JPS6026844A - Ｖベルト式無段変速機 - 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１〜を用いた無段変速機に関する。

従来■ペル１〜戦前段変速機の変速機構は、変速比（ま
たは減速比）の変更およびプーリとＶベルトとの挟圧力
の増減を遠心力や油圧により行っていた。遠心力を用い
る場合、７１１ｆＧは簡便であるが、変速パターンが回
転数や遠心錘の質Ｄ１取イ」半径等により決まってしま
うため、例えば油圧を用いた場合のように運転中に運転
者による手動Ａ５自動制御機描によりその変速を任意に
制御することは困難であった。また、油圧による制御は
、油圧サーボのシリンダの容積ｉＪ’３　Ｊ：び油圧回
路の他の部所で必要とされる最低油圧による制約などの
ため、伝達１〜ルクの変化に適確に対応して精密に前記
挟圧ノＪを変更づ−ることが困難であり且つオイルポン
プや油圧制御回路やビス１ヘン、シリンダ等が必要であ
った。このため伝達トルクの変動が激しい自動車等の変
速機として用いる場合、ブーりとＶベルトとの産擦面に
常に過大な挟圧力が生じがちであり、この過大な挟圧力
がプーリおよびＶベル１〜との耐久性を低下し、且つ（
苦造が複雑となっていＩこ　。

本発明の目的は油圧を用いず比較的簡単な構成で変速機
を任意に制御できるＶペル１〜戦前段変速機の提供にあ
る。

本発明の仙の目的はかかる簡単な構成のＶペル１〜戦前
段変速機において動力伝達効率を向上させることにある
。

本発明のＶペル１〜戦前段変速機は、それぞれ入力軸ｄ
５よび該入力軸に平行して配された出力軸に設けられ、
固定フ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づ−
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ブーり間を伝動するＶ
ベルトと、前記入力軸また（Ｊ、出力軸の可動フランジ
または該可動フランジと連動する部材に形成したＩ９擦
角より大きいリード角を有する第１のねじ、該第１のね
じに螺合しｌ；第２のねじが形成されたねじ部材とを備
え、第１のねじと第２のねじとが相対回転して可動フラ
ンジを軸方向に変位さＶる駆動子、該駆動子と固定部材
との間に設（ブられ、前記駆動子のねじ部材を制動する
１ヘルクを増減Ｊ−るブレーキ、駆動子および前記駆動
子の第１のねじと第２のねじとを固定１Ｊ”るクラッチ
を備えた一方のサーボ）幾構と、前記入力軸または出力
軸の可動フランジまたは該可動フランジと連動する部材
の他方に設けられ可動フランジおよび固定フランジによ
るＶベルミルの挟圧力をＶベルトの伝動トルクに比例さ
せると共に可動フランジを軸方向に変位させるカム）戊
４１１５を１箱えた他方の１ナーボｌ（１措とから（１
４成され、さらには前記一方のサーボ機構にクラッチと
直列に一方面クラッチを挿入したことを構成と１８゜こ
の構成により以下の効果を秦する。

ア）リーーボ）幾ＩＭをコンパクト化し、自由な変速制
御を行なえる。

イ）一定の１〜ルクＩＬを維持する場合にクラッチを介
して可動フランジと駆動子の相対回転を固定できる。

つ）上記イ）にａ３いてクラッチと直列に一方面クラッ
チを設（）ることによりクラッチ係合中でもブレーキが
係合すると駆動子が減）虫して可動フランジを押し縮め
られるにうにする。

工）ブレーキとクラッチの容量を下げる。

つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明する。

第１図は本発明にがかるＶベル１へ式無段変速（幾の第
１実施例を示ず。

１はＶペル１〜戦前段変速機の入ツノ軸、２は入ツノ輔
と平行して並列されたＶペル１〜戦前段変速（幾の出力
軸、３は入力＠１上に設けられた人力プーリ、４は出力
＠２上に設けられた出力プーリ、５は入力プーリ３およ
び出力プーリ４の間を伝動するＶベル１−１６は入力プ
ーリの実効径を変化さＵるり一一ボ機構、７は出力プー
リの実効径を変化さμるサーボ機構１４．９ばサーボ機
構６に設けられたカム機構である。

