JPH084867A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力トルクの変動を吸収し、耐久性を向上さ
せる。 【構成】 固定フランジと可動フランジと間に装着した
ベルト３９を介して互いに連結され、フランジ間隔調整
により変速比を変える一対の変速プーリと、エンジンと
駆動側変速プーリ３とを連結する動力伝達系５の一側部
材１３に設けられたカム５５と、他側部材２７に設けら
れたピストン５７と、ピストン背部の油圧室６１と、ピ
ストン５７がカム５５に押されると油圧室６１から外部
にオイルを排出するバルブ７３と、オリフィス６３を介
して油圧室６１にオイルを補充する油圧源とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ベルト式無段変速機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平５−６５９２４号公報に図１１の
ような車両の動力伝達装置２０１が記載されている。こ
の動力伝達装置２０１の変速機にはベルト式無段変速機
２０３が用いられており、エンジン２０５の駆動力はク
ラッチ２０７と前後進切換装置２０９とを介してベルト
式無段変速機２０３の駆動側変速プーリ２１１に入力
し、被駆動側変速プーリ２１３からデファレンシャル装
置２１５側に伝達される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、ベルト式
無段変速機２０３にはエンジン２０５のトルク変動が負
荷される。又、ディーゼルエンジンは低回転域でトルク
変動が大きいが、このようなエンジンと組み合わせた場
合、ベルト２１７と各プーリ２１１，２１３間の滑りが
大きくなり、磨耗によってこれらの寿命が著しく低下す
る。

【０００４】そこで、この発明は、入力トルクが大きく
変動してもベルトの滑りが生じないベルト式無段変速機
の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１発明のベルト式無段
変速機は、固定フランジと可動フランジとの間に装着し
たベルトを介して互いに連結された駆動側と被駆動側の
変速プーリと、可動フランジを固定フランジ側に押圧し
てベルトに張力を与える付勢部材と、ベルト張力に抗し
て可動フランジを固定フランジ側に移動操作し変速比を
変える変速操作手段と、エンジンと駆動側変速プーリ間
の動力伝達系に配置されたトルク変動吸収継手とを備え
たことを特徴とする。

【０００６】第２発明のベルト式無段変速機は、トルク
変動吸収継手が、動力伝達系の一側部材に設けられたカ
ムと、動力伝達系の他側部材に設けられたピストンと、
ピストンをカムに押圧する押圧手段とからなる請求項１
のベルト式無段変速機である。

【０００７】第３発明のベルト式無段変速機は、押圧手
段が、ピストン背部の油圧室と、ピストンがカムに押さ
れると油圧室から外部にオイルを排出するバルブと、オ
リフィスを介して油圧室にオイルを補充する油圧源とか
らなる請求項２のベルト式無段変速機である。

【０００８】第４発明のベルト式無段変速機は、押圧手
段が、ピストン背部の油圧室と、油圧調整ピストンを介
してこの油圧室に油圧を加える付勢部材とからなる請求
項２のベルト式無段変速機である。

【０００９】第５発明のベルト式無段変速機は、押圧手
段が、ピストンをカム側に付勢する付勢部材である請求
項２のベルト式無段変速機である。

【００１０】

【作用】各発明のベルト式無段変速機において、エンジ
ンと駆動側変速プーリとを連結する動力伝達系に配置さ
れたトルク変動吸収継手によりトルク変動が吸収され
る。従って、ディーゼルエンジンのようにトルク変動の
大きいエンジンと用いた場合でも、ベルトや変速プーリ
の磨耗と寿命低下及び被駆動機の寿命低下が防止され
る。

【００１１】第２発明では、トルク変動吸収継手はカム
とピストンと押圧手段とからなり、ピストンは押圧手段
によりカムに押圧されている。エンジンのトルクが変動
すると、カム力とこの押圧力とを受けてピストンが移動
しトルク変動が吸収される。

【００１２】第３発明では、押圧手段がピストン背部の
油圧室とバルブとオリフィスと油圧源とから構成されて
いる。エンジンのトルク変動が大きくなると、ピストン
がカムに押されバルブが開いてオイルが外部に排出さ
れ、トルク変動が小さくなると、油圧室にはオリフィス
を介して油圧源からオイルが補充される。こうしてトル
ク変動が吸収される。

【００１３】第４発明では、ピストン背部の油圧室と、
油圧調整ピストンを介してこの油圧室に油圧を加える付
勢部材とから押圧手段が構成され、トルク変動によりピ
ストンが移動して油圧室に油圧変動が生じると、付勢部
材が撓んで調整ピストンが移動し、トルク変動が吸収さ
れる。

