JPS6091055A - 無段変速機の変速操作機構 - Google Patents

無段変速機の変速操作機構

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JPS6091055A
JPS6091055A JP19971183A JP19971183A JPS6091055A JP S6091055 A JPS6091055 A JP S6091055A JP 19971183 A JP19971183 A JP 19971183A JP 19971183 A JP19971183 A JP 19971183A JP S6091055 A JPS6091055 A JP S6091055A
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shift
pulley
gear
range
cam
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Yasuto Sakai
康人 坂井
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Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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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の変速操作機構に関し、
特にシフトレバ−のシフトパターンとしてP、R,N、
D、Lのbつのシフト位置を直線的に配置しIこムのに
関する。
車両用の自動変速機として、従来例えば特開昭51−3
3422号、特開昭52−98861号、特開昭55−
63051 @の各公報に示されるように、一対のプー
リ、そのプーリに掛は渡したベルト、ブーり比変換用油
圧サーボ機構から成るプーリ比変換部と、前後進の切換
部とを有ツるベルト式無段変速機が提案されている。そ
して、かかる無段変速機においては車両用に適応すべく
、大径のプーリを利用したパーキングロック機構、更に
油圧制御系において変速制御を制限することによるシフ
トダウン機構を付設することが試みられている。
従って、このような無段変速機の変速操作1幾構におけ
るシフトレバ−のシフトパターンには、中立位置のNレ
ンジ、切換部を前進側に係合して無段変速するDレンジ
、同様に切換部を後進側に係合して逆転されるRレンジ
、パーキングロックを行うPレンジ、更にシフトダウン
を行うLレンジの5つのシフト位置を有づることになる
。そして、Dレンジではプラネタリギヤによる自動変速
と略同様の変速が行われ、その他の各レンジも自動変速
機の場合と同じであることから、シフトパターンもP、
R,N、D、Lの5つのシフト位置をこの順序で直線的
に配置することが望まれる。
一方、切換部は通常の手動変速機と同様に機械式ドック
クラップ−から成るためのこの部分の変速操作は機械式
に行−〕必要があり、これに対ししレンジのシフ1−ダ
ウンtよ油圧制御系の回路切換で行う必要がある。その
ため、変速操作機構ではかかる機械式と油圧式の各動作
を円滑に行うことが要求され、特に切換部の操作に関し
ては一方のレンジに切換えた場合に他のレンジに切換動
作することを防ぐインターロック機能が必要である。
更に、一対のプーリとベルトは縦方向に配置されて横置
きタイプに適したものになっており、切換部は大径のブ
ーりの側方に隣接配置されて横方向のスペースにあまり
余裕がイ【い。従って、切換部の機械的な操作lX3I
横はに右の横方向に対する動きが少ない=1ンバク]〜
なりのにする必要がある。
尚、複数のシフh 4(I を行を直線的に配置した変
速操作機構に関して、例えば実開昭53−138082
号公報の先行技術があるが、これ【よ各変速用シックが
平行配置され、これを選択的に左右に移動づるものであ
り、本発明の切換部のように横方向のスペースに余裕の
ない場合には不適当である。
本発明は、このような事情に鑑み、無段変速機の変速操
作としてP、R,N、、D、l−を直線的に配置したシ
フトパターンを構成し、切換部の操作機構をインターロ
ック機能を備えたコンパクトなものにし、更にしレンジ