入力’ｌ’ｌｈ　１は、ベアリング１１および１２によ
りＶベルト式；（Ｋ段変速機ケース１０に回転自在に支
持されるとともに、段１３、外周スプライン１４Ｊ５よ
び先端ねじ１５が形成されている。

出力軸２は、本実施例では後記する固定フランジのスリ
ーブ部と一体に形成されベアリング２１および２２にＪ
ｚすＶペル１〜戦前段変速機ケース１０に回転自在に支
持されている。

入力プーリ３は、　Ｑ　（図示右側）はスラストベアリ
ング１６を介して段１３に当接され、他端外周にはキー
溝３２が設けられたスリーブ状部３３と、スリーブ状部
３３と一体に形成されたフランジ部３５どからなる固定
フランジ３Ａ、該固定フランジ３Ａのスリーブ状部３３
に軸方向に変位自在に外信（され、内周壁に前記固定フ
ランジのキーｄへ３２と対応するキー溝３Ｇが形成され
たスリーブ状ハブ部３８と、該ハブ部３８と一体に形成
されたクラッチ部３９とからなる可動フランジ３［３１
およびキー溝３２おＪ：び３Ｇ内に入れられ固定フラン
ジ３Ａと可動フランジ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うためのボールキ
ー３０からなる。

出力プーリ４は、外周にキー溝４１、スプライン４２、
およびねじ４３が形成され、出ツノ輔２と一体に形成さ
れたスリーブ状部４４と、該スリーブ状部４４と一体に
形成されｌこフランジ部４５とからなる固定フランジ４
Ａと、該固定フランジ４Ａのスリーブ状部４４に軸方向
への変位自在に外嵌され、内周に前記キー溝４１と対応
するキー溝４９が形成されるとともに外周壁に摩擦角よ
り大きなリード角をもつ第１のねじ（被動ねじ）である
ボールねじ４６が設（）られ、スリーブ状ハブ部４７と
該ハブ部４７と一体に形成されたフランジ部４８とから
なる可動フランジ４Ｂ１およびキーＦｉ　４１および４
９内に入れられ固定フランジ４Ａと可動フランジ４Ｂと
の回転を一体的に行うためのボールキー４０からなる。

Ｖベルト５は、それぞれ前記入ツノプーリ３および出力
プーリ４の固定フランジ３ＡＪ５よび固定フランジ４Ａ
と可動フランジ３ＢＪｊよび可動フランジ４Ｂとのなす
Ｖ字形の作用面に当接して摩擦面を形成づる作用面５１
おＪ−び５２が両面に設【ノられている。

入力プーリのり−ボ（；丸構６は、第２．３．４図に示
す如く入力軸一端に形成された外周スプライン１４とス
プライン嵌合した内周スプライン９２が形成され第２図
に示す如く円１芙状でのこ面状の一方のカム面９３Ａ＠
有づる入力部材であるカムレース９４と一方のカム面９
３△とは前記入力プーリ３の可動フランジ３Ｂのハブ部
３８のカムレース部３８Ａの円環状でのこ歯状の他方の
カム面９３３とボール９５を介して当接しており前記カ
ムレース９４と可動フランジ３Ｂとの間に挿入されたト
ーションスプリング６４とからなる。

出力プーリの１ナーボ（浅溝７は、前記可動フランジ４
Ｂの第１のねじ（被動ねし）であるボールねじ４６に螺
合する第２のねじ（駆動ねじ）であるボールねじ７１が
内周に形成された駆動子であるスリーブ７２と、該スリ
ーブ７２とケース１０とを固定する湿式多板式電磁式の
ダウンシフト用ブレーキ７３ど、スリーブ７２とクラッ
チプレー１〜ホルダー７９との間に設（ブられスリーブ
７２と可動フランジ４Ｂとの相対回転を固定づる湿式多
板式電磁式クラッチ７８ど、出ツノ軸のスプライン４２
ど嵌合り−るスプラインが形成され、可動フランジ４Ｂ
側である一方の面はベアリング７５を介してスリーブ７
２の端面７２１に当接され他方の面にはナラ１〜７６で
係止され、前記クラッチ７８のプレー１−２７１を保持
づるクラッチプレートホルダー７９からなる。

