JPS6275168A - 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】 産業上の利用分野 本発明はＶベルト式無段変速機、特に駆動側プ−りにト
ルクカム装置を設けた形式のＶベルト式無段変速機に関
するものである。

従来技術とその問題点 従来、Ｖベルト式無段変速機としては、例えば特開昭５
９−１７５６６４号公報に記載のように、駆動側プーリ
および従動側プーリの双方に油圧室を設け、一方の油圧
室にはトルク伝達に必要なベルト張力を付与するための
ライン圧を導き、他方の油圧室を油圧制御パルプによっ
て油圧制御することにより、変速制御を行うものが一般
的である。

ところで、トルク伝達に必要な最適ベルト張力は入力ト
ルクに応じて変化させるのがベルト寿命および伝達効率
を向上させる上で最も好ましいが、上記のようにＶベル
トへの張力付与をライン圧によって行う場合には、入力
トルクを油圧に変換する適当な方法が無いため、ライン
圧自体を入力トルクに応じて調圧するのは困難である。

一方、従来入力トルクに応じた推力（軸方向の圧力）を
発生する簡便な装置としてトルクカム装置が知られてお
り（例えば特開昭５８−１４２０６０号公報）、このト
ルクカム装置を一方のプーリ、例えば駆動側ブーりに設
ければ、上記の問題を解消することは可能である。

上記のように駆動側プーリにトルクカム装置を設け、従
動側プーリに油圧室を設けて油圧制御するようにしたＶ
ベルト式無段変速機の場合、急減速を行った時低速比へ
の戻りが遅れ、車両が停止するまでの間に低速比まで戻
らず再発進が出来ないという事態が生じるおそれがある
。その原因は、トルクカム装置が急減速時においても推
力を発生しており、しかも低速比側へ変速するとき、可
動シーブが固定シーブに対して相対的に模られ、これら
推力および相対捩りがＶベルトに作用して低速比への移
行を妨げるからである。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、急減速時に低速比側へ迅速かつ確実に移行
させることができるＶベルト式無段変速機を提供するこ
とにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、入力軸が駆動側
プーリを支持した駆動軸に接続され、従動側プーリを支
持した従動軸が出力軸に接続され、上記両プーリ間にＶ
ベルトを巻き掛けてなる■ヘルド式無段変速機において
、上記駆動側プーリは、駆！ｉＪＪ軸に回転可能に支持
されかつ軸方向に移動可能な可動シーブと、駆動軸に回
転可能に支持されかつ軸方向に移動不能な固定シーブと
を有し、上記駆動軸および固定シーブを入力軸に対し同
時に連結、遮断するクラッチを設け、上記可動シーブの
背後には、カムローラとカム面との圧接により駆動軸の
入力トルクに応じた推力を可動シーブに付与するトルク
カム装置を設けたものである。

実施例の説明 第１図は本発明にがかるＶベルト式無段変速機の全体構
成を示し、エンジンのクランク軸ｌの端部にはポンプイ
ンペラ３とタービンランナ４とからなる流体継手２が設
けられており、上記タービンランナ４には入力軸５が結
合されている。入力軸５の端部には外歯ギヤ６が固定さ
れており、この外歯ギヤ６はクラッチ７に設けた内歯ギ
ヤ８と噛み合っている。クラッチ７のフランチドラム９
内にはクラッチドラム９に対し同時に連結、遮断される
２個のタラソチハブ１０．１１が配置されており、第１
クラツチハブｌＯは下記する駆動側プーリ１３の固定シ
ーブ１５と連結されており、第２クラツチハブ１１は駆
動側プーリ１３を支持する駆動軸１２に連結されている
。

上記駆動側プーリ１３は、駆動軸１２に回転可能に支持
されかつ軸方向に移動可能な可動シーブ１４と、駆動軸
１２に回転可能に支持されかつ軸方向に移動不能な固定
シーブ１５とを有しており、上記可動シーブ１４の背後
には駆動軸１２の入力トルクに応じた推力を発生するト
ルクカム装置１７が設けられている。一方、上記駆動側
プーリ１３と■ヘル）１９を介して連結された従動側プ
ーリ２０は、従動軸２１に固定された固定シーブ２２と
、従動軸２１に対し軸方向に移動可能な可動シーブ２３
と、可動シーブ２３の背後に設けた油圧室２４とからな
り、この油圧室２４の油圧を図示しない油圧制御バルブ
により制御することによ゛す、可動シーブ２３を軸方向
に作動させ、変速比を可変としている。