を得る油圧制御系と有機的に結合するようにした変速操
作機構を提供することを目的とする。
この目的のため本発明は、シフトレバ−のシフトパター
ンをP、R,N、D、Lの各シフト位置を直線的に配置
したものにし、このシフトレバ−の操作に伴いシフト軸
を回転させ、シフト軸に設りた切換機構で前後進切換部
のシフト動作を行い、パーキングロック機構で車輪側の
ロックを行い、更に弁部材で油圧制御系のシフトダウン
作用づることを要旨とするものである。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。第1図において、本発明が適用される無段変速機
の一例として、電磁粉式クラッチ付無段変速機について
説明すると、符J41はN磁粉式クラッチ、2は無段変
速機であり、無段変速機2は大別覆ると、へカ側がら切
換部3.プーリ比変換部4及び終減速部5が伝動構成さ
れ、更にプーリ比変換部4を制御311tlる油圧制御
部6を備えて成る。そして、3つに胴割りされた1つの
クラッチハウジング7内に電磁粉式クラッチ1が収容設
置され、このハウジング7に対し連続的に接合するメイ
ンケース8及びり“イドケース9内に無段変速1112
の切換部3.プーリ比変換部4及び終減速部5が組イリ
けられている。
電磁粉式クラッチ1は、]ニンジンからのクランク軸1
0にドライブプレート11を介してコイル14を内蔵し
たドライブメンバ12が一体結合し、これに対し変速機
入力軸13にドリブンメンバ15が、回転方向に一体的
にスプライン結合している。イして、これらのドライブ
及びドリブンメンバ12.15が遊嵌して両者の間にギ
ャップ16が形成され、且つギャップIGのイづ近に電
磁t5)を右するパウダ室17が設(プである。また、
ドライブメンバ12のハブ部において、スリップリング
18と給電用ブラシ19が摺接され、スリップリング1
8がらドライブメンバ内のコイル14にクラッチ電流回
路が構成されている。
こうして、コイル14にクラッチ電流を流づと、ギャッ
プ16を介してドライブ及びドリブンメンバ12、15
の間に生じる磁力線により、そのギャップ16に電磁粉
が鎖状に結合して集積し、これによる結合でドライブメ
ンバ12に対しドリブンメンバ15が滑りながら一体結
合して、クラッチ接続状態になる。一方、クラッチ電流
をカットすると、電磁粉によるドライブ及びドリブンメ
ンバ12.15の結合力が消失してクラッチ切断状態に
なる。イして、この場合のクラッチ電流の供給及びカッ
i〜を無段変速機2の切換部3の操作に連動して行うJ
:うにすれば、P(パーキング)又はNにュー1ヘラル
)レンジから前進のD(ドライブ)、L(ロー)又は後
退のR(リバース)レンジへの切換時に自動的にクラッ
チ1が締結、解除されて、クラッチペダル操作が不要に
なる。
次いで無段変速機2において、切換部3は同期歯車式で
、上記クラッチ1からの入力軸13と、ここに同軸上に
配置された主軸2oとの間に設けられる。即ち、入力#
vJ13にドライブギヤ21が一体的に形成され、主軸
20に同期機4vI22のハブ23が固着されて、この
ハブ23にスプライン嵌合するスリーブ24がドライツ
ギ1ノ21側にのみ移動し、そのスプライン25と同期
を取りながら噛合うようになっている。また、−り記ド
ライブギA721には軸21で回転自在に支持されたカ
ウンタギヤ28の一方のギA7部28aが常時噛合って
おり、カウンタギヤ28の他方のギ17部28bはスリ
ーブ24の外周に形成されたドリブンギA729と中立
位置で互に直接噛合うことなく一致りる個所に形成され
る。そして、軸30に回転及び移動自在に支持されたア
イドラギヤ31が同期tfi横22及びjJウンタギ1
728の間の側りに配設され、中立位置のスリーブ24
にJjlノるドリブンギヤ29とカウンタギ1728の
ギ\7部211bが一致した状態におい’U(の両者に
@合うようになっている。
こうして、スリーブ24がハブ23とのみ噛合う状態で
中立位置と、アイドラギヤ31を移動することによる俊
退位Wが得られ、スリーブ24を上記アイドラギヤ31
と同一方向に移動づることによる前進位置が得られる。
ブーり比変換部4は、上記主軸20に対し副軸35が平
行配置され、これらの両軸20.35にそれぞれ主プー
リ3G、副プーリ37が設けられ、且つ両プーリ36.
