JPS59126152A - 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
ン用の車両用自動変速機に関する。

入力軸、サーボ機構により実効径が可変とされる入力プ
ーリ、該人力軸に並列された中空の出力軸に、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
プーリと出力プーリとの問を伝動するＶベルトからなる
Ｖベルト式無段変速機と、クラッチ機構と、出力プーリ
の一方の側方に設けられ、プラネタリギアセットと、該
プラネタリギアセラ１〜を、固定、直結または解放する
クラッチまたはブレーキとからなる前進後進切換え機構
と、該前進後進切換え機構の一方の側方に設けられ、出
力軸の１つは前記前進後進切換え機構および前記Ｖベル
ト式無段変速機の出力軸の中空部を貫通して取付けられ
たディファレンシレル機構とを備え、■ペル１−武勲段
変速機の出力軸は出力ブーりの固定フランジと一体に形
成されるとともに前進後進切換機構のプラネタリギアセ
ットのサンギアに連結され、出力プーリの可動フランジ
は出力軸の固定フランジの近傍に軸方向への変位自由に
外嵌されるとともに、固定７ランジまたは出力軸とキー
により回転方向に係止された車両用無段変速機が提案さ
れている。

従来この種の車両用無段変速機は、たとえば特開昭５７
−２９８４５号公報に示すように、Ｖベルト式無段変速
機の出力ブーりの固定フランジと出力軸とを一体に形成
するとともに出力軸の先端にプラネタリギアセットのサ
ンギアを形成し、さらに出力軸に可動７ランジを外嵌さ
せて、可動７ランジのスリーブ状ハブ部内周壁と固定７
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ブーりを構成していた。こ
のため組付上の制約から可動７ランジの内径をサンギア
の外径より小さくできず、また車両用無段変速機の重量
および外径寸法が増大するため可動７ランジの内径を不
必要に大きくすることは不利であり、可動７ランジの内
周を同一径で形成し、該内周壁にキー溝を形成していた
。よってキー溝の加工にブローチ加二Ｆが利用できず、
加工精度が低下するとともに加工に手間がかかる欠点が
あった。

本発明の目的は、Ｖベルト式無段変速機の入力プーリの
可動７ランジのキー溝形成部の内径を他の部分より小さ
くできキー溝形成にブローチ加工が利用でき、加工精度
が向上できる車両用無段変速機の提供にある。

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はデイフルンシャル機構であ
る。

フライホイール１２は中心部がボルト１２１でエンジン
出力軸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
がね（他方がね、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。

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
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、入力ブーり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２１１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２１３に当接され、
他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、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２３Ａ　、該固定７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２３Ｂ１およびキー溝２３２および２
３６内に入れられ固定フランジ２３Ａと可動７ランジ２
３Ｂ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。

出カブ−９２４は、外周に大径の可動フランジとの摺動
面２４Ｃ１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２４Ｅ１前記キ一
溝形成部２４Ｅと同一外径のスプライン２４２、該スプ
ライン２４２より小外径のねじ２４３、および該ねじ２
４３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と同一体となっているスリーブ状部２４
４と、該スリーブ状部２４４と一体に形成された７ラン
ジ部２４７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７ランジ部２４８と一体に設けられ、前記
摺動面２４Ｆにより段２４Ｇ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７ランジ２４Ｂ
１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２４５の谷径は前記摺動面２４Ｆの内径より小さ
く、キー溝２４５はブローチ加工により等間隔で３本形
成されている。

■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■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２６４とスリーブ２６２との間に配され可動
７ランジ２３Ｂにエンジンがね端が連結され、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
がわ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のアップシフト用トーションコイルスプリ
ング２６７からなる。

出力プーリのサーボ機構２７は、前記可動７ランジ２４
Ｂ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２７
２と、該スリーブ２７２とケース１０とを固定する湿式
多板電磁式のアッ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ョンコイルスプリ
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７ランジ２４３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２１７とからなる。

カム機構２８は、第２図にも示す如く入力軸２１に外嵌
されたスナップリング２１８と入ノｊ軸端に形成された
前記ねじ２１５に螺合されたナラｌ−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２
８７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２８
９とからなり、ローラー２８８はレース２８２と２８１
の作用面２９２と２８６との間にはさまり、入力軸２１
と固定７ランジ２３Ａとの回転方向の変位に対応して可
動７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→力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２８
７→入カプーリ２３→Ｖベルト２５→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２３
Ｂ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■ベル１へかスリップしない必要
挟圧力、Ｆ２は最低変速比のとぎに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ｆ１２８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、Ｖベルト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。

（ロ）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２ン８および２４１と相対回転し、可動７ランジ２３
３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７ランジ２４３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２７３は解放される。

