JPS6124753Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ロツクアツプ装置付きトルクコンバ
ータ又は流体継手を備えたＶベルト式無段変速
機、特にその駆動軸、オイルポンプ駆動軸等の構
造に関するものである。

エンジンからの出力をトルクコンバータ又は流
体継手を通してＶベルト式無段変速機構に伝える
ようにした無段変速機においては、一般にトルク
コンバータ又は流体継手のタービンランナと駆動
プーリとを駆動軸によつて連結するようにしてあ
る。しかしながな、従来の無段変速機では、駆動
軸のタービンランナとの結合側端面にはトルクコ
ンバータ又は流体継手内の油圧が作用し、駆動プ
ーリとの結合側端面には油圧が作用しない構造と
なつていたので、駆動軸は常にトルクコンバータ
又は流体継手側から駆動プーリ側へ向かう力を受
けることになり、駆動軸を支持する軸受はこの力
を計算に入れて容量の大きいものにする必要があ
つた。このため大きな軸受を使用しなければなら
ず、無段変速機が大きくなると共に重量も増大す
るという問題点があつた。

本考案は、上記のような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、駆動軸を中空とし、中空
部を貫通するオイルポンプ駆動軸によつてオイル
ポンプを駆動するようにし、駆動軸中空部とオイ
ルポンプ駆動軸との間に形成された環状の油路に
よつて、オイルポンプ中央部の油室とトルクコン
バータ又は流体継手内のロツクアツプクラツチ油
室とを接続し、駆動軸の一端はロツクアツプクラ
ツチ油室に臨ませると共に駆動軸の他端はオイル
ポンプの前記油室に臨ませるようにすることによ
り、上記問題点を解決することを目的としてい
る。

