JPS59126151A - 車両用無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は■ベルト式無段変速機を用いた車両用無段変速
機に関する。

車両用無段変速装置において、変速の場合、一体回転し
ている部材の一部にブレーキ装置により制動を与えて微
少相対回転を生じさせ、それによりシーブを移動させ、
インブッ１−回転数を目標回転へもっていくという操作
を摩擦力を用いたブレーキで行なっていた。

しかし、こういった機構のブレーキでは、摩擦材などの
移動する部材があるため、ブレーキの動作が極めて遅く
、そのため制動トルクの立ち上がりおよび立ち上がり時
間が長くなり、高速制御に追従することが困難であった
。ま１＝、摩擦材等によるドラグトルク（残留トルク）
も存在し、変速精度に少なからず悪影響をおよぼしてい
た。

本発明の目的は、非接触形のブレーキを変速用ブレーキ
として用い、摩擦材などの移動する部材がないので、制
動トルクの立ち上がり、および立ち工がり時間が短く、
ドラグトルク（残留トルク）が発生せず、そのため、細
かな高速の制御が可能となる車両用無段変速機の提供に
ある。

つぎに本発明を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■ベルト式無段変速機、３はクラッチ機構であり
、本実施例では単板式の乾式摩擦クラッチを用いている
。４は前進後進切換機構、５はティファレンシャル機構
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＠１１の端面１１１に締結されたディスク１２３と
、その外周に締結された環状ウェイト１２５とからなり
、環状ウェイト１２５にはディスクのエンジン１と反対
がわく他方がわ、以下同じ）に内部にクラッチルームを
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ッチ面１２８を形成するための内
周縁１２９が形成されている。

■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１一式無段変速機の中空の
出力軸２２、入力軸２１上に設けらた入力プーリ２３、
中空の出力軸２２上に設【プられた出力プーリ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２５、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（ｊ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２１１およ
び２１２により■ベルト式無段変速機ケース１゜に回転
自在に支持されるとともに、］−ンジンがゎに段２１３
、他方がわに外周スプライン２１４および先端ねじ２１
５が形成されている。

出力軸２２は、軸心は中空とされ、本実施例では復配す
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■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２１３に当接され、
細端外周には外周スプライン２３１とキー溝２３２が設
けられたスリーブ状部２３３と１、スリーブ状部２３３
ど一体に形成され外周に入力軸の回転速度検出のための
スリット２３４が周設されたフランジ部２３５とからな
る固定フランジ２３Ａ１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２３Ｇ
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１〔フランジ部２３９とか
らなる可動フランジ２３Ｂ１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、外周にキー溝２４１、スプライン２
４２、ねじ２４３、およびスプライン２４９が形成され
、出力ＩＩ＋Ｉｂ２２と一体に形成されたスリーブ状部
２４４と、該スリーブ状部２４４と一体に形成されたフ
ランジ部２４５とからなる固定フランジ２４Ａと、該固
定フランジ２４Ａのスリーブ部２４４に軸方向への変位
自在に外嵌され、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と該ハ
ブ部２４７と一体に形成されたフランジ部２４８とから
なる可動７ランジ２４Ｂ１およびキー溝２４１および２
４５０内に入れられ固定フランジ２４Ａと可動フランジ
２４３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
。

■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２３３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、９ｉはスラス
１−ベアリング２６５を介して後記するカム機構の他方
のフロムレース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１
０との間に設けられスリーブ２６２を制動するダウンシ
フト用ブレーキ６、スリーブ２６２の外周に配された筒
状のスプリングガイド２６４、該スプリングガイド２６
４とスリーブ２６２との間に配され可動７ランジ２３ｃ
ｎ、：：エンジンがわ端が連結され、他方がね端は筒状
のスプリングガイド２６４の他方がね端に連結された第
１のアップシフト用トーションコイルスプリング２６６
、スプリングガイドの外周に配され、エンジンがね端は
スプリングガイド２６４のエンジンがね端に連結され、
他方がわ端はスリーブ２６２の他方がね端に連結された
第２のアップシフ１−用１−−ジ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、前記押動フランジ２４
Ｂの被動ねじ２４Ｇ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２７
２と、該スリーブ２７２とケース１０とを固定するアッ
プシフト用ブレーキ７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
シフト用トーションコイルスプリング２７４と、出力軸
のスプライン２４２ど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２７
５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。

