂのキー溝２４５０の谷
径は前記摺動面２４Ｆの内径より小さく、キー溝
２４５０はブローチ加工により等間隔で３本形成
されている。

Ｖベルト２５は、それぞれ前記入力プーリ２３
および出力プーリ２４の固定フランジ２３Ａおよ
び固定フランジ２４Ａと可動フランジ２３Ｂおよ
び可動フランジ２４ＢのなすＶ字形の作用面に当
接し摩擦面を形成する作用面２５１および２５２
が両側に設けられている。

入力プーリのサーボ機構２６は、前記入力プー
リの可動フランジ２３Ｂの被動ねじ２３７に螺合
する第２のねじである駆動ねじ２６１が内周に形
成され、一端はスラストベアリング２６５を介し
て後記するカム機構の他方のカムレース２８７に
当接された可動フランジの駆動子であるスリーブ
２６２、該スリーブ２６２とケース１０との間に
設けられスリーブ２６２を制動する湿式多板電磁
式のダウンシフトブレーキ２６３、スリーブ２６
２の外周に配された筒状のスプリングガイド２６
４、該スプリングガイド２６４とスリーブ２６２
との間に配され可動フランジ２３Ｂにエンジンが
わ端が連結され、他方がわ端は筒状のスプリング
ガイド２６４の他方がわ端に連結された第１のア
ツプシフト用トーシヨンコイルスプリング２６
６、スプリングガイドの外周に配され、エンジン
がわ端はスプリングガイド２６４のエンジンがわ
端に連結され、他方がわ端はスリーブ２６２の他
方がわ端に連結された第２のアツプシフト用トー
シヨンコイルスプリング２６７からなる。

出力プーリのサーボ機構２７は、前記可動フラ
ンジ２４Ｂの被動ねじ２４６に螺合する第２のね
じである駆動ねじ２７１が内周に形成された駆動
子であるスリーブ２７２と、該スリーブ２７２と
ケース１０とを固定する湿式多板電磁式のアツプ
シフト用ブレーキ２７３と、スリーブ２７２と可
動フランジ２４Ｂとの間に両端が連結されて取付
けられたダウンシフト用トーシヨンコイルスプリ
ング２７４と、出力軸のスプライン２４２と嵌合
するスプラインが形成され、可動フランジ２４Ｂ
側である一方の面はベアリング２７５を介してス
リーブ２７２の端面に当接され他方の面はベアリ
ング２２１のインナレースを介してナツト２７６
で係止され、前記スリーブ２７２を軸方向に支持
する支持リング２７７とからなる。

カム機構２８は、第２図にも示す如く入力軸２
１に外嵌されたスナツプリング２１８と入力軸端
に形成された前記ねじ２１５に螺合されたナツト
２１７により軸方向に固定されるとともに入力軸
２１のスプライン２１４とスプライン嵌合した内
周スプライン２８１が形成された一方のカムレー
ス２８２と、前記他方のカムレース２８７と、こ
れらカムレース間に介在されたテーパードローラ
ー２８８と、該ローラー２８８のカバーリング２
８９とからなり、ローラー２８８はレース２８２
と２８７の作用面２９２と２８６との間にはさま
り、入力軸２１と固定フランジ２３Ａとの回転方
向のの変位に対応して可動フランジ２３Ｂを図示
右方向に押圧する押圧力を変化させる。

つぎにこのＶベルト式無段変速機の作用を説明
する。

(イ) 定速走行時はブレーキ２６３および２７３が
共に解放される。

トルクの伝動は、入力軸２１→カム機構の一方
のレース２８２→テーパードローラー２８８→他
方のレース２８７→入力プーリ２３→Ｖベルト２
５→出力プーリ２４→出力軸２２の順でなされ
る。Ｖベルト２５による伝達トルクの大きさはＶ
ベルト２５に加わる挟圧力に比例し、該挟圧力は
可動プーリ２３Ｂおよび該可動プーリと螺合した
スリーブ２６２を介して他方のカムレース２８７
に当接され、カム機構の原理により入力プーリは
回転方向に微動し、テーパードローラー２８８に
より軸方向に作用す挟圧力Fcは、伝達トルクに
対し、第３図に示す如く比例して変化し、Ｖベル
ト２５を挾む可動フランジ２３Ｂに加わる挟圧力
を伝達トルクに対応して変化させ、これによりＶ
ベルト２５の作用面と可動フランジ２３Ｂおよび
固定フランジ２３Ａの作用面との面圧が変化して
当面接の挾圧力を変化させる。第３図においては
Ｆ１は最高変速比のときにＶベルトがスリツプし
ない必要挾圧力、Ｆ２は最低変速比のときにＶベ
ルトがスリツプしない必要挾圧力、Ｆ０は従来の
油圧サーボを用いたときの挾圧力、Fsはスプリ
ングによる挾圧力を示す。第３図のグラフにおい
てFcに示すようにカム機構２８を用いたＶベル
ト式無段変速機では伝達トルクが５Kgｍ以下でも
挾圧力と伝達トルクが正比例し、Ｖベルトとプー
リとの不必要な挾圧力の発生が低減できることが
判る。