従動軸２１上にはドングクラソチ式の前後進切換装置２
５が設けられている。この前後進切換装置２５は、従動
軸２１に結合されたスプラインハブ２６と、従動軸２１
に対し回転自在な前進用駆動ギヤ２７および後進用駆動
ギヤ２８とを有し、切換スリーブ２９を左右に作動させ
ることにより、スプラインハブ２６と上記前進用駆動ギ
ヤ２７又は後進用駆動ギヤ２８の一方とを選択的に結合
し、前後進の切り換えを行うものである。上記前進用駆
動ギヤ２７は平行軸３０に設けた後進用従動ギヤ３１と
噛み合い、後進用駆動ギヤ２８は平行軸３０に設けた後
進用従動ギヤ３２とア・イドラギャ３３を介して噛み合
っている。平行軸３０の中央に固定した終減速ギート３
４はディファレンシャル装置３５のリングギヤ３６に噛
み合い、動力を出力軸３７に伝達している。

第２図は上記Ｖベルト式無段変速機の入力軸系の具体的
構造を示し、外歯ギヤ６と噛み合う内歯ギヤ８は、クラ
ッチドラム９の内側にスプラインによって一体的に結合
されている。クラッチドラム９の内側には複数のクラッ
チ板４０．４１とこれらクラッチ板を圧接させる油圧ピ
ストン４２とが配置されており、一方のクラッチ板４０
は第１タラソチハブ１０と一体回転可能に係合し、他方
のクラッチ板４１は第２クラツチハブ１１と一体回転可
能に係合している。そして、ケーシング４３に形成した
油路４４を介して油圧室４５に油圧を導くことにより、
油圧ピストン４２をリターンスプリング４６に抗して図
中右方へ作動させ、クラッチ板４０．４１を圧着してク
ラッチハブ１０．１１をクラッチドラム９に対し同時に
連結するようになっている。

固定シーブ１５の背後にはボス４７が一体に固定されて
おり、このボス４７はベアリング４８によって駆動軸１
２に回転自在に支持され、かつストッパリング４９およ
びフランジ１２ａによって軸方向に移動不能となってい
る。上記ボス４７の右端部外周には上記第１タラノチハ
ブ１０がスプラインにて一体的に結合されている。また
、駆動軸１２の右端部外周には第２クラツチハブ１１が
スプラインにて一体的に結合されている。したがって、
クラッチ７の連結時には駆動軸１２と固定シーブ１５と
が入力軸５の動力により一体回転し、遮断時には入力軸
５の動力が駆動軸１２および固定シープ１５に伝達され
ず、回転自由となる。

なお、第２図において、クラッチ７の上半分は連結時、
下半分は遮断時を示している。

駆動側プーリ１３の可動シーブ１４の背後にはボス５０
が一体に固定されており、ボス５０はベアリング５１に
よって駆動軸１２に回転自在かつ軸方向に移動自在に支
持されている。ボス５０の背面には半円弧状のカム面５
２が２個形成されており、このカム面５２は第２図左側
から見て左回り方向に漸次突出するように傾斜している
。駆動軸１２の端末部にばばね受は部材５３がスプライ
ン嵌合しており、止めナツト５４によって抜は止め固定
されている。このばね受は部材５３には直交方向に挿着
された取付軸５５によりカムローラ５６が対称位置に２
個取り付けられており、取付軸５５は圧入ピン５７によ
ってばね受は部材５３に対して抜は止めされている。上
記カムローラ５６はボス５０に設けたカム面５２に転勤
自在に圧接しており、このカムローラ５６とカム面５２
とでトルクカム装置１７を構成している。したがって、
駆動軸１２に右回り方向の入力トルクが作用すると、カ
ムローラ５６がカム面５２を押し、入力トルクに比例し
た推力を可動シーブ１４に付与することができる。

ばね受は部材５３とボス５０との間にはコイルスプリン
グからなるトーションスプリング５８が介装されている
。このトーションスプリング５８の両端部５８ａ、５８
ｂは内側へ折曲されており、これら両端部５８ａ、５８
ｂをそれぞればね受は部材５３およびボス５０の切欠５
３ａ、５０ａに係止することにより、トーションスプリ
ング５８は脱落防止されている。

上記構成のＶベルト式無段変速機において、通常走行時
にはクラッチ７が連結しており、トルクカム装置１７が
駆動軸１２の入゛カトルクに応じた推力を可動シーブ１
４に与え、■ベル１−１９にトルク伝達に必要な最適ベ
ルト張力を付与している。したがって、従動側プーリ２
０の油圧室２４の油圧を制御することにより、所望の変
速比で運転することができる。

いま、高速走行中に急減速を行った場合には、車両が停
止するまでの間にブーり比を再発進可能な低速比まで迅
速に戻す必要がある。ところが、トルクカム装置１７を
有するＶベルト式無段変速機の場合には、クラッチ７を
連結した状態のまま減速すると、トルクカム装置１７が
発生する推力と、両シーブ１４．１５の相対捩りに基づ
くｖヘルド１９との摩擦力とによって低速比への戻りが
遅れるという問題がある。上記相対捩りは、低速比へ変
速する時つまり駆動側プーリ１３のＶ字溝幅が拡がる時
、可動シーブ１４の回転が固定シーブ１５より先行する
ことによって起こる。