ダウンシフトブレーキ６　ａ５よびアップシフトブレー
キ１は第２図にも承り如く、軟質磁性材料で製造され、
側壁内周が前記スリーブ２６２および２７２に溶接され
た回転ドラム６１および７１と、その外方に配され、外
周は変速機ケース１０に係合され、ヨーク６２、および
７２とコイル６３および７３と、極６４および７４とか
らなる電磁コイル６５および７５とからなる渦電流式電
磁ブレーキが使用されている。

カム機構２８は、第３図にも示ず如く入力軸２１に外嵌
されたスナップリング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ｈムレ−スフ８フ
と、これらカムレース間に介在されたテーパートローラ
−２８８と、該ローラー２８８のカバーリング２８９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が両に
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→テーパートローラ−２８８→他方のレース２
８７→入カプーリ２３→■ベルト２５→出力プーリ２４
→出ツノ軸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および該可動ブーりと
螺合したスリーブ２６２を介して使方のカムレース２８
７に当接され、カム機構の原理により入力ブーりは回転
方向に微動し、テーパートローラ−２８８により軸方向
に作用する挟圧力Ｆｃは、伝達トルクに対し、第４図に
示づ−如く比例して変化し、■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１〜２５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挟圧力を変化させる。第４図におい
てはＦｌは最高変速比のときにＶベルトがスリップしな
い必要挟圧力、［２は最低変速比のときにＶベルトがス
リップしない必要挟圧力、ＦＯは従来の油圧サーボを用
いたときの挟圧力、Ｆｓはスプリングによる挟圧力を示
す。第４図のグラフからカム機構２８を用いたＶベルト
式無段変速機では伝達トルクが５ｋｇｍ以下でも挟圧力
と伝達トルクが正比例し、■ベル１〜とブーりとの不必
要な挟圧力の発生が低減できることが判る。

（口〉アップシフトはブレーキ２７３を係合させてなさ
れる。

スリーブ２６２および２７２は可動フランジのスリーブ
部２７８および２４７と相対回転し、可動フランジ２３
Ｂは入力プーリ２３の有効径を増大させる方向（図示右
方）に変位し、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、変速比
の低減が行われる。変速比が制御設定値になった時点で
ブレーキ２６３および２ン′３は解放される。

このアップシフト時出力ブーりのり−−ボ機構の１−−
ジョンスプリング２１４は捩られてエネルギーの蓄積が
なされる。

（ハ）ダウンシフ１−はブレーキ２６３を係合させてな
される。

ブレーキ２６３が係合づるとスリーブ２Ｇ２を固定し可
動フランジ２３３を入力プーリ２３の有効径の減少方向
（図示左方）に変位させ、トーションスプリング２７４
はスリーブ２７２を回転部′動して戻り、可動フランジ
２４３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７ランジ２３Ｂ
の変位はカム機構による可動フランジ２３［３の押圧力
に逆らっＣなされる。変速化が制御設定値になったとき
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のアップシフト
スプリング２６６および２６７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／ｊ楊合においては故障前の変速比のまま走行でき
る。よって油圧サーボにより変速比を変更するＶベル１
一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。

クラッチＩＩ　Ｗｉ３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ブツシュロッド３５か
うなる。係合部３１は、中心に前記ブツシュロッド３５
のエンジンがわ喘３５１に当接したハブ３１１が固着さ
れ、前記クラッチルームのエンジンがね部に配されたダ
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Ｑプレッシャプレート
３１５と、前記フライホイールの環状ウェイト１２５と
の間に配され両面にクラッチフェーシング３１７および
３１９が貼着されたクラッチディスク３２３、入力プー
リ２３とダイヤフラムスプリング３１３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側部２
１９にスプライン嵌合されたハブ３２１、該ハブ３２１
とクラッチディスク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
枢着されたブツシュレバー３３１、変速機ケースに設け
られた摺動キャップ３３３、エンジンがわはブツシュロ
ッド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トツブ３
３３の内壁に回転自在に支持されたベアリングレース３
３７からなり、ブツシュレバー３３１が手動または自動
操作により支点まわりに図示反時ｔ１方向に回転駆動さ
れたとき摺動ギトツプはエンジンがわに摺動されてブツ
シュレバー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ゼてプ
レッシャプレートをエンジン方向に引っばり、第１およ
び第２のクラッチデスク３１７と３１９とが貼着されて
いるクラッチプレート３２３を解放しフライホイール１
２と■ペル１〜武勲段変速機入力軸２１との連結を解除
する。