37の間にエンドレスの駆動ベルト34が掛は渡しであ
る。プーリ3G、 37はいずれも2分割に構成され、
一方のブーり半体36a 、 37aに対し、他方のプ
ーリ半休36b 、 371)がプーリ間隔を可変にず
べく移動可能にされ、可動側プーリ半体36b 。
37bにはそれ自体ピストンを兼ねた油圧サーボ装[3
8,39がイ1設され、更に副プーリ37の可動側ブー
り半休37bにはプーリ間隔を狭くづるようにスプリン
グ40が付勢されている。そして、副プーリ側油圧ザー
ボ装置39のリーボ油圧を変化しながら主プーリ側油圧
サーボ装置38に給刊油して、主プーリ36ど副プーリ
37のプーリ間隔を、一方が狭くなるのに伴って、他方
が広くなるよ−うに変化し、これにより駆動ベル]・3
4のプーリ36.37におけるブー・り比を無段階に変
換して、無段変速した動力を副軸35に取出すようにな
っている。
また、副プーリ37の副軸35ど一体的なプーリ半休3
7aの周囲には、パーキングロック用の係合溝33が形
成されている。
終減速部5は、副軸35に対し中間減速ギヤ41を介し
て出力@42が連結される。そして、この出力軸42の
出カギ1743にファイlルギ髪144が噛合い、ファ
イナルギ1フ44から差動、m横45を介して左右の駆
動輪の主軸4G、 47に伝動構成され、フロントエン
ジン・フロン1へドライブ(FF)又はリアーエンジン
・リアードライブ(RR)車に適用することが可能にな
っている。
更に油圧制御部6は、上記主プーリ3Gの隣りに作動源
としてのオイルポンプ50//設置され、このオイルポ
ンプ50は高圧用ギ17ボン1であり、ポンプ駆動@5
1が主プーリ36.主軸20及び入力軸13の内部を貫
通してエンジンクランク軸10に直結しており、エンジ
ン運転中、常に油圧を生じるよ−うになっている。Δイ
ルポンプ50の油圧は油路52により油圧制御回路53
に轡かれ、この回路53でアクセルの踏込みに応じたス
ロツ]ヘルlit度及びエンジン回転数等により制御さ
れて、油路54.55によりプーリ比変換部4の各油圧
サーボ装げ38.39に供給され、無段変速制御するよ
うに構成される。
第2図において変速制御系について説明すると、主プー
リ側の油圧サーボ装置38において可動側プーリ半休3
6bがピストンを兼ねてシリンダ38aに嵌合し、サー
ボ室38bのライン圧で動作づるようにされ、副プーリ
側の油圧ザーボv装置39においても可動側プーリ半休
37bがシリンダ39a l、:嵌合し、1ノーボ室3
9bのライン圧で動作づるよ°うにされ、この場合にプ
ーリ半休361)の方がプーリ半休371)に比べてラ
イン11の受圧面積が大きくなっている。
そして、副プーリザーボ室39bからの油路55がオイ
ルポンプ50、フィルター60を介して油溜61に連通
し、この油路55の油圧ポンプ吐出側から分岐して主ブ
ーリザーボ室38bに連通ずる油路54に圧力調整弁6
3及び変速制御弁64が設昏プられている。
変速制御弁64は弁本体65、スプール66、スプール
66の一方に付勢されるスプリング67及びスプリング
力を変化する作動部材68から成り、スプ−ル66のス
プリング67と反対側のボート65aに、回転レンサ6
2からのエンジン回転に対応したピトー圧が油路69を
介しU)#かれ、作動部材68にはスロットル1711
度に応じて回動するスロットルカム7oが当接しである
。また、弁本体65のボート65bはスプール6Gによ
りライン圧供給用ボート65cとドレンボート65(+
の一方に選択的に連通するようになっており、ボート(
i5bが油路54の油路54aによりサーボ室38b 
ニ連通し、ボー1−65cが油路54bにより圧力調整
弁63側に連通し、ドレンボート65dが油路11によ
りリリーフ弁74を介して油溜側に連通する。
これにより、変速制御弁64のスプール66においては
、ボーt・65aのエンジン回転に応じたピトー圧と、
スロットルカム70の回動に伴うスロットル開痩に応じ
たスプリング力とが対抗して作用し、これら両者の関係
により動作する。即ち、エンジン回転と共にイのピト−
圧が上昇すると、ボート651)と65cが連通し主プ