(ロ) アツプシフトはブレーキ２７３を係合させて
なされる。

第１図は、無段変速機のダウンシフトが行われ
た最大減速比の状態を示し、この状態では、入力
プーリサーボ機構２６の第１および第２のアツプ
シフト用トーシヨンコイルスプリング２６６およ
び２６７は、捻られてエネルギーの蓄積がなさ
れ、入力プーリ２３の可動フランジ２３Ｂを図示
右方向に押す力が作用している。

ブレーキ２７３を係合すると、スリーブ２７２
駆動ねじ２７１が固定されるため、可動フランジ
２４Ｂのスリーブ部２４７に形成された被動ねじ
２４６は、駆動ねじ２７１に沿つて回転し、可動
フランジ２４Ｂは、出力プーリ２４の有効径を減
少させる方向（図示右方）に変位し、一方、可動
フランジ２３Ｂは、第１および第２のアツプシフ
ト用トーシヨンコイルスプリン２６６および２６
７の作用により、入力プーリ２３の有効径を増大
させる方向（図示右方）に変位し、アツプシフト
が行われる。変速比が制御設定値になつた時点で
ブレーキ２７３は解放される。

このアツプシフト時出力プーリのサーボ機構の
トーシヨンスプリング２７４は捩られてエネルギ
ーの蓄積がなされる。

(ハ) ダウンシフトはブレーキ２６３を係合させて
なされる。

ブレーキ２６３が係合するとスリーブ２６２を
固定し可動フランジ２３Ｂを入力プーリ２３の有
効径の減少方向（図示右方）に変位させ、トーシ
ヨンスプリング２７４はスリーブ２７２を回転駆
動して戻り、可動フランジ２４Ｂを出力プーリの
有効径の増大方向（図示左方）に変位させる。こ
の入力プーリ２３の可動フランジ２３Ｂの変位は
カム機構による可動フランジ２３Ｂの押圧力に逆
らつてなされる。減速比が制御設定値になつたと
きブレーキ２６３を解放する。このダウンシフト
時、入力プーリサーボ機構２６の第１および第２
のアツプシフトスプリング２６６および３６７は
捩れてエネルギーの蓄積がなされる。

このＶベルト式無段変速機においてはブレーキ
２６３，２７３の電磁ブレーキが故障してブレー
キが係合不能になつた場合においては故障前の変
速比のまま走行できる。よつて油圧サーボにより
変速比を変更するＶベルト式無段変速機の場合の
油圧洩れの如く不用意に変速比が変更することが
防止でき安全性に優れる。

クラツチ機構３は、入力プーリ２３とエンジン
１との間に設けられた係合部３１、入力プーリの
他方がわに設けられ前記係合部３１を操作する操
作部３３、および入力軸２１の中空に挿通された
プツシユロツド３５からなる。係合部３１は、中
心に前記プツシユロツド３５のエンジンがわ端３
５１に当接したハブ３１１が固着され、前記クラ
ツチルームのエンジンがわ部に配されたダイヤフ
ラムスプリング３１３、該ダイヤフラムスプリン
グ３１３の外周に係合された環状のプレツシヤプ
レート３１５、入力プーリ２３とダイヤフラムス
プリング３１３との間に配され、中心にＶベルト
式無段変速機の入力軸のエンジンがわ端部２１９
にスプライン嵌合されたハブ３２１、該プレツシ
ヤプレート３１５と前記フライホイールの環状ウ
エイト１２５に設けられたクラツチ面１２８との
間に配された両面にクラツチデイスク３１７とク
ラツチデイスク３１９とが固着されたクラツチプ
レート３２３、前記ハブ３２１とクラツチプレー
ト３２３を連結するダンパスプリング３２５とか
らなる。操作部３３は、変速機ケース１０に枢着
されたプツシユレバー３３１、変速機ケースに設
けられた摺動キヤツプ３３３、エンジンがわはプ
ツシユロツド３５の他方がわ端３５２に当接さ
れ、他方がわ端はレリースベアリング３３５を介
して前記摺動キヤツプ３３３の内壁に回転自在に
支持されたベアリングレース３３７からなり、プ
ツシユレバー３３１が手動または自動操作により
支点まわりに図示反時計方向に回転駆動されたと
き摺動キヤツプはエンジンがわに摺動されてプツ
シユレバー３５をエンジンがわに押圧し、ダイヤ
フラムスプリング３１２の中心をエンジン方向に
変位させてプレツシヤプレートをエンジン方向に
引つぱり、第１および第２のクラツチデスク３１
７と３１９とが固着されているクラツチプレート
３２３を解放しフライホイール１２とＶベルト式
無段変速機入力軸２１との連結を解除する。

