JPH0611425Y2 - 摩擦車式無段変速機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本考案は、摩擦車式無段変速機構に関するものである。

(ロ)従来の技術 従来の摩擦車式無段変速機構として、例えば特開昭６１
−１１９８６５号公報に示されるものがある。この摩擦
車式無段変速機構には入力デイスク及び出力デイスクと
摩擦ローラとの接触面を潤滑するための油を供給する手
段は示されていない。この摩擦面には大きな摩擦力が作
用するため潤滑油を供給することは不可欠であるため、
例えば無段変速機構の外部から油を吹きかけるなどして
潤滑を行うように構成されるものと思われる。しかし、
摩擦ローラと両デイスクとの接触位置は変速比によつて
変化するため、外部から油を吹き付けるといつた潤滑方
法では十分な潤滑油量を常に適切な位置に供給すること
が困難であり、十分な耐久性を確保することが困難とな
る。本考案は、このような問題点を解決することを目的
としている。

(ニ)問題点を解決するための手段 本考案は、ローラ支持部材を移動させるための油圧シリ
ンダの油をローラ支持部材内部を通して摩擦ローラに近
接する位置まで導くことにより上記問題点を解決する。
すなわち、本考案は、入力デイスク（１８）と、出力デ
イスク（２０）と、両デイスクに摩擦接触する摩擦ロー
ラ（２２）と、摩擦ローラを回転自在に支持すると共に
回転軸部（83a，83b）を中心として回動可能でかつ回転
軸部軸方向に移動可能なローラ支持部材（８３）と、ロ
ーラ支持部材を回転軸部軸方向に移動させる油圧シリン
ダのピストン（124）と、を有する摩擦車式無段変速機
構に適用されるものであり、ピストンの一方側に形成さ
れる油室（128又は130）の油をローラ支持部材の内部を
通して摩擦ローラに隣接する位置まで導く潤滑用の油路
（302，304，306，308，402，502）を設けると共に該油
路中に変速比に応じて油路開度を変更する開度調整手段
（302，402）を形成していることを要旨としている。な
お、かつこ内の符号は後述の実施例の対応する部材を示
す。

(ホ)作用 ピストンを作動させる油の一部が開度調整手段を有する
潤滑用の油路を介して摩擦ローラに供給される。これに
より変速比に対応した量の潤滑油が摩擦ローラと両デイ
スクとの接触部に供給されるため、潤滑油の供給に伴な
う動力損失を最少とし且つ大きな摩擦力が作用する摩擦
ローラであつても十分な耐久性を確保することができ
る。