以下、本考案をその実施例を示す添付図面の第
１〜３図に基づいて説明する。

まず、本考案を適用する無段変速機の動力伝達
機構を第１及び２図に概略碇に示す。エンジンの
クランクシヤフト（図示してない）と一体に回転
するエンジン出力軸２に、ポンプインペラー４、
タービンランナ６、ステータ８及びロツクアツプ
クラツチ（ロツクアツプ装置）１０から成るトル
クコンバータ１２が取り付けられている。ロツク
アツプクラツチ１０はタービンランナ６に連結さ
れると共に軸方向に移動可能であり、ポンプイン
ペラー４と一体の部材４ａとの間にロツクアツプ
クラツチ油室１４を形成しており、このロツクア
ツプクラツチ油室１４の油圧がトルクコンバータ
１２内の油圧よりも低くなると、ロツクアツプク
ラツチ１０は部材４ａに押し付けられてこれと一
緒に回転するようにしてある。タービンランナ６
は、軸受１６及び１８によつてトランスミツシヨ
ンケース２０に回転自在に支持された駆動軸２２
の一端とスプライン結合されている。駆動軸２２
の軸受１６及び１８間の部分には駆動プーリ２４
が設けられている。駆動プーリ２４は、駆動軸２
２に固着された固定円すい板２６と、固定円すい
板２６に対向配置されてＶ字状プーリみぞを形成
すると共に駆動プーリシリンダ室２８（第３図）
に作用する油圧によつて駆動軸２２の軸方向に移
動可能である可動円すい板３０とから成つてい
る。駆動プーリ２４はＶベルト３２によつて従動
プーリ３４と伝動可能に結合されているが、この
従動プーリ３４はケース２０に軸受３６及び３８
によつて回動自在に支持された従動軸４０上に設
けられている。従動プーリ３４は、従動軸４０に
固着された固定円すい板４２と、固定円すい板４
２に対向配置されてＶ字状プーリみぞを形成する
と共に従動プーリシリンダ室に作用する油圧によ
つて従動軸４０の軸方向に移動可能である可動円
すい板４６とから成つている。固定円すい板４２
には前進用多板クラツチ４８を介して前進用駆動
ギヤ５０が連結されており、この前進用駆動ギヤ
５０はリングギア５２とかみ合つている。従動軸
４０には後進用駆動ギア５４が固着されており、
この後進用駆動ギア５４はアイドラギア５６とか
み合つている。アイドラギア５６は後退用多板ク
ラツチ５８を介してアイドラ軸６０と結合されて
おり、このアイドラ軸６０には、リングギア５２
とかみ合う別のアイドラギア６２が固着されてい
る（なお、第１図においては、図示を分かりやす
くするためにアイドラギア６２、アイドラ軸６０
及び後進用多板クラツチ５４は正規の位置からず
らしてあるので、アイドラギア６２とリングギア
５２とはかみ合つていないように見えるが、実際
には第２図に示すようにかし合つている）。リン
グギア５２には、１対のピニオンギア６４及び６
６が取り付けられ、このピニオンギア６４及び６
６とかみ合つて差動装置６７を構成する１対のサ
イドギア６８及び７０にそれぞれ出力軸７２及び
７４が連結されており、軸受７６及び７８によつ
てそれぞれ支持された出力軸７２及び７４は互い
に反対方向にトランスミツシヨンケース２０から
外部へ伸長している。この出力軸７２及び７４は
図示しないロードホイールに連結されることにな
る。なお、軸受１８の右側には、油圧制御装置の
油圧源である内接歯車式のオイルポンプ８０が設
けられているが、このオイルポンプ８０は中空の
駆動軸２２を貫通するオイルポンプ駆動軸８２を
介してエンジン出力軸２によつて駆動されるよう
にしてある。（この部分については第３図に基づ
いて後で詳細に説明する） このようにロツクアツプ装置付きトルクコンバ
ータ、Ｖベルト式無段変速機構及び差動装置を組
み合わせて成ず無段変速機にエンジン出力軸２か
ら入力された回転力は、トルクコンバータ１２、
駆動軸２２、駆動プーリ２４、Ｖベルト３２、従
動プーリ３４、従動軸４０への順に伝達されてい
き、次いで、前進用多板クラツチ４８が締結され
且つ後退用多板クラツチ５８が解放されている場
合には、前進用駆動ギヤ５０、リングギア５２、
差動装置６７を介して出力軸７２及び７４が前進
方向に回転され、逆に、後退用多板クラツチ５８
が締結され且つ前進用多板クラツチ４８が解放さ
れている場合には、後進用駆動ギア５４、アイド
ラギア５６、アイドラ軸６０、アイドラギア６
２、リングギア５２、差動装置６７を介して出力
軸７２及び７４が後退方向に回転される。この動
力伝達の際に、駆動プーリ２４の可動円すい板３
０及び従動プーリ３４の可動円すい板４６を軸方
向に移動させてＶベルト３２との接触位置半径を
変えることにより、駆動プーリ２４と従動プーリ
３４との回転比を変えることができる。例えば、
駆動プーリ２４のＶ字状プーリみぞの幅を拡大す
ると共に従動プーリ３４のＶ字状プーリみぞの幅
を縮小すれば、駆動プーリ２４側のＶベルト接触
位置半径は小さくなり、従動プーリ３４側のＶベ
ルト接触位置半径は大きくなり、結局大きな減速
比が得られることになる。可動円すい板３０及び
４６を逆方向に移動させれば、上記と全く逆に減
速比は小さくなる。まさ、動力伝達に際してトル
クコンバータ１２は、運転状況に応じてトルク増
大作用を行なう場合と流体継手として作用する場
合とがあるが、これに加えてこのトルクコンバー
タ１２にはロツクアツプ装置としてタービンラン
ナ６に取り付けられたロツクアツプクラツチ１０
が設けてあるので、ロツクアツプクラツチ室１４
の油圧をドレーンさせてロツクアツプクラツチ１
０をポンプインペラー４と一体の部材４ａに押圧
することにより、エンジン出力軸２と駆動軸２２
とを機械的に直結した状態とすることができる。

