JPS61252955A - 無段可変伝動装置 - 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】 （発明の技術分野） この発明は、無段可変伝動装置、詳しくは駆動軸と従動
軸とを、該駆動軸上に設けた駆動軸プーリと該従動軸上
に設けた従動軸プーリに捲回される無端ベルトで連結し
、該駆動軸プーリの可動プーリと従動軸プーリの可動プ
ーリを圧力流体によって駆動軸上又は従動軸上を摺動さ
せて溝巾を変えることにより駆動軸と従動軸の速度比を
変えると共に該駆動軸には内燃機関の回転数が所定値以
上になると接続する液圧クラッチを介して内燃機関の回
転動力が伝達される形式の無段可変伝動装置に関する。

（従来技術と問題点） 上記形式の無段可変伝動装置は、前記液圧クラッチが接
続状態になると内燃機関からの回転動力が伝達されて駆
動する。従って、ある程度内燃機関の□回転を上げて暖
機運転等を行う場合には常にブレーキをかけておく必要
があり、動力伝達系に必要以上の負荷がかかっていた。

このような問題は伝動装置にニュートラルポジションを
設け、それを暖機運転等を行う場合に機能させるように
すればよいのであるが、この無段可変伝動装置の場合、
メカニズムの上から通常ニュートラルポジションを設け
ることは困難である。そのために従来°ではニュートラ
ルポジションを設けた機械（ギア）式伝動装置を併設し
なければならなかった。

（発明の目的） そこでこの発明は、上述の如き事情に鑑み、液圧クラッ
チにニュートラル機能がもてる構造として機械式伝動装
置の併設を不要とすることの可能な無段可変伝動装置を
提供することを目的とする。

（発明の構成） この発明では上記目的を達成するため、駆動軸と従動輪
とを、該駆動軸上に設けた駆動軸プーリと該従動輪上に
設けた従動軸プーリに捲回される無端ベルトで連結し、
該駆動軸プーリの可動プーリと従動軸プーリの可動プー
リを圧力流体によって駆動軸上又は従動輪上を摺動させ
て溝巾を変えることにより駆動軸と従動軸の速度比を変
えると共に該駆動軸には内燃機関の回転数が所定値以上
になると接続する液圧クラッチを介して内燃機関の回転
動力が伝達される形式の無段可変伝動装置であって、該
液圧クラッチに供給される圧力流体を所定圧に調圧する
調圧機構と該液圧クラッチとを結ぶ圧力流体の供給路に
、該供給路を開閉する供給制御機構を介設し、且つ、該
供給制御機構が該供給路を閉鎖する状態にあるとき該液
圧クラッチ内の圧力流体を内燃機関のオイルタンク内に
放出するようにしたものである。

（発明の実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図に基づき具
体的に説明する。なお、第１図はこの発明が通用された
車両用自動無段変速機の構成を示している。

図において、１はケーシング、２は駆動軸、３は従動輪
、４は前記駆動軸２上に装置されて内燃機関５の出力軸
６の回転動力を駆動軸２に伝達する液圧式の発進クラッ
チ、７は同じく駆動軸２上に設置された駆動軸プーリ、
８は前駆従動軸３上に設置された従動軸プーリ、９は前
記駆動軸プーリ７と従動軸プーリ８に捲回されて駆動軸
２の回転動力を従動軸３に伝達する無端ベルト（スチー
ルベルト）である。

前記発進クラッチ４は、前記出力軸６と連動する入力端
回転体１０と、前記駆動軸２と連動する出力側回転体１
１とを有している。

前記入力側回転体１０は駆動軸２に対してベアリング１
２を介して嵌着される円板１０ａと出力軸６例のギア６
ａと噛合されるアウタギアｌＯへよりなり、前記円板１
０ａには公知のクラッチダンパ機構１３が装着されてい
る。また、入力側回転体１０の出力側回転体１１との対
向面には後述する調圧弁１４を制御する制御機構１５が
組み込まれている。該制御機構１５は遠心ガバナ機構で
あって、前記入力側回転体１０にリベット止めされたガ
バナハウジング１６内に軸方向に摺動自在に嵌挿された
カムプレート１７と、該カムプレート１７のカム面１７
ａと前記ガバナハウジング１６のガイド面１６ａとの間
に位置して径方向に摺動自在に介装されたガバナボール
１８とを有し、前記カムプレート１７は該カムプレート
１７とばね受部材１９との間に介装されたコイル状のば
ね２０により入力側回転体１０側に付勢されている。