このアップシフト時出力ブーりのサーボ機構のトーショ
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２３３を入力プーリ２３の有効径の減少方向
く図示左方）に変位させ、トーションスプリング２７４
はスリーブ２７２を回転駆動して戻り、可動フランジ２
４３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２３３の
変位はカム機構による可動フランジ２３３の押圧力に逆
らってなされる。減速　　。

比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２Ｇの第
１および第２のアップシフトスプリング２６６および２
６７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
なった場合においては故障前の変速比のまま走行できる
。よって油圧ナ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。

クラッチ機構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ブツシュロッド３５からなる
。係合部３１は、中心に前記ブツシュロッド３５のエン
ジンがわ端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３１
３の外周に係合された環状のプレッシャプレート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３２
１、該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に設けられたクラッチ面１２Ｂと
已 の間に配され止面にクラッチディスク３１７とクラッチ
ディスク３１９とが固着されたクラッチプレート３２３
、前記ハブ３２１とクラッチプレート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
記摺動キャップ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、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計方
向に回転駆動されたとき摺動キャッ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
に変位させ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３１１と３１９
とが固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のシンプルプラネタリギアセット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Ａ−
り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ど第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−リング）から
なる。

第１のプラネタリギアレット４３は■べ／Ｌ、　ｔ一式
無段変速機の出力軸２２に設けられた前記スプライン２
４９にスプライン嵌合したサンギア軸４３０上に形成さ
れたサンギア４３１、ドッグクラッチ４１の第２ギア４
１７に連結されるとともに第２プラネタリギアセツト４
５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に連結されたキャリヤ４３５、
およびプラネタリギア４３７かうなり、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４５
３とデファレ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
イン嵌合されキレリヤ４５５およびプラネタリギア４５
７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４１７と歯合されリングギア４３３およびυ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
合されキャリヤ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。

デファレンシャル機構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木ギア５
５．５６、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■ベルト武勲段変３１１１ｍ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を挿置して配された他方の出力軸５
８からなる。

１３および１４はディファレンシャル機構５の出ノｊ軸
５７および５８の端に設けられた等速ジヨイントである
。

以上の如く本発明の車両用無段変速機は、入力軸、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
軸に並列された中空の出力軸、サーボ機構により実効径
が可変とされる出力プーリ、および入力プーリと出力プ
ーリとの間を伝動する■ベルトからなるＶベルト式無段
変速機と、クラッチＩＮ構と、出力プーリの一方の側方
に設けられ、プラネタリギアセットと、該プラネタリギ
アセットを固定、直結または解放するクラッチまたはブ
レーキとからなる前進後進切換え機構と、該前進後進切
換え機構の一方の側方に設けられ、出力軸の１つは前記
前進後進切換え機構および前記Ｖベルト式無段変速機の
出力軸の中空部を貫通して取付けられたディファレンシ
ャル機構とを備え、Ｖベルト式無段変速機の出力軸は出
力ブーりの固定フランジと一体に形成されるとともに前
進後進切換機構のプラネタリギアセットのサンギアに連
結され、出力プーリの可動フランジは出力軸の固定７ラ
ンジの近傍に軸方向への変位自由に外嵌されるとともに
、固定フランジまたは出力軸とキーにより回転方向に係
止された車両用無段変速機において、 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７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７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
のグラフである。 図中　２・・・Ｖベルト式無段変速機　２１・・・Ｖベ
ルト式無段変速機の入力軸　２２・・・Ｖベルト式無段
変速機の出力軸　２３・・・入力がわプーリ　２４・・
・出力がわプーリ　２４Ａ・・・出力がわプーリの固定
フランジ２４１３・・・出力がわブーりの可動７ランジ
第２図 ２８ 第３図 に９ ４ｆ、↓トｌレク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力軸、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中空の出力軸、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
   力プーリと出力プーリとの間を伝動する■ベルトからな
   るＶベルト式無段変速機と、クラッチ機構と、出力ブー
   りの一方の側方に設けられ、プラネタリギアセットと、
   該プラネタリギアセットを固定、直結または解放するク
   ラッチまたはブレーキとからなる前進後進切換え機構と
   、該前進後進切換え機構の一方の側方に設けられ、出力
   軸の１つは前記前進後進切換え機構および前記Ｖベルト
   式無段変速機の出力軸の中空部を貫通して取付けられた
   ディファレンシャル機構とを備え、Ｖベルト式無段変速
   機の出力軸は出力プーリの固定７ランジと一体に形成さ
   れるとともに前進後進切換機構のプラネタリギアセット
   のサンギアに連結され、出力プーリの可動７ランジは出
   力軸の固定７ランジの近傍に軸方向への変位自由に外嵌
   されるとともに、固定７ランジまたは出力軸とキーによ
   り回転方向に係止された車両用無段変速機において、 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されたことを特徴とする車両用自動
   変速機。