(ヘ)実施例 第３図に無段変速機全体の構造を示す。エンジンの出力
軸と一体のドライブプレート１０にトルクコンバータ１
２が連結されている。トルクコンバータ１２はロツクア
ツプクラツチ12a付きのものであり、ロツクアツプ油室1
2bの油圧を制御することにより、入力側のポンプインペ
ラー12cと出力側のタービンランナー12dとを機械的に連
結し又は切離し可能である。トルクコンバータ１２のカ
バー12eにオイルポンプ駆動軸８７が連結されている。
オイルポンプ駆動軸８７はオイルポンプ１５と連結さ
れ、これを駆動可能である。オイルポンプ１５は後述の
摩擦車式無段変速機構１６をはさんでトルクコンバータ
１２とは反対側に配置されている。また、トルクコンバ
ータ１２のタービンランナー12dは中空の入力軸１４と
連結されている。入力軸１４には摩擦車式無段変速機構
１６が連結されている。摩擦車式無段変速機構16は、入
力デイスク１８と、出力デイスク２０と、両者間の回転
力を伝達する摩擦ローラ２２と、を有している。入力デ
イスク１８及び出力デイスク２０の摩擦ローラ２２との
接触面はトロイド面としてある。摩擦ローラ２２の軸２
４の傾斜は第１図に示す後述の機構により調節可能であ
る。入力軸１４に対して入力デイスク１８が連結され、
一方出力デイスク２０には歯車２６が一体に回転するよ
うに設けられている。歯車２６はアイドラ軸２８と一体
の歯車３０とかみ合つている。アイドラ軸２８には常時
これと一体に回転する歯車３２及びアイドム軸２８に対
して回転可能に支持される歯車３４が設けられている。
歯車３４は後退用クラツチ３６によつて歯車３０と一体
に回転するように連結可能である。アイドラ軸２８はケ
ーシングに取り付けられたワンウエイクラツチ３１によ
つて前進方向にのみ回転し、逆方向には回転しないよう
にしてある。これは、車輪側からの逆駆動力によつて摩
擦車式無段変速機構１６がエンジン回転方向と逆方向に
回転することを防止するためである。アイドラ軸２８と
平行に配置されたもう１つのアイドラ軸３８には、歯車
４０が回転可能に支持され、また歯車４２が常時一体に
回転するように連結されている。歯車４０は前進用クラ
ツチ４４によつてアイドラ軸３８と一体に回転するよう
に連結可能である。歯車４０は歯車３２とかみ合つてい
る。歯車３４はフアイナル歯車４８と常にかみ合つてい
る。フアイナル歯車４８には差動装置５０を構成する一
対のピニオンギア５２及び５４が取付けられており、こ
のピニオンギア５２及び５４と一対のサイドギア５６及
び５８がかみ合つており、サイドギア５６及び５８はそ
れぞれ出力軸が連結される。このような構成により、前
進用クラツチ４４を締結させると出力軸６０及び６２が
前進方向に回転し、また後退用クラツチ３６を締結させ
ると出力軸６０及び６２が後退方向に回転することにな
る。また、摩擦車式無段変速機構１６の摩擦ローラ２２
の入力デイスク１８及び出力デイスク２０との接触状態
を制御することにより、変速比を連続的に変えることが
できる。

第２図に摩擦車式無段変速機構１６を詳細に示す。入力
軸１４はボールベアリング６５及びニードルベアリング
６６を介してケーシング６７に回転可能に支持されてい
る。なお、入力軸１４とボールベアリング６５との間に
はスペーサ６８が設けられている。スペーサ６８と、入
力軸１４に対してねじ込まれるローデイングナツト６９
との間には皿ばね７０が設けられている。これにより皿
ばね７０の反力が入力軸１４を図中右方向に押すように
作用する。ローデイングナツト６９は先端が入力軸１４
のみぞ14aに入り込むピン７１によつて緩み止めされ
る。なお、ピン７１を入れる穴69aは複数個設けてあ
り、また入力軸１４のみぞ14aも複数設けてあり、両者
の組合わせにより、ローデイングナツト６９の固定位置
の細かい調整が可能となつている。ピン７１はビス７２
によつて抜け止めされている。入力軸１４には出力デイ
スク２０がベアリング７３を介して回転可能に支持され
ている。出力デイスク２０には、対称位置２箇所に配置
したキー７４を介して出力用の歯車２６が一体に回転す
るように設けられている。歯車２６はボールベアリング
７５を介してケーシング６７に支持されている。また、
入力軸１４には入力デイスク１８がベアリング７６を介
して回転可能かつ軸方向に移動可能に設けられている。
入力デイスク１８の背面側、すなわち出力デイスク２０
と対面する側とは反対側にカムフランジ７７が設けられ
ている。カムフランジ７７は入力軸１４とスプライン結
合されると共に入力軸１４の肩部７８によつて第２図中
左方向への移動が阻止されている。入力デイスク１８及
びカムフランジ７７の互いに対面するカム面18a及び77a
間にカムローラ７９が設けられている。カム面18a及び7
7aとカムローラ７９とは、カムフランジ７７と入力デイ
スク１８とが相対回転したときに入力デイスク１８を第
１図中で右方向に押圧する力が発生するような形状とし
てある。入力デイスク１８及び出力デイスク２０の互い
に対向する側の面によつて形成されるトロイド状のみぞ
内に配置される摩擦ローラ２２は軸８０にベアリング８
１を介して回転可能に支持されている。また、摩擦ロー
ラ２２のスラスト方向への支持はボールベアリング８２
によつて行われている。ボールベアリング８２はローラ
支持部材８３によつて支持されている。摩擦ローラ２
２、ボールベアリング８２、ローラ支持部材８３は軸８
０の両端に設けられるスナツプリング８４及び８５によ
つて抜け止めされている。入力軸１４の内径部にはスリ
ーブ８６が挿入され、スナツプリング９６によつて抜け
止めされている。スリーブ８６のそれぞれＯリング96及
び９５が設けられた両端部以外は入力軸１４の内径より
も小径とされており、両者間の断面環状のすきまによつ
て油路８８が構成されている。入力軸１４には、この油
路８８に連通する半径方向の穴９４，９３，９２及び９
１が設けられている。また、入力軸１４には、ケーシン
グ６７の穴９０から油を受け入れるみぞ101及び穴102が
設けられている。みぞ101はシールリング103によつてシ
ールされている。スリーブ８６の内径部をオイルポンプ
駆動軸８７が貫通している。スリーブ86の内径部とオイ
ルポンプ駆動軸８７の外径部との間の断面環状のすきま
によつてトルクコンバータ１２のロツクアツプ制御用油
圧のための油路８９が形成される。