すなわち、駆動側プーリ１３が発生する推力をＱｌ、プ
ーリ比をｉ、従動側プーリ２０が発生する推力をＱ２と
すると、 Ｑ２　＝ｋｌ　　ｒ　　（Ｑｌ、、＋）＋に２　ｒ　　
（Ｑｌ　、ｉ）の関係が成立する。上式において、右辺
の第１項は変速に要する推力、第２項は相対捩りを発生
させる推力である。したがって、低速比側に変速するに
は従動側プーリ２０がこれら両推力に打ち勝つだけの大
きな推力を発生しなければならない。

本発明は上記トルクカム装置１７に起因する低速比への
変速遅れを解消するため、急減速時にはクラッチ７を遮
断することにより、入力トルクを断ち、かつ駆動側プー
リ１３の固定シーブ１５と可動シーブ１４とを回転自由
とするものである。

これにより、固定シーブ１５と可動シーブ１４との相対
ｉ戻りが無くなり、上式の第２項が零になると共に、第
１項もトーションスプリング５８が発生する推力のみと
なり、従動側ブーＩＪ２０に小さな推力Ｑ２を加えるだ
けで、駆動側プーリ１３および従動側プーリ２０を出力
軸３７の動力により空転させながら容易に低速比へ変速
できる。

第３図は本発明の他の実施例を示し、クラッチ７として
湿式クラッチに代えてドッグクラッチを使用したもので
、入力軸５に固定されたスプラインハブ５９と、駆動軸
１２に連結されたスプラインハブ６０、および固定シー
ブ１５に連結されたスプラインハブ６１とを切換スリー
ブ６２によって連結、遮断するものである。この場合も
、急減速時に切換スリーブ６２を右方へ作動させること
により、入力トルクを遮断するとともに、可動シーブ１
４および固定シーブ１５を回転自由とし、両シーブ１４
．１５の相対捩りを無くすことができる。

なお、本発明は金属製ベルトを使用したＶヘルド式無段
変速機の他、樹脂製ベルトあるいはゴム製ベルトを使用
した■ベルト式無段変速機にも適用できる。特に、樹脂
製ベルトあるいはゴム製ベルトを使用した場合には、ベ
ルトとプーリとが摩擦接触しているため、■ベルト式無
段変速機が停止した状態では低速比へ移行させることが
不可能であり、急減速時には短時間でかつ確実に再発進
可能な低速比へ変速しなければならない。本発明はこの
ような場合に極めて有効である。

また、本弁明のトルクカム装置としては、上記実施例の
ように駆動軸１２に結合されたカムローラ５６と可動シ
ーブ１゛４の背部に形成したカム面５２との組合せに限
らず、例えば特開昭５９−１７５６６６号公報に記載の
ように、駆動軸に固定したカムレースと、可動シーブの
背部に設けたカムレースと、両カムレースの間に配置し
たカムローラとで構成してもよい。いずれにしても、入
力トルクの変化につれて可動シーブが固定シーブに対し
て相対捩りを起こしながら推力を発生ずる方式のトルク
カム装置であれば使用できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば入力軸と
駆動軸との間にクラッチを設け、このクラッチが入力軸
に対し駆動軸および駆動側プーリの固定シーブを同時に
連結、遮断し得るようにしたので、急減速時には上記ク
ラッチを遮断すれば入力トルクが断たれるとともに、駆
動側プーリの固定シーブと可動シーブとが回転自由とな
り、トルクカム装置による推力および相対捩りの広口を
無くずことができる。したがって、従動側プーリに小さ
な推力をかけるだけで、迅速かつ確実に再発進可能な低
速比へ変速することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかる■ベルト式無段変速機の一例の
スケルトン図、第２図は入力軸系の詳細断面図、第３図
は本発明の他の実施例の一部スケルトン図である。 ５・・・入力軸、７・・・クラッチ、１２・・・駆動軸
、１３・・・駆動側プーリ、１４・・・可動シーブ、Ｉ
５・・・固定シーブ、１７・・・トルクカム装置、１９
・・・Ｖヘルド、２０・・・従動側プーリ、２１・・・
従動軸、２４・・・油圧室、３７・・・出力軸、５２・
・・カム面、５６・・・カムローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸が駆動側プーリを支持した駆動軸に接続さ
   れ、従動側プーリを支持した従動軸が出力軸に接続され
   、上記両プーリ間にＶベルトを巻き掛けてなるＶベルト
   式無段変速機において、上記駆動側プーリは、駆動軸に
   回転可能に支持されかつ軸方向に移動可能な可動シーブ
   と、駆動軸に回転可能に支持されかつ軸方向に移動不能
   な固定シーブとを有し、上記駆動軸および固定シーブを
   入力軸に対し同時に連結、遮断するクラッチを設け、上
   記可動シーブの背後には、カムローラとカム面との圧接
   により駆動軸の入力トルクに応じた推力を可動シーブに
   付与するトルクカム装置を設けたことを特徴とするＶベ
   ルト式無段変速機。