次に、オイルポンプ８０、オイルポンプ駆動軸
８２、駆動軸２２、駆動プーリ２４等を詳細に示
す第３図に基づいて本考案による無段変速機の具
体的構成を説明する。

前述のように、トルクコンバータ１２のタービ
ン６とスプライン結合された駆動軸２２はトラン
スミツシヨンケース２０に軸受１６及び１８によ
つて回転自在に支持されている（正確には、軸受
１６はトランスミツシヨンケース２０にボルト８
４によつて一体に固着されたフロントカバー２１
に取り付けられており、また軸受１８はトランス
ミツシヨンケース２０にボルト８５によつて一体
に固着されたオイルポンプハウジング８１に取り
付けられている）。駆動プーリ２４は、駆動軸２
２と一体の固定円すい板２６と、固定円すい板２
６に対向配置されてＶ字状プーリみぞを形成する
と共に駆動軸２２上にスライドボール軸受８６を
介して支持された軸方向に移動可能である可動円
すい板３０から成つている。駆動軸２２には略円
すい状の固定壁部材２３が一体に回転するよう設
けてあり、この固定壁部材２３の外周部は可動円
すい板３０の外周部に形成されたシリンダ部３０
ａにかん合しており、これによつて駆動プーリシ
リンダ室２８が区画されている。固定壁部材２３
の外周にはシール部材８７が設けてあり、これに
よつて駆動プーリシリンダ室２８をシールしてあ
る。可動円すい板３０のシリンダ部３０ａの端部
には油とい３１が固着してあり、油とい３１は固
着した外周部から内周側へ伸びる円板状部分３１
ａとその円周部から軸方向に伸びる円筒状部分３
１ｂとから成つており、これによつて固定壁部材
２３との間に圧力補正室２９を形成している。固
定壁部材２３の軸状部分２３ａの外周には円周み
ぞ２３ｂ及び貫通穴２３ｃを設けると共にその両
側にシールリング８８及び８９が設けてあり、こ
の円周みぞ２３ｂに連通する油路９０がフロント
カバー２１に設けてある。油路９０には油圧制御
装置から所定の作動油が導びかれ、作動油は円周
みぞ２３ｂ及び貫通穴２３ｃを通つて駆動プーリ
シリンダ室２８に入り、可動円すい板３０を軸方
向に移動させる。駆動軸２２及固定壁部材２３の
軸方向への支持は、フロントカバー２１との間に
配置したスラスト軸受９１によつて行なわれる。
このスラスト軸受９１及び軸受（ブシユ）１６は
フロントカバー２１に設けたトルクコンバータ出
口油路内に位置しており、トルクコンバータ１２
から出てきた油によつて潤滑されるが、潤滑を終
えた油の一部はフロントカバー２１に設けた油穴
９２を通つてフロントカバー２１外へ排出される
ようにしてある。オイルポンプ８０は、トランス
ミツシヨンケース２０の底壁２０ａにボルト８５
によつて固着されたオイルポンプハウジング８１
と、オイルポンプハウジング８１とトランスミツ
シヨンケース２０の底部２０ａとの間に設けられ
てオイルポンプハウジング８１の側部をシールす
ると共に油通路を形成するセパレートプレート９
７と、オイルポンプハウジング８１内に装入され
た駆動外歯歯車９３及び従動内歯歯車９４とから
成つている。

駆動外歯歯車９３及び、従動内歯歯車９４は、
それぞれオイルポンプハウジング８１の軸部８１
ａ及び、歯車穴８１ｂ内に固転自在に支持されて
いる。駆動外歯歯車９３は、ポンプインペラー４
と一体の部材４ａと一端でスプライン結合される
と共に駆動軸２２を中空部を貫通するオイルポン
プ駆動軸８２の他端とスプライン結合された駆動
フランジ９５と一体回転可能に係合されている。
前述のように、駆動軸２２は軸受１８を介してオ
イルポンプハウジング８１に支持されており、ま
た駆動軸２２の先端部とオイルポンプハウジング
８１との間にはシール部材９６が設けてあり、オ
イルポンプハウジング８１の中央部（軸部８１ａ
内に相当する）の油室９８をシールしてある。油
室９８は、駆動軸２２の内径部とオイルポンプ駆
動軸８２との間に形成された環状の油路９９によ
つてトルクコンバータ１２内のロツクアツプクラ
ツチ油室１４と接続されている。油室９８には図
示しない油圧制御装置のロツクアツプ作動制御回
路の切換弁の作動により、油圧が導びかれ又はド
レーンされる。

次に作用について説明する。オイルポンプ駆動
軸８２は、エンジン出力軸２と一体に回転するト
ルクコンバータ１２の部材４ａとスプライン結合
されているので、エンジンが回転すると直ちに駆
動フランジ９５を介して駆動外歯歯車９３を駆動
する。駆動外歯歯車９３はこれとかみ合う従動内
歯歯車９４と共に回転して、図示しないタンク内
の油を吸い上げて図示しない油圧制御装置に吐出
する。油圧制御装置は、この吐出された油を調圧
すると共に駆動プーリシリンダ室２４及び従動プ
ーリシリリンダ室への油圧の配分を決定し、また
前進用多板クラツチ４８、後退用多板クラツチ５
８及びロツクアツプクラツチ１０の作動を制御す
る。ロツクアツプクラツチ１０の作動は、油圧制
御装置からオイルポンプ８０の油室９８に導びか
れる油圧によつて行なわれる。すなわち、車両の
発進時等のようにトルク増大作用を必要とする場
合には、油室９８にはトルクコンバータ１２内に
供給されている油圧と同り油圧が導びかれ、この
油圧は油路９９を介してロツクアツプクラツチ油
室１４に導びかれる。従つて、ロツクアツプクラ
ツチ１０の両側の油圧が等しくなり、ロツクアツ
プクラツチ１０は締結されない。その際、駆動軸
２２の左端部にはロツクアツプクラツチ油室１４
内の油圧が作用し、駆動軸２２の右端部には油室
９８の油圧が作用する。ところが、ロツクアツプ
クラツチ油室１４の油圧と油室９８の油圧とは等
しいので、両油圧により駆動軸２２に作用する力
はバランスされて打ち消される。このことは油圧
が高くなつても低くなつても同様である。従つ
て、駆動軸２２には軸方向の力は作用しない。一
方、定常走行時等のようにトルク増大作用を必要
としない場合には、油室９８はドレーンされる。
このため油路９９を介してロツクアツプクラツチ
室１４もドレーンされ、ロツクアツプクラツチ１
０はトルクコンバータ１２内の油圧によつて部材
４ａに押し付けられて締結される。この場合に
は、駆動軸２２の両端には共に油圧が作用しない
ので、やはり駆動軸２２には軸方向の力は作用し
ない。結局、駆動軸２２は油圧によつて生ずる積
極的な軸方向力は全く作用しないことになる。