第１図に第２図のＩ−Ｉ線に沿う断面を示す。前述のロ
ーラ支持部材８３は、上下の回転軸部83a及び83bにおい
て球面軸受110及び112によつて回転可能かつ上下方向に
移動可能に支持されている。球面軸受110はベアリング
支持部材114によつて保持され、ベアリング支持部材114
はケーシング６７に固着されたリンクポスト116によつ
て支持されている。また、球面軸受112もベアリング支
持部材118によつて支持され、ベアリング支持部材118は
アツパーコントロールバルブボデイ200に固着されたリ
ンクポスト120によつて支持されている。なお、アツパ
ーコントロールバルブボデイ200はケーシング６７に取
り付けられている。ローラ支持部材８３は回転軸部83b
と同心に設けられた延長軸部83cを有している。なお、
延長軸部83cは回転軸部83bに別部材を一体に固着するこ
とにより構成されている。延長軸部83cの外周にピスト
ン124が設けられている。ピストン124はアツパーコント
ロールバルブボデイ200に設けたシリンダ126内にはめ合
わせてある。ピストン124の上方に油室128が形成され、
ピストン124の下方に油室130が形成される。図中右側の
油室128は、アツパーコントロールバルブボデイ200に形
成された穴402、ピストン124に設けた穴302、ピストン1
24と延長軸部83cの小径部との間のすきま304、ローラ支
持部材８３に設けた穴306及び308（なお、穴306の開口
部はボール310によつて封鎖されている）によつて、穴3
08の開口部と連通している。また、ベアリング８２のレ
ース312には穴314が設けられている。図中左側のローラ
支持部材８３についてもほぼ同様の油路（穴402、穴30
2、すきま304、穴306及び308）が設けられているが、穴
402が後述するセパレートプレート202に設けた穴502を
介して下側の油室130と連通している点が相違する。ま
た、穴306と308とは環状のみぞ316によつて接続されて
いる。なお、左右のピストン124は穴302の位置が異なる
以外は同一形状である。ピストン124の上端はスペーサ1
32を介してローラ支持部材８３と接触しており、またピ
ストン124の下端はスペーサ134を介してカム136と接触
している。カム136は延長軸部83cと一体に回転するよう
にボルト138によつて取り付けられている。なお、カム1
36が取り付けられているのは第１図中右側の延長軸部83
cであり、左側の延長軸部83cには設けられていない。な
お、これ以外の点については左右の摩擦ローラ２２、ロ
ーラ支持部材８３などは基本的に対称としてある。な
お、軸８０の摩擦ローラ２２を支持する部分80aとロー
ラ支持部材８３に支持される部分80bとは偏心させてあ
る。カム136は斜面140を有しており、これにリンク142
が接触している。これによりカム136を回転させること
によりリンク142を揺動させることができる。アツパー
コントロールバルブボデイ200の下面にセパレートプレ
ート202を介してロワーコントロールバルブボデイ144が
取り付けられており、このバルブボデイ144、カム136な
どを収容するようにオイルパン146がケーシング６７に
取り付けられている。ロワーコントロールバルブボデイ
144に変速制御弁150が設けられている。変速制御弁150
は、変速モータ152によつて回転駆動される駆動ロツド1
54と、スリーブ156と、スリーブ156の内径部にはめ合わ
されるスプール158と、スプール158を図中右方向に押圧
するスプリング160と、を有している。駆動ロツド154は
先端におねじ部154aを有しており、これがスリーブ156
のめねじ部156aとかみ合つている。スリーブ156は軸方
向のみぞ156bを有しており、このみぞ156b内にロワーコ
ントロールバルブボデイ144に固着されたピン162が入り
込んでいる。これによりスリーブ156は回転することな
く軸方向に移動するようになつている。スプール158の
スプリング160と接触する側とは反対側の端部158aは前
述のリンク142にスプリング160の力によつて押圧されて
いる。スプール158はランド158a及び158bを有してお
り、これによりそれぞれ油路166及び168と連通したポー
トの開度を調節可能である。スプール158は安定状態で
は常にスリーブ156に対して図示のような所定の軸方向
位置にあり、油路166及び168に同じ圧力の油圧を供給
し、また、スプール158は非安定状態ではその位置に応
じて油路164から供給されるライン圧を油路166及び油路
168に配分する。油路168は図中右側の油室128及び図中
左側の油室130に接続されている。また、油路166は図中
右側の油室130及び図中左側の油室128に接続されてい
る。