前進後進切換機構４は、ドッグクラッチ４１（ブレーキ
装置）、第１のシンプルプラネタリギアセット４３、第
２のシンプルブラネタリギアセツ１〜４５からなる。

ドッグクラッチ４１は操作レバーにリンクされたフォー
ク４１１、該フォ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ット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４３０上に形成されたリン
ギア４３１、ドッグクラッチ４１の第２ギア４１１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、ドッグクラ
ッチ４１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１＝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
フルンシャル機構のギアボッ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
されキャリヤ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
りドッグクラッチ４１のスリーブ４１３が第２ギア４１
７と歯合されリングギア４３３およびサンギア４ｊ）１
がケース１０１に固定されたとき設定変速比前進運動が
なされ、スリーブ４１３が第１ギア４１５に歯合されキ
１７すｔ　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。

デフフ・レンジ１１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ックス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
軸箱１および第２のサンギア４３１．４５１、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はディファレンシ１／ル槻構５の出力軸
５７および５８の端に設けられた等速ジョイン１〜であ
る。

以上の如く本発明の車両用無段変速機は、入力軸に設け
られづ一ボ機構により実効径が可変とされる入力プーリ
、該入力軸に並列された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出力プーリ、および入力ブー
りと出ノｊプーリとの間を伝動するＶベルトからなるベ
ルト式無段変速機と、クラッヂ機構と、前進後進切換え
機構と、ディファレンシャル機構とからなる車両用無段
変速機において、 サーボ機構または前進後進切換機構のブレーキに渦電流
式電磁ブレーキを用いているので、非接触形のブレーキ
を変速用ブレーキとして用い非接触形の性質上、摩擦材
などの移動する部材がないので、制動トルクの立ち上が
りおよび立ちＦがり時間が短く、ドラグトルク（残留ト
ルク）が発生せず、そのため細かな高速の制御が可能と
なる。

【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
渦電流式電磁ブレーキ部分の側面断面図、第３図はカム
機構の拡大図、第４図はカム機構の機能説明のためのグ
ラフである。 図中　２・・・■ベルト式無段変速機　３・・・クラッ
チ機構　４・・・前進後進切換機構　５・・・ディファ
レンシャル機構　６．７・・・渦電流式電磁ブレーキ６
２・・・入力プーリのサーボ機構　７２・・・出力プー
リのサーボ１１構 ：゛、・′−； １１．−＋４：、□ 第３図 第４図 に９ イ云ｉｈルク ２９７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入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、該入力軸に並列された出力軸に設（
   プられサーボ機構により実効径が可変とされる出力プー
   リ、および入カブ−１）と出力プーリとの間を伝動“す
   るＶベルトからなる■ペル１−武勲段変速機と、クラッ
   チＭｌ構と、前進後進切換え機構と、デイファレンシ１
   ！ル機構とからなる車両用無段変速機において、 サーボ機構または前進後進切換機構のブレーキに渦電流
   式電磁ブレーキを用いたことを特徴とする車両用無段変
   速機。 ２）Ｖベル１−武勲段変速様は、それぞれ入力軸および
   該入力軸に平行して配された出力軸に設けられ、固定７
   ランジと該固定フランジに対し軸方向に変位可能である
   とともに前記固定フランジと一体的に回転する可動フラ
   ンジとからなる入力プーリおよび出力プーリと、これら
   人力プーリおよび出力プーリ間を伝動するＶベルトと、
   前記各可動フランジまたは該可動７ランジと連動する部
   材に形成した第１のねじ、該第１のねじに螺合した第２
   のねじを有し、第１のねじと第２のねじとを相対回転さ
   せて可動フランジを軸方向に変位させる駆動子および該
   駆動子の駆動機構からなる各可動フランジのサーボ機構
   と、少なくも入力軸または出力軸の一方に設けられ、可
   動フランジおよび固定７ランジどＶベルトとの挟圧力を
   Ｖベルトの伝動トルクに比例させるカム機構とからなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用無
   段変速機。 ３）駆動機構は、駆動子を制動する渦電流式電磁ブレー
   キと駆動子を回転駆動させるトーションスプリングとで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の車両
   用無段変速機。