【００１４】第５発明では、ピストンをカム側に付勢す
る付勢部材により押圧手段が構成されており、付勢部材
の撓みとピストンの移動とによりトルク変動が吸収され
る。

【００１５】

【実施例】図１、２、３、４により第３発明の一実施例
を説明する。この実施例のベルト式無段変速機１は車両
の補機駆動装置として用いられている。左右の方向は図
１、２での左右の方を示し、符号を与えていない部材等
は図示されていない。

【００１６】図１は、駆動側変速プーリ３と、動力伝達
系５とを示している。この動力伝達系５は、増速歯車組
７とトルク変動吸収継手９とを備えている。

【００１７】増速歯車組７は大小の歯車１１，１３から
構成されている。大径の歯車１１は、エンジンのクラン
クシャフト側の歯車と噛み合い、支持軸１５にスプライ
ン連結されている。支持軸１５はベアリング１７，１９
を介してケーシング２１に支承されている。又、小径の
歯車１３はベアリング２３，２５を介してケーシング２
１に支承されている。

【００１８】駆動側変速プーリ３は駆動軸２７と一体の
固定フランジ２９と、可動フランジ３１とを備えてい
る。駆動軸２７はベアリング３３，３５によってケーシ
ング２１に支承されており、可動フランジ３１はスプラ
イン３７を介して駆動軸２７に連結されている。駆動側
変速プーリ３はベルト３９を介して被駆動側変速プーリ
と連結されている。

【００１９】被駆動側変速プーリは被駆動軸と一体の固
定フランジと、可動フランジとを備えている。被駆動軸
はオルタネータやオイルポンプのような補機側に連結さ
れており、可動フランジはスプラインを介して被駆動軸
に連結されている。又、可動フランジはばね（付勢部
材）によって固定フランジ側に押圧され、ベルト３９に
張力が与えられている。

【００２０】駆動側変速プーリ３にはハブ４１が固定さ
れ、可動フランジ３１との間にＯリング４３を配置し
て、圧力室４５（変速操作手段）を形成している。この
圧力室４５には、オイルポンプ（油圧源）から、パイプ
継ぎ手４７と、駆動軸２７に形成された油路４９，５１
と、可動フランジ３１に形成された油路５３とを介して
油圧が供給され、可動フランジ３１を固定フランジ２９
側に押圧する。

【００２１】圧力室４５に供給される油圧が高くなる
と、図１での上半部のように駆動側変速プーリ３のプー
リピッチ径Ｒが大きくなると共に、ベルト張力により被
駆動側変速プーリのプーリピッチ径が小さくなって、ベ
ルト式無段変速機１の増速比が大きくなる。又、供給さ
れる油圧が低くなると、被駆動側変速プーリ側でばね力
によりプーリピッチ径が大きくなり、ベルト張力によっ
て図１での下半部のように駆動側変速プーリ３のプーリ
ピッチ径Ｒが小さくなり、増速比が小さくなる。

【００２２】エンジンの駆動力は、増速歯車組７で増速
され、トルク変動吸収継手９から駆動側変速プーリ３に
伝達され、被駆動側変速プーリとの間で所要の回転速度
に変速されて、補機を駆動する。

【００２３】図２に拡大して示したように、トルク変動
吸収継手９は増速歯車組７の小歯車１３（一側部材）と
駆動側変速プーリ３の駆動軸２７（他側部材）との間に
設けられている。図３、４に示したように、小歯車１３
の内周にはカム５５，５５が形成されており、駆動軸２
７にはピストン５７，５７が配置されている。ピストン
５７，５７にはオイル洩れを防止する０リング５９が装
着されている。

【００２４】駆動軸２７にはピストン５７，５７の背部
に油圧を与える油圧室６１が設けられ、この油圧室６１
にはオリフィス６３を介して油路４９から適度に調整さ
れた油圧が供給される。油圧室６１の油圧によりピスト
ン５７，５７はカム５５，５５に押圧される。又、駆動
軸２７には、ボール６５と、このボール６５を弁座６７
に押し付けるコイルばね６９（付勢部材）と、コイルば
ね６９を駆動軸２７に固定する止め輪７１とからなるリ
リーフ弁７３（バルブ）が設けられている。オイルポン
プと油圧室６１とリリーフ弁７３とにより押圧手段７５
が構成されている。