次にこの実施例の作用について説明する。入力軸１４が
停止しているときには、皿ばね７０の力が初期推力とし
て入力デイスク１８に作用している。入力軸１４の入力
トルクが上昇すると、カムローラ７９の作用により入力
デイスク１８がカムフランジ７７に追従して回転し、同
時に入力軸14の入力トルクに見合つた推力を発生させ
る。これにより摩擦ローラ２２は入力デイスク１８と出
力デイスク２０とにはさみ付けられて滑ることなく回転
し、入力デイスク１８から出力デイスク２０への動力伝
達が行われる。例えば変速比を大側に変える場合には、
変速モータ152によつて駆動ロツド154を回転させ、おね
じ部154aとめねじ部156aとのかみ合いによつてスリーブ
156を第１図中右方向へ移動させる。スプール158は直ち
には移動しないのでスプール158とスリーブ156との相対
関係が変化し、油路164から油路168へ通じるすきまが小
さくなり、逆に油路164から油路166へ通じるすきまが拡
大される。これにより油路168の油圧が低下し、油路166
の油圧が上昇する。油路166の油圧は右側の油室130に供
給されており、また油路168の油圧は右側の油室128に供
給されているので、右側のピストン124はこれを上方向
へ移動させようとする力を受ける。一方、左側の油室12
8及び130については油路168及び油路166との接続状態を
上記とは逆としてあるため、左側のピストン124はこれ
を図中下向きに移動させようとする力を受ける。これに
より右側のローラ支持部材８３は上向きに移動し、左側
のローラ支持部材８３は下向きに移動する。これに伴つ
て摩擦ローラ２２に作用する接線方向の力の向きが変わ
るので、左右のローラ支持部材８３はそれぞれ回転軸部
83a及び83bを中心として反対方向に回転する。これによ
り摩擦ローラ２２の入力デイスク１８との接触位置半径
は小さくなり、逆に出力デイスク２０との接触位置半径
は大きくなる。すなわち、変速比は大側に変化する。ロ
ーラ支持部材８３の回転は延長軸部83cを介してカム136
に伝達され、更にカム136が回転するとリンク142が揺動
し、リンク142の先端は第１図中で右方向へ移動する。
これによりスプール158はスプリング160の力によつて押
されて同様に右方向に移動する。スプール158が図中右
方向に移動するに従つて油路168と油路166との油圧は同
じ油圧に近づき、最終的に油圧値が同じとなつた状態で
安定する。これにより、変速モータ152の回転に応じて
変速比が所定量大きくなり、その状態が維持されること
になる。変速比を小側に変更する場合も変速モータ152
の回転方向が逆になるだけで基本的な作用は同様であ
る。