つぎにこの■ペル１〜戦前段変速）幾の作用を説明する
。

第１図の入力プーリ３の可動フランジ３［３は広がって
いるので入力プーリｄ３よび出力ブーり間の減速比が最
大減速比走行状態を表わし、この状態のときカム機構９
は、第３図に示ず如くカムレース部３８Ａ、９４間のｌ
Ｊが最小となっているが、可動フランジ３Ｂが図示右方
向に押し縮められ最小減速比走行時にはカム機構９は第
４図に示す如くカムレース部３８Ａ、９４間は相対的に
回転しながら広がる。１−一ションスプリング６４は第
３．４図の矢印方向の１〜ルクを常に発生しているので
、伝達トルクが小さい場合でも軸力を発生することかで
きる。

変速はブレーキ７３によりスリーブ７２を固定するトル
クを増減することにより変速が行われ、１〜ルク比を一
定にする場合にはクラッチ７８ににリスリーブ７２の回
転を固定してその間ブレーキ７３を解放覆°ることによ
りブレーキ７３による伝達１〜ルクのロスを減少させる
。

またサーボ機’Ｉｆ！　６のカム機構９は、カム機構９
側の入力プーリ３の可動フランジ３Ｂを押し縮めようと
する軸力を発生ずるので、上記ブレーキ７３にＪこる軸
力をカム機構９による軸力と均衡させるようなブレーキ
力を発生り−ることにより両可動フランジ３Ｂ、４Ｂは
移動せずに変速比が雑持される。

ブレーキ力を増加するとスリーブ７２の回転はブ一りの
回転にり遅くなり、変速部側可動フランジ４Ｂは押し縮
められて最人誠速比走行にダウンシフＩ−する。

）゛レーキカを）酸受Ｊると、ノＪム機椙にＪ：る軸力
が打ち勝って変速部側可動フランジ４Ｂは押し広げられ
てフッラブシフ１〜りる。プレー＝１＝７３によりスリ
ーブ７２を完全に固定した場合に最も速くタウンシフ１
〜し、ブレーキを解放した場合、最す速くダウンシフ１
−づる。

このＶベル１一式無段変速機は、■ベルトの耐久性を向
上させ変速を行なわｆに一定の１〜ルク比を推持する場
合にクラッチを係合してブレーキを解放することにより
、その間ブレーキによる伝達トルクのロスをなくし、υ
−ボ１；氾昌をコンバク１〜化し、変速制御が容易とな
る。

第５図は第２実施例を示し、第１図に示すサーボ機構７
に湿式多板式電磁式クラッチ７８のクラッチプレー１〜
ホルダー７９と前記出ツノ輔２のスプライン４２の嵌合
するスプラインが形成され、可動フラレジ４１３側であ
る一方の面はベアリング７５を介してスリーブ７２の端
面７２１に当接され他方の面にはナラ１−７６で係止さ
れたスリーブ支持リング２７２どの間に前記クラッチ７
８と直列に配設された一方面クラッチ７７を設りたもの
である。

この実施例においては第１図のようにクラッチ７８でス
リーブ７２ど可動フランジ４Ｂの相対回転を固定してト
ルク比を維持する場合、その後変速を行おうとするとク
ラッチ７８とブレーキ７３をつかみかえる必要がある。

そこでスリーブ７２と可動フランジ４Ｂの間にクラッチ
７８ど直列に一方向りラツヂを入れることにより、クラ
ッチ７８を維持したままでブレ−キ７３によりスリーブ
７２を減速して可動フランジ４Ｂを押し縮められるよう
にしたものである。一方向クラッチは７７はブレーキ７
３がスリーブ７２を減速する方向にフリー、逆方向はロ
ックとする。