そして、前記出力軸６の回転数が所定設定値以下の時、
前記ガバナボール１８は中心側に偏位した状態にあって
、前記カムプレート１７は前記ばね２０の付勢力にて入
力側回転体１０側に偏位した状態になっており、この状
態から前記出力軸６の回転数が所定設定値以上になると
、前記ガバナボール１８は遠心力の作用にて外周側に偏
位し、該偏位に伴って前記カムプレート１７は前記ばね
２０の付勢力に抗して出力側回転体１１側に偏位するよ
うなっている。

前記出力側回転体１１は前記駆動軸２に圧入嵌着された
クラッチシリンダ２１と、該クラッチシリンダ２１の外
周に周方向及び軸方向共に移動不可能に固定されたクラ
ッチアウタ２２とからなる。

前記クラッチシリンダ２１内には軸方向に摺動自在にク
ラッチピストン（押圧体）２３が嵌装されている。該ク
ラッチピストン２３は後述する摩擦板２４を押圧するも
ので、該クラッチピストン２３と前記クラッチシリンダ
２１との間に設けられた圧力室２５内に導入される圧力
流体（圧力油）により作動する。前記クラッチピストン
２３は皿状のばね２６により出力側回転体１１側に付勢
されている。

前記圧力室２５には前記クラッチシリンダ２１のボス部
に径方向に沿って穿設された供給ボート２７から圧力流
体が導入されると共に、該圧力室２５内に導入された圧
力流体は、前記クラッチシリンダ２１のボス部に軸方向
に沿って穿設された嵌装孔（圧力室２５の吐出口）２８
内に摺動自在に嵌装された前記調圧弁１４を介して外方
に吐出し得るようになっている。前記嵌装孔２８は一端
が前記供給ボート２７に連通していると共に他端が前記
クラッチシリンダ２１のボス部の前記入力側回転体１０
側端面に開口している。前記調圧弁１４は前記駆動軸２
の軸線方向に沿って所定ストローク摺動するもので、一
端が開口し他端が閉塞された中空パイプよりなり、閉塞
端側の周側壁にその径方向に沿って吐出ボート２９が穿
設されている。

前記出力軸６の回転数が所定設定値以下の時前記調圧弁
１４は前記供給ボート２７から導入される圧力流体の作
用で入力側回転体１０側に偏位してその吐出ボート２９
が開口し、該吐出ボート２９から前記圧力室２５内の圧
力流体が吐出するため該圧力室２５内の圧力は上昇せず
前記クラッチピストン２３はばね２６の付勢力で出力側
回転体１１側に偏位している。また、前記出力軸６０回
転数が所定設定値以上の時前記調圧弁１４はカムプレー
ト１７により押圧されて、出力側回転体１１側に偏位し
ている。

前記クラッチピストン２３に劣り押圧される前記摩擦板
２４は、前記入力側及び出力側回転体１０及び１１との
間に位置して、前記クラッチアウタ２２の内周面に回転
不可能で軸方向に移動可能に嵌装されている。前記摩擦
板２４とクラ・ノチアウタ２２の入力側回転体ｌＯ側端
面内側との間にはクラッチフェーシング３０が介装され
、該クラッチフェーシング３０は前記ガバナハウジング
１６の外周に回転不可能で軸方向に移動可能に嵌装され
ている。そして、前記クラッチピストン２３により摩擦
板２４をクラッチフェーシング３０を介してクラブチア
ウタ２２に押圧せしめることにより入力側回転体１０と
出力側回転体１１とが動力伝達可能状態となり、前記押
圧を解除すれば動力伝達不可能状態となる。

なお、前記供給ボート２７は駆動軸２の周壁に径方向に
沿って形成されたチャン、′！３１、ボート３２を介し
て駆動軸２の軸心に形成された圧力流体導通路３３と連
通している。