上記のような動力伝達の際、摩擦ローラ２２の入力デイ
スク１８及び出力デイスク２０との接触部には、次のよ
うにして潤滑油が供給される。すなわち、例えば左側の
摩擦ローラ２２の場合、油室130の油が、穴502、穴40
2、穴302、すきま304、穴306、及び穴308を介して供給
され、更にレース312の穴314、ベアリング８２及びロー
ラ支持部材８３のすきまを通して摩擦ローラ２２の周囲
に流出する。この油により摩擦ローラ２２と入力デイス
ク１８及び出力デイスク２０との間の接触部の潤滑が行
われる。ローラ支持部材８３が回動して摩擦ローラ２２
の入力デイスク１８及び出力デイスク２０との接触状態
が変つてもローラ支持部材８３と摩擦ローラ２２との位
置関係は変わらないので常に十分な潤滑が行われる。右
側の摩擦ローラ２２についても同様である。なお、穴50
2、穴402、穴302の径は小さいため、潤滑油を供給して
も油室130の油圧が影響を受けることはない。ここで、
第４図に潤滑油路と変速との相対関係を示す。本図は第
１図のIV−IV断面を示すものである。図中(a)は変速比
が最もロー側、(c)は変速比が最もハイ側、(b)はその中
間を示す。固定部材であるアツパーコントロールバルブ
ボデイー200に対してローラ支持部材８３とピストン124
とは一体的に変速比がハイ側になるにつれ図中時計方向
に回転する。これより穴302と穴402とで形成される連通
部500は変速比がハイ側になるにつれ絞られることにな
り潤滑油の供給量も減る事になる。よつてベアリング８
２や摩擦ローラ２２に大荷重が作用するロー側の変速時
には十分な潤滑油を供給しつつ、荷重の小さいハイ側で
は余分な潤滑油の供給を防止する。尚、前記穴302及び4
02は開度調整手段に相当する。

なお、動力伝達の際、第３図に示したワンウエイクラツ
チ３１には、フアイナル歯車４８によつてかき上げられ
て飛散した油が潤滑用に供給される。すなわち、アイド
ラ軸２８の端部にはバツフルプレート２９が取り付けら
れており、これにより油を捕集し、アイドラ軸２８の中
心部に設けた穴28a及び穴28bによつてワンウエイクラツ
チ31まで油を導くようにしてある。なお、アイドラ軸２
８に設けた穴28c及び28dは後退用クラツチ36に作動圧を
供給する油路である。２つのアイドラ軸２８及び３８上
の歯車、及びこれらを支持するベアリングなどもフアイ
ナル歯車４８によつてかき上げられた油によつて潤滑さ
れる。

(ト)考案の効果 以上説明してきたように、本考案によると、ピストンに
作用させる油の一部を変速比に応じてローラ支持部材に
設けた潤滑用の油路を通して摩擦ローラに供給するよう
にしたので、摩擦ローラが作用する荷重に応じて潤滑さ
れ、潤滑油の供給に伴なう動力損失を最少とし且つ、該
ローラの耐久性を向上することができる。

また、実施例では入力トルクが大きくなる程油圧の高ま
る油室から潤滑油を導く様構成した為、高い効率で潤滑
油が供給できるという効果も達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図（第２図のＩ−Ｉ線に
沿う断面図）、第２図は摩擦車式無段変速機構を示す
図、第３図は無段変速機全体を示す図、第４図は、本考
案の開度調整手段を示す図（第１図のIV−IV線に沿う断
面図）である。 １８……入力デイスク、２０……出力デイスク、２２…
…摩擦ローラ、８３……ローラ支持部材、83a，83b……
回転軸部、124……ピストン、128，130……油室、302，
304，306，308……油路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力デイスクと、出力デイスクと、両デイ
   スクに摩擦接触する摩擦ローラと、摩擦ローラを回転自
   在に支持すると共に回転軸部を中心として回動可能でか
   つ回転軸部軸方向に移動可能なローラ支持部材と、ロー
   ラ支持部材を回転軸部軸方向に移動させる油圧シリンダ
   のピストンと、を有する摩擦車式無段変速機構におい
   て、 ピストンの一方側に形成される油室の油をローラ支持部
   材の内部を通して摩擦ローラに隣接する位置まで導く潤
   滑用油路を設けると共に該油路中に変速比に応じて油路
   開度を変更する開度調整手段を形成したことを特徴とす
   る摩擦車式無段変速機構。