ーリサーボ室381)にライン圧を供給しく高速段側へ
の変速を開始し、このときスロットル開度に応じたスプ
リング61の力が大きい程上記変速開始点を遅らせて高
車速側に移行する。
次いで、圧力調整弁63は油路69のどトー圧と油路5
4bのライン圧に対し、フィードバックセンサ12で検
出される実際のプーリ比に応じたスプリング73の力が
対向して排圧制御することで、ライン圧を調圧するよう
になっている。即ち、伝達トルクの大きい低速段ではス
プリング力が大きいことからライン圧を高め、高速段側
への変速に伴いライン圧を低下して、常にベルトスリッ
プを生じないようなプーリ押付力を保持する。
また、前進段として全域の変速制御を行うDレンジに対
し、低速段領域に限定した変速制御及びエンジンブレー
キが効くようにシフトダウンするしレンジを得るため、
ドレン油路71の途中のリリーフ弁74の上流側から分
岐する油路15がLレンジの位置検出弁7Gと切換動作
弁77に連通構成され、これらの弁76、77の上流側
にはAリフイス18が設番プられる。
Lレンジの位置検出が16はドレンボート19を有する
弁体80とシフトレバ−の操作に応じて回動するカム8
1から成り、カム81のLシン2位置にのみ凹部81a
が形成され、Lレンジのシフト位置でドレンボート19
にJ:り排几づる。切換動作弁77はスプリング82が
イリ勢されたピストン83に油路75の油圧が作用する
ようになっており、更にそのピストン83はリンク84
を介し1変速制御弁64の作動部材68とスロットルカ
ム10の間のローラ85に係合可能にされる。そして、
Lレンジで位置検出弁7Gが排圧すると、切換動作弁1
1のピストン83がスプリング82により俊退し、これ
によりリンク84がa−ラ85に係合して作動部JtA
6Bを押込み、変速制御弁64をスプリング力の増大に
J、り低速段側にシフトダウンさせる。
このように構成され1.:無段変速機2及びその油圧制
御系の変速操作機構について、第3図以降の図面により
説明りる。第3図にあ□いて全体の概略について説明づ
ると、運転席には直線的に回動操作することによりP、
R,N、D、Lの各シフト位置を得るシフトレバ−90
が設りられ、このシフトレバ−90からのロッド91が
方向転換用リンク92゜レバー93を介し回転自在に支
持された垂直なシフI〜軸94に連結され、シフトレバ
−90の操作に連動してシフト軸94を回転するように
なっている。そして、シフト軸94の中間に切換部3の
インターロックm能を備えた切換機構95が、1部にパ
ーキングロック機構96が、下部に油圧制御系における
Lシン2位置検出弁7Gのカム81が酸ジノられている
切換機構95は第4図ないし第6図に詳記するように、
シフト軸94と一体的な軸部材97のF端に取付けられ
た扇形のシフトカム98を有し、このシフトカム98に
は半径R1とそれより大きい半径R7の溝99.100
が連通して円弧状に形成される。また切換部3のスリー
ブ24に係合づるフォーク101が移動可能な軸102
に固定してシ′ノドカム98の直下に配設され、これに
対し中間を軸103により支持する天秤式レバー104
の一端がアイドラギヤ31に係合され、その他端がシフ
トカム98の直上に配設される。そして、フォーク10
1側のアーム105に立設するピン10Gと、レバー1
04の他端に吊設するピン107がシフトカム98の溝
99.100に係合して連動構成きれる。
ここで、フA−り101側のピン106どレバー104
側のピン101は、第4図に示1ようにNレンジで溝9
9と100の連通部に近接して位置Jる。そして、第9
図(a)に示りようにDレンジへのシフト時シフトカム
98を時バ1方向に回転した場合は、溝99の内側肩部
99aによりピン106を所定のストロ〜りrsRlだ
()直線移動して溝100に入れ、このときピン107
は溝100内において静止の状態に保持する。また、同
図(b)に示1ようにNレンジへのシフト時シフトカム
98を反時泪方向に回転すると、逆に溝100の外側肩
部100aによりピン107を所定のストローク威2だ
()逆方向に曲線移動して溝99に入れ、このときピン
106は満99内で静」[の状態に保持する。次いで、