前記駆動軸プーリ７は、前記駆動軸２の発進クラッチ４
側外周に一体形成されたディスク状の固定プーリ３４と
、該固定ブーＩＪ３４と対向して駆動軸２の外周にその
軸線方向に沿って摺動可能に、且つ、回転不可能に複数
のボール３５を介して嵌合された可動プーリ３６とから
なる。該可動プーリ３６は円筒状ボス部３６ａの一端側
外周にディスク状プーリ本体３６ｂを一体に突設し、該
本体３６ｂの外周面にその軸線方向に沿って固定ブーＩ
Ｊ３４と反対の方向に突出する円筒状周壁３６ｃを一体
に突設すると共に、該円筒状周壁３６ｃの突出端側内周
面に環状閉塞板３６ｄを嵌着してなるドラム状をなして
いる。

前記可動ブーＩ７３６内には固定ピストン部材３７が嵌
合されている。該固定ピストン部材３７は一端面壁中央
に嵌合孔を有し他端面が開放する円筒体３７ａの他端外
周に径方向に向けて環状フランジ３７ｂを一体に突設し
てなる。そして該固定ピストン部材３７はその一端面壁
中央の嵌合孔が前紀要動軸２の外周面に回転不可能及び
軸方向移動可能に嵌合されていると共に、円筒体３７ａ
の内周面が前記可動プーリ３６のボス部３６ａの外周面
に遊嵌され、更にフランジ３７ｂの外周面が前記可動ブ
ーＩＪ３６の円筒状周壁３６ｃの内周面に液密且つ摺動
自在に嵌合されている。

前記可動プーリ３６のプーリ本体３６ｂと固定ピストン
部材３７のフランジ３７ｂとの間には第１の圧力室３８
が形成され、また前記可動プーリ３６の閉塞板３６ｄと
固定ピストン部材３７のフランジ３７ｂとの間には第２
の圧力室３９が形成されている。これらの第１及び第２
の圧力室３８及び３９は駆動軸２の軸心内部に沿って形
成されている圧力流体導通路４０、及び駆動軸２の周壁
に径方向に沿って穿設されているボート４１を介して後
述するポンプ（圧力流体供給源）４２に接続されている
。なお、前記フランジ３７ｂには第１の圧力室３８と第
２の圧力室３９とを連通ずるオリフィス４３が形成され
ており、該オリフィス４３を介して第１の圧力室３８内
の圧力流体が第２の圧力室３９内に流入する。

このような駆動軸プーリ７は、図示の状態にあるとき溝
巾が最大にあり、前記ボート４１から第１の圧力室３８
内に圧力流体が流入すると可動プーリ３６が固定プーリ
３４側に移動して溝巾を縮める。

前記従動輪プーリ８は、前記従動軸３の外周に一体形成
されたディスク状の固定プーリ４４と、該固定プーリ４
４と対向して前記従動軸３の外周にその軸線方向に沿っ
て摺動可能に且つ回転不可能に複数のボール４５を介し
て嵌合された可動プーリ４６とからなる。

該可動プーリ４６は円筒状ボス部４６ａの一端側外周に
ディスク状のプーリ本体４６ｂを一体に突設し、該本体
４６ｂの反固定プーリ４４例の面の径方向略中間部にそ
の軸方向に沿って円筒状周壁４６ｃを一体に突設すると
共に、該円筒状周壁４６ｃの突出端側内周面に環状閉塞
板４６ｄを嵌着してなるドラム状をなしている。

前記可動プーリ４６内には固定ピストン部材４７が嵌合
されている。該固定ピストン部材４７は一端面壁中央に
嵌合孔を有し他端面が開放する円筒体４７ａの他端外周
に径方向に向けて環状フランジ４７ｂを一体に突設して
なる。そして該固定ピストン部材４７はその一端面壁中
央の嵌合孔が前記従動軸３の外周面に回転不可能及び軸
方向不可能に嵌合されていると共に、円筒体４７ａの内
周面が前記可動ブーＩＪ４６のボス部４６ａの外周面に
遊嵌され、更にフランジ４７ｂの外周面が前記可動プー
リ４６の円筒状周壁４６ｃの内周面に液密、且つ、摺動
自在に嵌合されている。