以上説明してきたように、本考案によると、駆
動を中空とし、トルクコンバータ又は流体継手の
エンジンと一体に回転する部分とオイルポンポ歯
車とを駆動軸の中空部を貫通するオイルポンプ駆
動軸によつて連結し、駆動軸中空部とオイルポン
プ駆動軸との間に形成される環状の油路によつ
て、油圧制御装置のロツクアツプ作動制御回路に
接続されたオイルポンプ中央部の油室とトルクコ
ンバータ又は流体継手内のロツクアツプクラツチ
油室とを接続し、駆動軸の一端はロツクアツプク
ラツチ油室に臨ませると共に駆動軸の他端はオイ
ルポンプの前記油室に臨ませるようにしたので、
駆動軸に作用する両油室内の油圧による力は常に
平衡されて軸方向の力が発生しない。従つて、軸
方向の力を考慮に入れた大きな容量の軸受を使用
する必要がなくなり、無段変速機を小型化及び軽
量化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による無段変速機を概略的に示
す断面図、第２図は第１図に示す無段変速機の各
軸の位置を示す図、第３図は本考案による無段変
速機の断面図である。 ２…エンジン出力軸、４…ポンプインペラー、
４ａ…部材、６…タービンランナ、８…ステー
タ、１０…ロツクアツプクラツチ、１２…トルク
コンバータ、１４…ロツクアツプクラツチ油室、
１６…軸受、１８…軸受、２０…ケース、２１…
フロントカバー、２２…駆動軸、２３…固定壁部
材、２４…駆動プーリ、２６…固定円すい板、２
８…駆動プーリシリンダ室、２９…圧力補正室、
３０…可動円すい板、３１…油とい、３２…Ｖベ
ルト、３４…従動プーリ、３６…軸受、３８…軸
受、４０…従動軸、４２…固定円すい板、４６…
可動円すい板、４８…前進用多板クラツチ、４８
ａ…シリンダ室、５０…前進用駆動ギヤ、５２…
リングギア、５４…後退用駆動ギア、５６…アイ
ドラギア、５８…後退用多板クラツチ、５８ａ…
シリンダ室、６０…アイドラ軸、６２…アイドラ
ギア、６４…ピニオンギア、６６…ピニオンギ
ア、６７…差動装置、６８…サイドギア、７０…
サイドギア、７２…出力軸、７４…出力軸、７６
…軸受、７８…軸受、８０…オイルポンプ、８１
…オイルポンプハウジング、８２…オイルポンプ
駆動軸、８４…ボルト、８５…ボルト、８６…ス
ライドボール軸受、８７…シール部材、８８，８
９…シールリング、９０…油路、９１…スラスト
軸受、９２…油穴、９３…駆動外歯歯車、９４…
従動内歯歯車、９５…駆動フランジ、９６…シー
ル部材、９７…セパレートプレート、９８…油
室、９９…油路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ロツクアツプクラツチ油室内の油圧に応じて締
   結又は解除されるロツクアツプ装置付きのトルク
   コンバータ又は流体継手と、駆動プーリ、従動プ
   ーリ及びＶベルトを備えたＶベルト式無段変速機
   構と、ロツクアツプ装置及びＶベルト式無段変速
   機構の作動を制御する油圧制御装置とを有するＶ
   ベルト式無段変速機であつて、トルクコンバータ
   又は流体継手のタービンランナと駆動プーリとを
   駆動軸により連結すると共に、駆動プーリに隣接
   してオイルポンプを配置したＶベルト式無段変速
   機において、 駆動軸を中空として、トルクコンバータ又は流
   体継手のエンジンと一体に回転する部分とオイル
   ポンプ歯車とを駆動軸の中空部を貫通するオイル
   ポンプ駆動軸によつて連結し、駆動中空部とオイ
   ルポンプ駆動軸との間に形成される環状の油路に
   よつて、油圧制御装置のロツクアツプ作動制御回
   路に接続されたオイルポンプ中央部の油室とトル
   クコンバータ又は流体継手内のロツクアツプクラ
   ツチ油室とを接続し、駆動軸の一端はロツクアツ
   プクラツチ油室に臨ませると共に駆動軸の他端は
   オイルポンプの前記油室に臨ませたことを特徴と
   するＶベルト式無段変速機。