前進後進切換機構４は、ドツグクラツチ４１
（ブレーキ装置）、第１のシンプルプラネタリギア
セツト４３、第２のシンプルプラネタリギアセツ
ト４５からなる。

ドツグクラツチ４１は操作レバーにリンクされ
たフオーク４１１、該フオークに係合され軸方向
にスライドされるブレーキ用スリーブ４１３、第
１のギア４１５（スプラインピース）、第２のギ
ア４１７（スプラインピース）、スリーブ４１３
と第２ギア４１７との間に設けられたシンクロギ
ア４１９（シンクロナイザーリング）からなる。

第１のプラネタリギアセツト４３はＶベルト式
無段変速機の出力軸２２に設けられた前記スプラ
イン２４９にスプライン嵌合したサンギア軸４３
０上に形成されたサンギア４３１、ドツグクラツ
チ４１の第２ギア４１７に連結されるとともに第
２プラネタリギアセツト４５のサンギア４５１に
連結されたリングギア４３３、ドツグクラツチ４
１の第１ギア４１５に連結されるとともに第２リ
ングギア４５３に連結されたキヤリヤ４３５、お
よびプラネタリギア４３７からなり、第２プラネ
タリギアセツト４５は前記サンギア４５１、リン
グギア４５３とデフアレンシヤル機構のギアボツ
クスに連結された出力スリーブ４５０に設けたス
プライン４５９にスプライン嵌合されたキヤリヤ
４５５およびプラネタリギア４５７からなる。こ
の前進後進切換機構４１は、手動または自動によ
りドツグクラツチ４１のスリーブ４１３が第２ギ
ア４１７と歯合されリングギア４３３およびサン
ギア４５１がケース１０１に固定されたとき設定
変速比の前進運動がなされ、スリーブ４１３が第
１ギア４１５に歯合されキヤリヤ４３５とリング
ギア４５３がケース１０に固定されたとき設定変
速比の後進運動となる。

デフアレンシヤル機構５は、前記前進後進切換
機構４の出力軸である出力スリーブ４５０を入力
軸とし、該入力軸４５０に一体的に連結されてギ
アボツクス５２、差動小ギア５３，５４該差動小
ギアに歯合した差動大ギア５５，５６、該差動大
ギアにスプライン嵌合された一方の出力軸５７お
よび前記Ｖベルト式無段変速機の出力軸２２、第
１のサンギア４３１および出力スリーブ４５０を
挿貫して配された他方の出力軸５８からなる。

１３および１４はデイフアレンシヤル機構５の
出力軸５７および５８の端に設けられた等速ジヨ
イントである。

以上の如く本発明車両用無段変速機は、 前記サンギアと出力軸との連結はサンギアに設
けたインナスプラインと、出力軸に設けたアウタ
スプラインとによるスプライン嵌合により行な
い、可動フランジはキー溝形成部が小径に形成さ
れるとともにキー溝はブローチ加工により形成さ
れているので、可動フランジのキー溝形成部の内
径を小さくできキー溝形成にブローチ加工が利用
でき、加工精度が向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用無段変速機の断面図、
第２図はカム機構の拡大図、第３図はカム機構の
機能説明のための図、第４図は第１図の出力プー
リの断面図である。 ２…無段変速機、４…前後進切換機構、２１…
入力軸、２３…入力プーリ、２４…出力プーリ、
２５…Ｖベルト、２６，２７…サーボ機構、２３
Ａ，２４Ａ…固定フランジ、２３Ｂ，２４Ｂ…可
動フランジ、４３…プラネタリギアセツト、４３
０…サンギア、２４０…ボールキー、２４１，２
４５０…キー溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力軸および出力軸に設けられサーボ機構に
   より実効径が可変とされる入力プーリおよび出力
   プーリ、入力プーリおよび出力プーリとの間を伝
   動するＶベルトからなる無段変速機と、前記出力
   プーリに連結されるプラネタリギアセツトからな
   る前後進切換機構とを有し、さらに、前記出力プ
   ーリは、前記出力軸と一体に形成される固定フラ
   ンジと、該固定フランジの外周に嵌合される可動
   フランジと、前記固定フランジおよび可動フラン
   ジの摺動面の一側に形成されるキー溝と、該キー
   溝内に設けられるボールキーとを有し、前記可動
   フランジの摺動面の一側に形成されるキー溝部の
   溝内径を摺動面の他側の内径よりも小さくすると
   共に、前記出力軸と前記プラネタリギアセツトの
   サンギアをスプライン結合にて連結し、該出力軸
   のスプラインの外径を前記可動フランジの他側の
   内径より小さくすることを特徴とする車両用無段
   変速機。