前記可動ブーＩＪ　４６のプーリ本体４６ｂと固定ピス
トン部材４７のフランジ４７ｂの対向面間にはコイル状
のばね４８が介装されオおり、該ばね４８により可動ブ
ー１Ｊ４６は固定ブーＩＪ４４側（溝巾が小さくなる側
）に付勢されている。このばね４８は内燃機関５の停止
時において無端ベル　、ト９に適度なテンションを与え
ると共に可動プーリ４６を初期位置である低速側ヘセッ
トしておくためのものである。

前記可動プーリ４６のプーリ本体４６ｂと固定ピストン
部材４７のフランジ４７ｂとの対向面間は第１の圧力室
４９となっており、また前記可動ブー１Ｊ４６の閉塞板
４６ｄと前記固定ピストン部材４７のフランジ４７ｂと
の対向面間は第２の圧力室５０となっている。前記第１
及び第２の圧力室４９及び５０相互間は、前記固定ピス
トン部材４７のフランジ４７ｂに軸線方向に沿って穿設
されたオリフィス５１を介して互いに連通している。

前記第１の圧力室４９は従動軸３の軸心内部に沿って設
けた圧力流体導通路５２、及び従動軸３の周壁に径方向
に沿って穿設したボート５３を介して後述するポンプ４
２と接続されている。

前記従動軸３の固定プーリ４４内端付近には前記圧力流
体導通路５２の内部と外部とを連通し得るように周壁に
径方向に沿った透孔５４が穿設されている。該透孔５４
は、前記可動プーリ４６が従動軸３上を摺動するのに伴
い該可動プーリ４６のボス部４６ａによって開閉される
ようになっている。そして開放時、圧力流体導通路５５
を流れる圧力流体は該透孔５４から従動軸３の外部に導
出されベルト給油を行う。

このような従動軸プーリ８は、図示の状態にあるとき溝
巾が最小にあり、前記第１の圧力室４９内には圧力流体
が最大に導入されている。そして、ボート５３から第１
の圧力室４９内の圧力流体が導出されると、ばね４８に
抗して反固定プーリ４４側（溝巾が大きくなる側）への
移動が可能となる。

ポンプ４２から吐出される圧力流体は前記圧力流体導通
路３３の場合、供給路５６、ボート（クラッチの圧力流
体導入部）ｌａを介して、前記圧力流体導通路４０の場
合、供給路５７、ボート１ｂを介して、前記圧力流体導
通路５２の場合、供給路５８、ボー）１ｃを介して、前
記圧力流体導通路５５の場合、供給路５９、ボー）１ｄ
を介して供給される。

前記圧力流体導通路４０．５２に供給される圧力流体は
ポンプ４２から吐出後所定圧に設定する制御装置６２を
通過する。該制御装置６２は、ポンプ４２から吐出する
圧力流体を一定の差値で低高圧とする低高圧設定部６３
と、該低高圧設定部６３によって設定された低圧値を変
速状態に応じて変化させる変速連動部６４と、前記低高
圧設定部６３にて設定された低圧の圧力流体と高圧の圧
力流体を前記駆動軸ブーＩＪ　７の可動プーリ３６と従
動軸プーリ８の可動プーリ４６に内燃機関５の運転状態
に応じて選択的に供給する選択供給部６５によって構成
され、これらは前記ケーシング１の適所に設置される。

前記供給路５６の途中にはその上流側から調圧弁（ｆｌ
Ｉ圧機構）６６、供給制御弁（供給制御機構）６７及び
絞り弁（オリフィス）６８が順次配設されている。前記
調圧弁６６と、供給制御弁６７はケーシング１の適所を
バルブハウジングとし、且つ、同一のシリンダ６９内に
隣り合って配置されている。

前記調圧弁６６は、上流側の供給路５６ａから圧力流体
導通路７０、チャンバ７１、導入ボート７２、軸心孔７
３を介してシリンダ６９内に流入した圧力流体の圧力が
バルブスプリング７４にて設定した介設定圧以上になる
と圧力流体の圧力に負けて前記バルブスプリング７４を
圧縮し乍ら摺動じ、圧力流体の圧力に応じて前記導入ボ
ート７２の開口量を開整する。なお、調圧弁６６の移動
によって導出ボート７５のチャンバ７６が排出ボーが図
示しない戻り路を介してタンクに回収される。

