JPS59126164A - 車両用変速機 - 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
ン用の車両用無段変速機の軸受部の構造に関する。

エンジンが車体に対し横置きされた横置き用エンジンの
車両用無段変速機を車両に搭載する場合、考慮しなけれ
ばならない主な制約条件は第１図に示す如くつぎの３点
である。

ａ）エンジン１００と車両用無段変速機の１０１の取付
は而Ａの位置が中心線Ｅから一定範囲内にあること。

ｂ）上記取付は面Ａの位置とボディサイドメンバー１０
２までの距離Ｂ内に第１軸（Ｖベルト式無段変速機の入
力軸およびそれと同軸心を有する軸）１１０上に配した
機構が、メンテナンスが容易にできる程度に余裕をもっ
て納まること。

Ｃ）中心線Ｅの位置と一方の等速ジヨイント１０３まで
の距離Ｃ１および他方の等速ジヨイント１０４までの距
離りが等しくなること。

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、変速機ケースの側壁
によるＶベルト式無段変速機の入力軸の支持と、該支持
部のシールとはベアリングとオイルシールとが軸方向に
直列的になされており軸方向寸法が長くなり、上記ｂ）
およびＣ）の条件を満足させる上で不利であった。

本発明の目的は、伝動軸に形成されたスプラインとオイ
ルシールまたは／およびベアリングとを軸方向に２重ま
たは３Ｍとなるよう配して軸方向の寸法を短縮し、コン
バク１〜化が図れ２軸タイプの無段変速機では等速ジヨ
イントの位置の設定が非常に容易となる車両用無段変速
機の軸受部構造の提供にある。

本発明は、スプライン嵌合された入力部材を介して伝動
される伝動軸、該伝動軸を回転自在に支持する変速機ケ
ース、伝動軸と変速機ケースとの間に介在されたベアリ
ングおよびオイルシールとからなる車両用変速機の軸受
部の構造において、入力軸のスプラインと、オイルシー
ルとを軸方向に一部または全部重ねて配置したことを構
成とする。

つぎに本発明を第２図に示す実施例に基づき説明する。

１はエンジン、１ｏ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ＦｆＸ擦クラッチを用いてい
る。４は前進後進切換機構、５はディノ７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
がゎ（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
の他方がね端にはクラッチ面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＠
２７．入カブーりに設けられたカム機構２８からなる。

変速機ケース１ｏは、エンジン取（＝Ｉ而面１が間口し
たフライホイールルーム６２とそのエンジン取（＝Ｊ面
と反対がわに、側壁Ｇ５で区隔されて配され、入力プー
リ２３、そのサーボ機構２６およびカム機構２８が設け
られている入力プーリルーム６７、入力プーリルーム６
７の他方がゎに設けられ、エンジンと反対がね面が開口
するとともにカバーが締結されたクラッチの操作量ルー
ム６９、該入力プーリルーム６７およびフライホイール
ルーム６３の下方に前記入力プーリルーム６５に連通し
て設けられ、出力プーリ２４およびそのサーボ機構２７
が配置されている出力プーリルーム７１側方に連通して
形成されたエンジンの下方に配された前進後進切換機構
ルーム７３、さらにその側方に連通して形成されたディ
ファレンシャルルーム１５を有する。

入力軸２１は、軸心は中空とされ、エンジンがゎは変速
機ケースの側壁６５の中心にベアリング２１１を介して
回転自在に支持された入力プーリに嵌め込まれ、入力プ
ーリルーム６７の他端がゎにベアリング２１２を介して
回転自在に支持された復配するカム機構のレースにスプ
ライン嵌合されるとともに、エンジンがわは入力部材で
あるクラッチハブとスプライン嵌合する外周スプライン
２１ｓおよび該スプライン２１３につづいて段２１３が
形成され、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、エンジンがわ端である一端（図示６
翳）はスラストベアリング２１６を介して前記入力軸の
段２１３に当接されるとともにエンジンがわに突出した
筒状部２３Ｇが前記ベアリング２１１を介して変速機ケ
ースの側壁６５に回転自在に支持され、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７ランジ部２３５とからなる固定フランジ２
３Ａ、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２１８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７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。

変速機ケースの側壁６５と入力軸２１との間の軸受部の
構造はつぎのようになされている。

変速機ケースの側壁６５の中心部にはエンジンがわに突
出した筒状のボス部６５１が設けられ、該ボス部６５１
の内がわに位置する入力軸の段２１３のエンジンがわに
はオイルシールの当接摺動面となるメタル２１Ａが前記
入ノコ軸エンジンがね端に形成されたスプライン２１３
に重なるようｖ、＠され、前記入力プーリの固定フラン
ジ２３Ａからエンジンがわに突設された筒状部２３Ｃも
その軸方向長さの大部分がボス部６５１の内がわに位置
するよう設定され、該筒状部２３Ｇとボス部６５１との
間に前記ベアリング２１１が嵌め込まれ、ボス部６５１
のエンジンがわ端と入力軸のメタル２１Ａとの間隔は、
環状のディスク部８１と該ディスク部８１外周から他方
がねへ延長された筒部８３とからなる金属環８５と、デ
ィスク部８１の内周から前記筒状部８３と同方向に同軸
的に取付けられたゴム製のリップ部８７および該リップ
部８７に嵌め込まれたリング８９からなるオイルシール
８によりシールされている。オイルシール８は筒部８３
がボス部６５１に外嵌され、リップ部８７はメル２１Ａ
に外嵌され、筒部８３とリップ部８７との間にベアリン
グ２１１が入り込んで軸方向に重なるよう構成されてい
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
、出力軸２２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
２４７とからなる固定フランジ２４Ａと、該固定７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２４
５０が設けられ、外周に第１のねじである被動ねじ２４
６が形成されたスリーブ状ハブ部２４７と該ハブ部２４
７と一体に形成されたフランジ部２４８とからなる可動
フランジ２４Ｂ１およびキー溝２４１および２４５０内
に入れられ固定７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７ランジ２３Ａおよび固定フランジ
２４Ａと可動フランジ２３１３および可動７ランジ２４
Ｂ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。