第５図Ｃ可動フランジ４Ｂが図示右方向からみて右回転
とするとねじは右ねじて、カムによる軸力はスリーブ７
２を可動フランジ４Ｂと相対的に右回転（増速）さｕよ
うとし、ブレーキは左回転（減速）さゼにうとする。こ
こで、クラッチプレートホルダー７９がスリーブ支持リ
ング２７２（可動フランジ４Ｂと一体）に対して右回転
をロック、左回転をフリーとなるにうな一方向りラツヂ
７７４図のように入れると、クラッチ７８係合中でもプ
レー４＝７３を作用させるとスリーブ７２（、Ｊ、可動
フランジ４Ｂと相対的に左回転して可動フランジ４１３
を押し縮めることができる。

第６図は第２実施例を示す。

８は、前記固定フランジ３Ａのスリーブ状部３３の図示
）［端外周に設【）られたねじ２８１および先端ナツト
８２と前記固定フランジとベアリング８１を介して今一
ス１０に連結され、ベアリンク８４Ｊ＞Ｊ：び８５によ
りそれぞれスリーブ６２とキ１７リア８Ｇ、８６−と回
転自在に連結され入力軸と一体にて回転覆る第１のサン
ギアである入力軸１先端がわのサンギア８３と、キャリ
ア８Ｇ、８６′と°リーンギア８３のハブ部８３１と入
力軸１を外嵌するクラッチ保持部材２７４の間には一方
面クラッチ７７が設（プられ、前記サンギア８３のハブ
部８３１の先端を外嵌しハブ部８３１と一体にて回転す
るクラッチプレー１〜ホルダー７９ｄ５よびクラッチ保
持部材２７４に保持されるクラッチ７８を設（プ、前記
ギヤリア８６と渦電流式ブレーキ６３′のアマデユアド
ラム８７の間に挿入されるとともに前記リンギア８３と
スリーブ６２と一体に形成された第２のリーンギアの歯
と噛み合ったプラネタリギア９１ど、前記キャリア８６
′は渦電流式ブレーキ６３′のアマチュアドラム８７に
連結されているリダクション機構である。該プラネタリ
ギア９１は、→〕−ンギア８３と噛み合う第１のギア８
９Ａと、スリーブ６２と噛み合う第２のギア８９Ｂとを
備えたもので、第１のギア８９Ａと第２のギア８９Ｂの
径は少し異なり、この径の差が小さいほどリダクション
比は大きくなる。また→ノーンギア８３と噛み合うギア
８’ＪＡの径がスリーブ６２と噛み合うギア８９Ｂの径
より小さい場合、入力ブーりが右回転ならばねじ部６１
は右ねじとする。

この実施例は、リダクション機４Ｍ　８を設けたことに
より、ブレーキＧ３−ｄ５よびクラッチ７８が小さい容
量で寸み、小さなブレーキ１−ルクでボールねじのねじ
りが大きな１〜−ジョン１〜ルクを得ることができる。