前記供給制御弁６７は、前記シリンダ６９内に流入した
圧力流体が下流側の供給路５６ｂに流れるのを遮断する
ためのもので、通常は操作軸７８に嵌着されたコイル状
の復帰スプリング７９の作用で前記調圧弁６６と所定の
距離を隔ててシリンダ６９内に配置されている。このと
き、軸心孔８０部分に形成されている導出ボート８１は
チャンバ８２と接続するようになっており、シリンダ６
９内の調圧された圧力流体は矢印のように軸心孔８０゜
導出ボート８１、チャンバ８２を介して供給路５６ｂに
流れ、前記絞り弁６８を通過してボート１ａに送られる
。

そして、前記復帰スプリング７９を圧縮しつつ第４図に
示すようにシリンダ６９内を調圧弁６６側に移動すると
前記導出ボート８１は遮断され、これにてシリンダ６９
内の圧力流体は供給路５６ｂへの途を塞がれると共に、
図示のように下端６７ａが調圧弁６６の上端６６ａと接
近する位置まで移動すると排出路８３が前記チャンバ８
２と接続し、供給路５６ｂ内の圧力流体はチャンバ８２
を介して排出路８３に逆流する。この逆流する圧力流体
はチャンバ８４と接続する図示しない戻し路を介して内
燃機関のオイルタンク９０に回収される。

上記のような供給制御弁６７の操作は前記装置軸７８の
端部７８ａに押圧力を付与する回動レバー８５によって
為される。回動レバー８５は取付軸８６を中心に第３図
の状態から第４図の状態の範囲内で回動するように設定
されている。その回動レバー８５の回動は取付軸８６を
図示しないレバー等で回動させることによって為され、
取付軸８６は回動レバー８５が第３図の状態にあるとき
、及び第４図の状態にあるとき回動固定されるようにな
っている。

上記供給制御弁６７は通常第３図に示す開弁状態にされ
ている。従って、この状態において前記内燃機関５が始
動してその出力軸６の回転数が所定設定値以上になり、
かつ、前記調圧弁６６にて調圧された圧力流体が前記発
進クラッチ４に供給されるとその発進クラッチ４が接続
状態となって自動無段変速機は内燃機関５の回転動力が
伝達されて駆動する。

この自動無段変速機の駆動状態は供給制御弁６７が開弁
状態にあって内燃機関５が運転状態にある限り続行され
る。しかし、自動無段変速機が駆動状態にあるとき供給
制御弁６７を第４図に示す閉弁状態に切り換えると、調
圧弁６６にて調圧された圧力流体は下流側の供給路５６
ｂに流れず、しかも下流側の供給路５６ｂ内の圧力流体
は排出されるので発進クラッチ４に供給される圧力流体
の圧力は零に近い状態に降下する。このため、発進クラ
ッチ４は内燃機関５の出力軸６の回転数が所定設定値以
上にあるにも拘らず接続状態にならず、自動無段変速機
に内燃機関５の回転動力を伝達しない所謂ニュートラル
状態とされる。このニュートラル状態は供給制御弁６７
を開弁状態に切り換えることによって解除され、発進ク
ラッチ４が接続状態となって自動無段変速機は内燃機関
５の回転動力が伝達されて駆動する。

第５図は前記調圧弁６６と供給制御弁６７との間に両者
を接続するコイル状のコイトロールスプリング８７を介
装した実施例を示している。このようなコントロールス
プリング８７を設けた場合、供給制御弁６７の開閉切換
操作を行うとき、調圧弁６６がコントロールスプリング
８７を介して供給制御弁６７の動きに連動するようにな
る。このため、供給制御弁６７のストロークの範囲内に
おいて発進クラッチ４に供給される圧力流体の圧力は第
６図に示すように調圧弁６６での設定圧を上限として比
例制御できるようになる。このことから、上記実施例の
ように単に開、閉機能に止まらず、発進クラッチ４のト
ルク制御をも実施可能とすると共に急発進時において内
燃機関の回転数が高い場合でも発進クラッチ４は円滑に
接続できる。

前記コントロールスプリング８７はその一端を調圧弁６
６の上端軸心に形成された凹部８８に嵌装され、他端を
供給制御弁６７の下端軸心に形成された凹部８９に嵌挿
される。