入力ブーりのサーボ機構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のエンジンがわ端に連
結され、他方がね端はスリーブ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。

出力ブーりのサーボ機構２７は、前記可動フランジ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７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、可動フランジ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２７７とからなる。

カム機構２８は、第３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７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→力ム機構の一方のレース
２８２→テーパートローラ−２８８→伯方のレース−８
７→入カプーリ２３→Ｖベルト２！＋→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および該可動ブーりと螺
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４図に示
す如く比例して変化し、Ｖベルト２５を挾む可動７ラン
ジ２３３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７ランジ２
３Ｂおよび固定７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Ｆ
ｌ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、Ｆ２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、Ｖベルトとプーリとの不必要な挟圧
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２４１と相対回転し、可動フランジ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７ランジ２３［３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２７
４はスリーブ２７２を回転駆動して戻り、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７ランジ２３３の押圧力に
逆らってなされる。変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。

クラッヂ機構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
ンジンがね端部２１９にスプライン嵌合され他方がわ端
は前記メタル２１Ａ内に入り込んでスプライン嵌合され
たクラッチハブ３２１、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１２８との間に配され、両面にクラッチディ
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、エンジンがゎはブツシュロッド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３１７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４１’９．（シンクロナイザ−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上に形成されたサン
ギア４３１、ドッグクラッチ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
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ｌ〔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４
１７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大ギア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Ｖべ）ｂ　＋一式無段変速機の出
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使方の出力軸５
８からなる、 １３および１４はディファレンシャル機構５の出力軸５
７および５８の端に設けられた等速ジヨイントである。

第５図〜第１０図はそれぞれ第２図と異った実施例を示
す。

第５図の実施例ではオイルシール８は筒状部８３が変速
機ケースのボス部６５１に内嵌され、第６図の実施例で
は、スプライン２１５とベアリング２１１のハンナーレ
ースである固定７ランジの筒状部２３Ｃと重なるよう設
定され、第７図の実施例ではオイルシール８はほぼ完全
にスプラインに重ねられ、第９図の実施例ではメタル２
１Ａが廃止され、第１０図の実施例ではオイルシールの
外径のコンパクト化を図っている。

以上の如く本発明の車両用変速機の軸受部の構造は、ス
プライン嵌合された入力部材を介して伝動される伝動軸
、該伝動軸を回転自在に支持する変速機ケース、伝動軸
と変速機ケースとの間に介在されたベアリングおよびオ
イルシールとからなる車両用変速機の軸受部の構造にお
いて、人力軸のスプラインと、オイルシールとを軸方向
に一部または全部重ねて配置しているので、軸方向の寸
法の短縮ができ、コンパクト化が図れ２軸タイプの無段
変速機では等速ジヨイントの位置の設定が非常に容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用無段変速機の車両搭載状態を示す概略図
、第２図は本発明の車両用無段変速機のオイルシール構
造を用いた車両用無段変速機の断面図、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、第５図は本発明の他の実施例の断面図、第６図は本
発明のさらに他の実施例の断面図、第７図は本発明のさ
らに他の実施例の断面図、第８図は本発明のさらに他の
実施例の断面図、第９図は本発明のさらに他の実施例の
断面図、第１０図の本発明のさらに他の断面図である。 図中８・・・オイルシール　１０・・・変速機ケース　
２１・・・入力軸　２１Ｓ・・・外周スプライン　２３
・・・入カプーリ　６５・・・変速機ケースの側壁２１
１・・・ベアリング６５１・・・筒状のボス部 第３図 第４図 に９ イｚ、１ｌｌ−ルり 第５図 第６図 第７図 ２１５ 第８図 １５ 第９図 １５ 第」０図 １５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スプライン嵌合された入力部材を介して伝動される
   伝動軸、該伝動軸を回転自在に支持する変速機ケース、
   伝動軸と変速機ケースとの間に介在されたベアリングお
   よびオイルシールとからなる車両用変速機の軸受部の構
   造において、入力軸のスプラインと、オイルシールとを
   軸方向に一部または全部重ねて配置したことを特徴とす
   る車両用変速機の軸受部の構造。 ２）スプライン嵌合された入力部材を介して伝動される
   伝動軸、該伝動軸を回転自在に支持する変速機ケース、
   伝動軸と変速機ケースとの間に介在されたベアリングお
   よびオイルシールとからなる車両用変速機の軸受部の構
   造において、入力軸のスプラインと、オイルシールおよ
   びベアリングとを軸方向に一部または全部重ねて配置し
   たことを特徴とする車両用変速機の軸受部の構造。