DレンジからNレンジへのシフト時は溝100の外側n
部100aでピン10Gを元に戻し、NレンジからNレ
ンジへのシフ1一時は)h99の内側肩部99aでピン
107を元に戻すようになっている。
パーキングロック機構96は第6図ないし第8図に詳記
するように、シフト軸94の軸部材97の1端にディテ
ントプレート108が取付けられ、このプレート10B
に位置決め用のロックボール装置1i109と共にパー
キングロッド110の一端が取付番ノられる。一方、副
プーリ37のプーリ半休37aにおける係合溝33の外
側接続方向にはパーキングボール111が、一端を軸1
12で支持し、支持プレート113との間にリターン用
スプリング114を付勢して下方に揺動ずべく設置され
、このボール111とその上部の受【ノ117との間に
パーキングロッド110の先端のパーキングカム115
が挿入される。ここで。
パーキングカム115は後退移動可能にされて後部にス
プリング11Gが付勢してあり、ボール111と係合溝
33が不一致の場合にパーキングカム11j1を後退し
て逃げるよ゛)になっている。
更に、しレンジ位置検出弁7Gのカム81は第6図に詳
細するように、シフト軸94に一体結合され、シフト軸
94の回転により直接弁体80を動作プる。
このように構成された変速操作機構の動作を説明づると
、シフトレバ−90がNレンジにある場合は、第4図に
示すにうにピン106がシフトカム98におりる1M9
9の後端部に位置してフォーク101を後方に位置し、
更にピン107が満100の前端部に位置してレバー1
04を介しアイドラギヤ31を同様に後方に位置づる。
そこで、切換部3のスリーブ24とアイドラギヤア31
は第1図のように左側に位置し、中立状態になる。
次いでシフ[・レバー90をDレンジにシフトすると、
シフト軸94と共にシフトカム98が時計方向に回転り
る。そこで、ピン106と共にフォーク101゜スリー
ブ24が第3図に示づように前方移動して切換部3のド
ライブギー721側に噛合い、前進状態になる。一方こ
のとさ、ピン106は不動状態のピン107と共にシフ
トノコム98の満100に入るため、シフトレバ−90
をl−レンジにシフトしてシフトカム98を更に時i1
方向に回転した場合に、ピン106゜107はそのまま
の状態に保持される。そして、シフト軸94の下部のカ
ム81の凹部81aにより位置検出、弁7Gを排圧制御
するようになり、これにJ、り油圧制御系でシフI−ダ
ウンされる。
また、シフトレバ−90をNレンジにシフトでると、シ
フト軸94と共にシフトカム98が反時泪方向に回転し
、ピン107を後方へ移動する。そこで、レバー104
によりアイドラギヤ31が第3図に示したDレンジのス
リーブ24の場合と同じように前方に移動して切換部3
のカウンタギヤ28及びドリブンギl729と噛合い、
後進状態になる。
そしてこの場合には、ピン107が不動状態のピン10
(3と共にシフトカム98の溝99に入るため、シフ1
−レバー90をPレンジにシフトすると、ピン106 
、10i’はそのままでシフトカム98のみが更に回転
する。一方このときのパーキングロック機構9Gのディ
テントプレート108の回転によりパーキングロッド1
10(よ最も前進移動し、副プーリ37の係合溝33に
パーキングボール111が一致づる場合は、パーキング
カム115の大径部によりボール111が下方に揺動し
−(保合溝33に噛合う。そこで、副プーリ37以降の
車輪側の回転がロックされるのである。
尚、上記1)レンジCはRレンジの状態が保持され、切
換部3にJ3いてアイドラギヤ31が他のギA728、
29と噛合っCいるが、シフトレバ−9oの下に設けら
れたインヒビタスイッヂにより、クラッチが切られてい
るために不都合を生じることはない。
第10図以降ににり本発明の他の実施例を示すと、第1
0図(a) tKいしCc)の実施例はシフト軸94に
D及びLレンジ用シフトカム98aと、R&びPレンジ
用シフ]−カム981)を各別に設【ノたものであり、
シフトカム98aの1lsff99ニア 71−り10
1のピン106とが係合し、シフトカム981)の溝1