（発明の効果） 以上要するに、この発明に係る無段可変伝動装置は、駆
動軸と従動軸とを、該駆動軸上に設けた駆動軸プーリと
随従動輪上に設けた従動軸プーリに捲回される無端ベル
トで連結し、該駆動軸プーリの可動プーリと従動軸プー
リの可動プーリを圧力流体によって駆動軸上又は従動軸
上を摺動させて溝巾を変えることにより駆動軸と従動軸
の速度比を変えると共に該駆動軸には内燃機関の回転数
が所定値以上になると接続する液圧クラッチを介して内
燃機関の回転動力が伝達される形式の無段可変伝動装置
であって、該液圧クラッチに供給される圧力流体を所定
圧に調圧する調圧機構と該液圧クラッチとを結ぶ圧力流
体の供給路に、該供給路を開閉する供給制御機構を介設
し、且つ、該供給制御機構が該供給路を閉鎖する状態に
あるとき　４該液圧クラツチ内の圧力流体を内燃機関の
オイルタンク内に放出するようにしたことを特徴として
いる。

従って、前記供給制御機構を閉鎖の状態にすると前記液
圧クラッチは内燃機関の回転数が所定設定値以上にあり
接続体制にあるにも拘らず接続しない所謂ニュートラル
状態となるので内燃機関の回転動力は伝達されず非駆動
状態とされる。このため、ニュートラルポジョンをもつ
機械式伝動装置を付設した場合と同様の機能が発揮でき
るから、内燃機関の回転を上げて暖機運転等を行う場合
には供給制御機構を非接続の状態にしておくことによっ
てブレーキをかける必要がなくなり、この結果、動力伝
達系に必要以上の負荷がかかることがなくなる。そして
、前記供給制御機構は簡単かつコンパクトに構成するこ
とができるのでニュートラルポジションをもつ機械式伝
動装置のように装置を大型化することはなく、また低廉
にて実用化が可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用した車両用自動無段
変速機の構成を示す断面図、第２図は同圧力流体の供給
系の構成を示す断面図、第３図及び第４図は同調圧弁と
接続制御弁の構成を示す断面図、第５図は同調圧弁と接
続制御弁の異なる実施例の構成を示す断面図、第６図は
第５図の実施例にて得られる圧力流体の圧力制御の状態
を示す図である。 ２・・・駆動軸、３・・・従動軸、４・・・発進クラッ
チ（液圧クラッチ）、５・・・内燃機関、７・・・駆動
軸プーリ、８・・・従動軸プーリ、９・・・無端ベルト
、３６゜４６・・・可動プーリ、４２・・・ポンプ（圧
力流体供給源）、５６・・・供給路、５６ｂ・・・下流
側の供給路、６６・・・調圧弁（ｍ圧機構）、６７・・
・供給制御弁（供給制御機構）、６９・・・シリンダ、
８７・・・コントロールスプリング、９０・・・オイル
タンク。 堵３図 志５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動軸と従動軸とを、該駆動軸上に設けた駆動軸プ
   ーリと該従動軸上に設けた従動軸プーリに捲回される無
   端ベルトで連結し、該駆動軸プーリの可動プーリと従動
   軸プーリの可動プーリを圧力流体によって駆動軸上又は
   従動軸上を摺動させて溝巾を変えることにより駆動軸と
   従動軸の速度比を変えると共に該駆動軸には内燃機関の
   回転数が所定値以上になると接続する液圧クラッチを介
   して内燃機関の回転動力が伝達される形式の無段可変伝
   動装置であって、該液圧クラッチに供給される圧力流体
   を所定圧に調圧する調圧機構と該液圧クラッチとを結ぶ
   圧力流体の供給路に、該供給路を開閉する供給制御機構
   を介設し、且つ、該供給制御機構が該供給路を閉鎖する
   状態にあるとき該液圧クラッチ内の圧力流体を内燃機関
   のオイルタンク内に放出するようにしたことを特徴とす
   る無段可変伝動装置。 ２、該調圧機構と該供給制御機構は同一シリンダ内に往
   復動するように配置される弁とされ、それらの弁間には
   一方の弁の動きに他方の弁が追随するようにするコイル
   状スプリングを介装したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の無段可変伝動装置。