【００２５】伝達トルクが小さい間は、図１、３のよう
にピストン５７，５７はカム５５，５５の底部７７と噛
み合ってトルクを伝達する。伝達トルクが大きくなる
と、ピストン５７，５７はカム力を受けて図２、４のよ
うに中心方向に後退しながらトルクを伝達する。ピスト
ン５７，５７の後退により油圧室６１の油圧が上昇する
と、リリーフ弁７３から駆動軸２７の開口７９を介して
ベアリング２５を通り潤滑したのちオイルがケーシング
２１内に排出される。排出されたオイルはケーシング２
１のオイル溜りに戻り、オイルポンプによって汲み上げ
られて圧力室４５に供給される。又、伝達トルクが小さ
くなり、ピストン５７，５７が図１、３の位置に戻る
と、油圧室６１には油路４９からオリフィス６３を介し
てオイルが補充される。

【００２６】カム５５，５５、ピストン５７，５７、押
圧手段７５などから構成されるトルク変動吸収継手９は
ディーゼルエンジンで生じる低回転域でのトルク変動を
特に効果的に吸収する。

【００２７】このようにしてトルク変動が吸収されるか
ら、ベルト３９と各変速プーリとの間で滑りが発生せ
ず、これらの異常磨耗が防止されると共に、トルク変動
による衝撃が緩和されるから、ベルト式無段変速機１と
補機の耐久性が向上する。また、油圧源を無段変速機１
の変速油圧の一部を駆動軸２７内部から直接導入してい
るので、オイル補充の導入取りまわしが簡素化できる。

【００２８】次に、図５、６、７により第４発明の一実
施例のベルト式無段変速機８１を説明する。左右の方向
は図５での左右の方向であり、符号を与えていない部材
等は図示されていない。又、、図１の実施例の部材と同
機能の部材等には同じ符号が与えられている。以下、図
１の実施例との相違点を説明する。

【００２９】図５は、ベルト式無段変速機８１の増速歯
車組７とトルク変動吸収継手８３とを示している。トル
ク変動吸収継手８３は小歯車１３に設けられたカム５
５，５５と、駆動側変速プーリ３の駆動軸２７上に配置
されたピストン５７，５７と、駆動軸２７に設けられた
油圧室８５と、油圧調整ピストン８７と、コイルばね８
９（付勢部材）とを備えている。

【００３０】コイルばね８９は止め輪９１により駆動軸
２７に取り付けられ、油圧調整ピストン８７を押圧し油
圧室８５を介してピストン５７，５７の背部に油圧を加
える。ピストン８７にはオイル洩れを防止する０リング
９３が装着されている。油圧室８５と油圧調整ピストン
８７とコイルばね８９とにより押圧手段９５が構成され
ている。

【００３１】伝達トルクが小さい間は、図５の上半部及
び図６のようにピストン５７，５７はカム５５，５５の
底部７７と噛み合ってトルクを伝達する。伝達トルクが
大きくなると、ピストン５７，５７はカム力を受けて図
５の下半部及び図７のように中心方向に後退しながらト
ルクを伝達する。ピストン５７，５７の後退により油圧
室８５の油圧が上昇すると、コイルばね８９が撓み油圧
調整ピストン８７が後退する。このように、トルクの変
動に応じて油圧調整ピストン８７が往復移動することに
よりトルク変動が吸収される。

【００３２】カム５５，５５、ピストン５７，５７、押
圧手段９５などから構成されるトルク変動吸収継手８３
はディーゼルエンジンで生じる低回転域でのトルク変動
を特に効果的に吸収する。

【００３３】このようなトルク変動吸収機能により、ベ
ルトと各変速プーリ間の滑りによる異常磨耗が防止され
ると共に、トルク変動による衝撃が緩和されるから、ベ
ルト式無段変速機８１と補機の耐久性が向上する。

【００３４】次に、図８、９、１０により第５発明の一
実施例のベルト式無段変速機９７を説明する。左右の方
向は図８での左右の方向であり、符号を与えていない部
材等は図示されていない。又、、図１、５の各実施例の
部材と同機能の部材等には同じ符号が与えられている。
以下、これらの実施例との相違点を説明する。

【００３５】図８は、ベルト式無段変速機９７の増速歯
車組７とトルク変動吸収継手９９とを示している。トル
ク変動吸収継手９９は小歯車１３に設けられたカム５
５，５５と、駆動側変速プーリ３の駆動軸２７上に配置
されたピストン１０１，１０１と、ピストン１０１，１
０１をカム５５，５５に押圧するコイルばね１０３（付
勢部材；押圧手段）とを備えている。