00にアイドラギヤ側のレバー104のピン+07が係
合しである。
第11図(a)、 (L+)の実施例は、フォーク10
1がアイドラギヤ側と同様に一端にピン10Gを有づる
天秤式レバー118の他端に連結されるものであり、こ
のよ°)な構成にJることでRtJ Hjの自由度が増
す。
第12図は無段変速機2において切換部3がプーリ比変
換部4の出力側に配置された実施例であり、これにも本
発明の変速操作機構を同様に適用することができる。特
に、この実施例ではPレンジの場合に切換部3を前進又
は後進ギA7のいずれかを噛合わせる必要があり、この
点で本発明をそのまま適用し得る。また、後進時にもプ
ーリ比変換部4のプーリ及びベルトが前進時と同一方向
に回転してピトー圧を生じ、無段変速する可能性がある
そこでこれを防ぐには、油圧制御系の位置検出弁のカム
においてRレンジ位置にb凹部を設()てシフトダウン
させれば良い。
尚、本発明はクラッチそれ自体がクリーンニュートラル
の機能が得られるII構を持つものであれば、電磁クラ
ッチ以外と組合せた無段変速機にも適用できるのは勿論
である。
以上の説明から明らかなように、本発明によると、ベル
ト式無段変速機のシフトレバ−9()のシフトパターン
が、自動変速機の場合と同様に1)、R。
N、D、Lの各シフト位置を直線的に配置したものにな
って同様に操作づれば良いので、操作性が良い。シフト
レバ−90の直線操作をシフト軸94の回転運動に変換
し、このシフト軸94に設番プられる切換機構95のシ
フトカム98における溝99.100とピン106 、
 [17の係合関係により切換部3の機械的シフト動作
を行う構成であるから、構造がコンパクトで、動作性す
良い。シフト軸94には更にパーキングロック機構96
.Lレンジを得る油圧制御系の弁部材も設けられて各動
作を行う基準になっているので、各シフト位置の機械的
及び油圧的動作を確実に行うことがCき、組付性も良い
。切換機構95のシフトカム98にJ3いて溝99.1
00に係合するピン106 、107は一力が動作りる
場合に他方を不動の状態に保持してインターロック機能
が付与されているので、誤動作の危惧がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される無段変速機の一例を示1ス
ケルし・ン図、第2図は油圧制御系の回路図、第312
1は本発明による変速操作機構の一実施例の概略を承り
斜視図、第4図は要部の平面図、第5図は第4図の■−
■断面図、第6図は第5図のW−11断面図、第7図は
第6図のW−m断面図、第8図は第7図の!al −S
!l lli面図、第9図(a)、(b)は動作状態を
示す説明図、第10図(a)な&、’t L/ (0)
 、第11図(a) 、 (1))は本発明の他の実施
例を示す断面図と平面図、第12図は本発明の他の適用
例を示すスプル1−2図である。 2・・・無段変速機、3・・・切換部、4・・・プーリ
比変換部、16・・・Lレンジ用位置検出弁、90・・
・シフトレバ−194・・・シフト軸、95・・・切換
11411t、96・・・パー4:ングロツク機構。 特許出願人 富士重工業株式会社 代理人 弁理士 小 橋 信 浮 量 弁理士 村 ノt 進 第 6 図 第 8屑 、第9図 (a) ア゛07 1)0 匡 M 12図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. P、R,N、D、Lの各シフト位置を直線的に配置した
    シフE・レバーを右し、該シフトレバ−をその操作の際
    に回転す′べくシフト軸に連結し、該シフト軸に無段変
    速機において前後進切換部をシフト動作する切換am、
    プーリ比変換部のプーリをロックづるパーキングロック
    機構、及び油圧制御系でしレンジを得る弁部材を設けた
    ことを特徴とする無段変速機の変速操作機構。
JP19971183A 1983-10-25 1983-10-25 無段変速機の変速操作機構 Granted JPS6091055A (ja)

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