以上の如く本発明（よ、一方のサーボ機構に駆動子と可
動フランジの相対回転を固定するクラッチａ３よびクラ
ッチと直列に一方向りラッヂを設けることにより一定の
１〜ルク比を維持する場合にクラッチを係合してブレー
キを解放し、その間のブレーキによる伝達ｊ−ルクのロ
スをなくし、サーボ機構を］ンパク１〜化し、自由な変
速制御を行ない、クラッチ係合中でもプレー４−が係合
すると駆動子が減速して可動フランジを押し縮められ、
ブレーキとクラッチの容量を下げることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にがかるＶペル１〜戦前段
変速機の断面図、第２図はカム機構の斜視図、第３．４
図はカム機構の正面図、第５図は本発明の第２実施例に
がかるＶベルト式無段変速機の断面図、第６図は本発明
の第３実施例にがかるＶベルト式無段変速機の断面図で
ある。 図中　１・・・入ツノ軸　２・・・出力軸　３・・・入
カプーリ　４・・・出力プーリ　５・・・Ｖベル１〜６
．７・・・サーボ機構　９・・・カム機構　４６・・・
第１のねじ　６３・・・湿式多板式電磁式ブレーキ　６
３′・・・渦電流式ブレーキ　７１・・・第２のねじ　
７２・・・駆動子　７３・・・ブレーキ　７７・・・一
方向クラッチ　７８・・・湿式多板式電磁式クラッチ 第１　ｐ、５ 第２図 第３図　第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）それぞれ入力軸おにび該入力軸に平行して配された
   出力軸に設（プられ、固定フ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ブーり
   および出力プーリと、これら人力プーリおよび出力ブー
   り間を伝動づるＶベル１〜と、 前記入力軸まｌｃは出力軸の可動フランジまたは該可動
   フランジと連動する部材に形成した摩擦角より大ぎいリ
   ード角を有する第１のねじ、該第１のねじに螺合した第
   ２のねじが形成されたねじ部材とを備え、第１のねじと
   第２のねじとが相対回転して可動フランジを軸方向に変
   位させる駆動子、該駆動子と固定部材との間に設けられ
   前記駆動子のねじ部材を制動する１〜ルクを増減するブ
   レーキ、および前記駆動子の第１のねじと第２のねじと
   を固定するクラッチを備えた一方のサーボ機構と、前記
   入力軸または出力軸の可動フランジまたは該可動フラン
   ジと連動づる部材の他方に設けられ、可動フランジおよ
   び固定フランジによるＶベルトの挟圧力をＶベル１〜の
   伝動１〜ルクに比例さｌると共に可動フランジを軸方向
   に変位させるカム機構を備えた他方のサーボ機構とから
   なる■ベル１〜式％式％ ２）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、固定フ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ブーりお
   Ｊ：び出力ブーりと、これら人力ブーりおよび出力ブー
   り間を伝動するＶベルトと、 前記入力軸または出ノｊＩＩＩＩｌｌの可動フランジま
   たは該可動フランジと連動する部材に形成した摩擦角よ
   り大きいリード角を有する第１のねじ、該第１のねじに
   螺合した第２のねじが設（）られたねじ部材どを有い第
   １のねしと第２のねじとが相対回Φムして可動フランジ
   を軸方向に変位さける駆動子、該駆動子と固定部材との
   間に設りられ前起、駆ｉＩ！ｌＪ子の一方のねじ部材を
   制動づ−るトルクを増減覆るブレーキ、前記駆動子の第
   １のねじと第２のねじとを固定するクラッチａ５よび該
   クラッチと直列に設けられた一方面クラッチとを備えた
   一方のサーボ機構と、 前記入力軸または出力軸の可動フランジまたは該可動フ
   ランジとｊ低動する部材に設けられ、可動フランジａ３
   よび固定フランジによるＶベル１〜の挟圧力をＶベルト
   の伝動トルクに比例させると共に可動フランジを軸方向
   に変位させるカム１幾購とをゼ（１えた他方のサーボｙ
   Ａ構とからなる■ペル１〜戦前段変速機。 ３〉一方のサーボ機構は、前記可動フランジと連動する
   部材の一方に形成したリード角が摩擦角より大きな第１
   のねじ、該第１のねじに螺合したリード角が摩１察角よ
   り大ぎな第２のねじを右し、第１のねじと第２のねじと
   が相対回転して可動フランジを軸方向に変位さＵるスリ
   ーブと、前記固定フランジと一体に形成された第１の４
   ノンギアと、前記スリーブと一体に形成された第２のザ
   ンギアと、該第１のザンギアおよび第２のザンギアと噛
   み合い径の異なる２つのギアを尚えたプラネタリギアと
   、該プラネタリギアを回転自在に支持するキャリＡ７と
   、該キャリＮｌと連動した部側に設りられたクラッチと
   、該クラッチと直列に設（プられた一方面クラッチと、
   該キトリレどＶペル１〜戦前段変速機との間に設Ｃプら
   れ、キャリ〜〕を制動する１ヘルクを増減するブレーキ
   を備えたりダクション機描であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のＶペル１〜戦前段
   変速機。