【００３６】伝達トルクが小さい間は、図８の上半部及
び図９のようにピストン１０１，１０１はカム５５，５
５の底部７７と噛み合ってトルクを伝達する。伝達トル
クが大きくなると、ピストン１０１，１０１を介して受
けるカム力によりコイルばね１０３が撓み、ピストン１
０１，１０１は図８の下半部及び図１０のように中心方
向に後退しながらトルクを伝達する。このように、トル
クの変動に応じてピストン１０１が往復移動し、トルク
変動を吸収する。

【００３７】カム５５，５５、ピストン１０１，１０
１、コイルばね１０３などから構成されるトルク変動吸
収継手９９はディーゼルエンジンで生じる低回転域での
トルク変動を特に少部品点数かつ低コストで効果的に吸
収する。

【００３８】このようなトルク変動吸収機能により、ベ
ルトと各変速プーリ間の滑りによる異常磨耗が防止され
ると共に、トルク変動による衝撃が緩和されるから、ベ
ルト式無段変速機９７と補機の耐久性が向上する。ま
た、上述したそれぞれの実施例とを既存の駆動レイアウ
トを変更せずに、駆動軸２７と増速小歯車１３との間に
設けたので大型化が避けられる。

【００３９】なお、トルク変動吸収継手は、各実施例の
ようにカムとピストンを用いたものに限らず、例えば、
動力伝達系に配置したゴムやばねのようなダンパを介し
てトルクを伝達するように構成してもよい。

【００４０】

【発明の効果】この発明のベルト式無段変速機は、エン
ジンと駆動側変速プーリとを連結する動力伝達系に、例
えばカムと、押圧手段によりこのカムに押圧されるピス
トンからなるトルク変動吸収継手を配置した。従って、
ディーゼルエンジンのようにトルク変動の大きいエンジ
ンと組み合わせても、トルク変動と衝撃とが効果的に吸
収され、ベルトと変速プーリ及び被駆動機の寿命が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第３発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１、２のＸ−Ｘ断面図であり、低トルク伝達
時の状態を示す。

【図４】図１、２のＸ−Ｘ断面図であり、高トルク伝達
時の状態を示す。

【図５】第４発明の一実施例を示す断面図である。

【図６】図５のＹ−Ｙ断面図であり、低トルク伝達時の
状態を示す。

【図７】図５のＹ−Ｙ断面図であり、高トルク伝達時の
状態を示す。

【図８】第５発明の一実施例を示す断面図である。

【図９】図８のＺ−Ｚ断面図であり、低トルク伝達時の
状態を示す。

【図１０】図８のＺ−Ｚ断面図であり、高トルク伝達時
の状態を示す。

【図１１】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１，８１，９７ ベルト式無段変速機 ３ 駆動側変速プーリ ５ 動力伝達系 ９，８３，９９ 変動吸収継手 １３ 小歯車（一側部材） ２７ 駆動軸 ４５ 圧力室（変速操作手段） ６１，８５ 油圧室 ６３ オリフィス ６９，８９ コイルばね（付勢部材） ７３ リリーフ弁（バルブ） ７５，９５ 押圧手段 ８７ 油圧調整ピストン １０３ コイルばね（付勢部材；押圧手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定フランジと可動フランジとの間に装
   着したベルトを介して互いに連結された駆動側と被駆動
   側の変速プーリと、可動フランジを固定フランジ側に押
   圧してベルトに張力を与える付勢部材と、ベルト張力に
   抗して可動フランジを固定フランジ側に移動操作し変速
   比を変える変速操作手段と、エンジンと駆動側変速プー
   リ間の動力伝達系に配置されたトルク変動吸収継手とを
   備えたことを特徴とするベルト式無段変速機。
2. 【請求項２】 トルク変動吸収継手が、動力伝達系の一
   側部材に設けられたカムと、動力伝達系の他側部材に設
   けられたピストンと、ピストンをカムに押圧する押圧手
   段とからなる請求項１のベルト式無段変速機。
3. 【請求項３】 押圧手段が、ピストン背部の油圧室と、
   ピストンがカムに押されるとこの油圧室から外部にオイ
   ルを排出するバルブと、オリフィスを介して油圧室にオ
   イルを補充する油圧源とからなる請求項２のベルト式無
   段変速機。
4. 【請求項４】 押圧手段が、ピストン背部の油圧室と、
   油圧調整ピストンを介してこの油圧室に油圧を加える付
   勢部材とからなる請求項２のベルト式無段変速機。
5. 【請求項５】 押圧手段が、ピストンをカム側に付勢す
   る付勢部材である請求項２のベルト式無段変速機。