JPS63130954A - 摩擦車式無段変速機構 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、摩擦車式無段変速機構に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の摩擦車式無段変速機構としては、例えば特開昭６
１−１１９８６号公報に示されるものかある。この摩擦
車式無段変速機構は、人力ディスクと、出力ディスクと
、両ディスクに摩擦接触する一対の摩擦ローラと、摩擦
ローラをそれぞれ回転自在に支持するローラ支持部材と
、両ローラ支持部材の一端側の回転軸部をベアリングを
介して回転自在に支持する第１ベアリング支持部材と、
両ローラ支持部材の他端側の回転軸部をベアリングを介
して回転自在に支持する第２ベアリング支持部材と、第
１ベアリング支持部材の中央位置を支持する第１リンク
ポストと、第２ベアリンク支持部材の中央位置を支持す
る第２リンクポストと、を有しており、第１リンクポス
ト及び第２リンクポスト共にケーシングに対して固定さ
れている。従って、例えば下側の第２リンクポストはケ
ーシングの下側部分に取り付けられることになる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような構造では、第２リンクポストをケ
ーシングの下側部分に固定するようにし、更にその下側
にコントロールバルブボディを取り付けることとなるた
め、オイルパン底面が低くなり、最低地上高が低くなる
という問題点がある。また、ケーシングに下側部分を設
ける必要があるため、下側方向に鋳抜きを行うことがで
きず、ケーシングの鋳造が容易でないという問題点もあ
る。本発明は、このような問題点を解決することを目的
としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、一方のリンクポストを、ケーシングに取り付
けたコントロールバルブボディによって支持するように
することにより、上記問題点を解決する。すなわち、本
発明によるＩ′Ｊ擦車式無段変速機構においては、第１
リンクポスト（１１６）がケーシング（６７）に固定さ
れ、第２リンクポスト（１２０）がケーシングに取り付
けられたコントロールバルブボディ（２００）に固定さ
れる。なお、かっこ内の符号は後述の実施例の対応する
部材を示す。

（ホ）作用 第１リンクポストは例えばケーシングの天井部分に固定
される。また、第２リンクポストはケーシングの下面に
取り付けられたコントロールバルブボディに固定される
。従って、第２リンクポスト側はケーシングとコントロ
ールバルブボディとの二重構造とする必要がないため下
方向への寸法を縮小することができ、オイルパン底面の
位置を上昇させることができる。これにより車両に対す
る搭載性能が向上する。また、ケーシング鋳造の際、コ
ントロールバルブボディ取付面側に鋳抜きを行うことが
できるため、ケーシングの設計、鋳型の設計などが簡略
化され製造が容易化される。

（へ）実施例 第３図に無段変速機全体の構造を示す。エンジン１０の
出力軸１０ａにトルクコンバータ１２が連結されている
。トルクコンバータ１２はロックアツプクラッチ１２ａ
付きのものであり、ロックアツプ油室１２ｂの油圧を制
御することにより、入力端のポンプインペラー１２ｃと
出方側のタービンランナー１２ｄとを機械的に連結し又
は切離し可能である。出力軸１０ａと一体に回転するト
ルクコンバータ１２のカバー１２ｅにオイルポンプ駆動
軸８７が連結されている。オイルポンプ駆動軸８７はオ
イルポンプ１５と連結され、これを駆動可能である。オ
イルポンプ１５は後述の摩擦車式無段変速機構１６をは
さんでトルクコンバータ１２とは反対側に配置されてい
る。

また、トルクコンバータ１２のタービンランナー１２ｄ
は中空の人力軸１４と連結されている。

人力軸１４には摩擦車式無段変速機構１６が連結されて
いる。摩擦車式無段変速機構１６は、人力ディスク１８
と、出力ディスク２０と、両者間の回転力を伝達する摩
擦ローラ２２と、を有している。入力ディスク１８及び
出力ディスク２０の摩擦ローラ２２との接触面はトロイ
ド面としである。摩擦ローラ２２の軸２４の傾斜は第３
図に示す機構により調節可能である。人力軸１４に対し
て入力ディスク１８が連結され、−力出力ディスク２０
には歯車２６が一体に回転するように設けられている。

歯車２６はアイドラ軸２８上の歯車３０とかみ合ってい
る。アイドラ軸２８には常時これと一体に回転する歯車
３２及びアイドラ軸２８に対して回転可能に支持される
歯車３４が設けられている。歯車３４は後退用クラッチ
３６によって歯車３０と一体に回転するように連結＝Ｔ
能である。アイドラ軸２８はケーシングに取り付けられ
たワンウェイクラッチ３１によって１１「進方向にのみ
回転し、逆方向には回転しないようにしである。アイド
ラ軸２８と平行に配置されたもう１つのアイドラ軸３８
には、歯車４０が回転可能に支持され、また歯車４２が
常時一体に回転するように連結されている。歯車４０は
前進用クラッチ４４によってアイドラ軸３８と一体に回
転するように連結可能である。歯車４０は歯車３２とか
み合っている。歯車４２は破線によって示すリバースア
イドラ歯車４６を介して前述の歯車３４とかみ合ってい
る。歯車４２はファイナル歯車４８と常にかみ合ってい
る。ファイナル歯車４８には差動装置５０を構成する一
対のビニオンギア５２及び５４が取付けられており、こ
のピニオンギア５２及び５４と一対のサイドギア５６及
び５８がかみ合っており、サイドギア５６及び５８はそ
れぞれ出力軸６０及び６２と連結されている。このよう
な構成により、前進用クラッチ４４を締結させると出力
軸６０及び６２が前進方向に回転し、・また後退用クラ
ッチ３６を締結させると出力軸６０及び６２が後退方向
に回転することになる。また、摩擦単式無段変速機構１
６の摩擦ローラ２２の人力ディスク１８及び出力ディス
ク２０との接触状態を制御することにより、変速比を連
続的に変えることができる。

第２図に摩擦単式無段変速機構１６を詳細に示す。人力
軸１４はボールベアリング６５及びニードルベアリング
６６を介してケーシング６７に回転可能に支持されてい
る。なお、人力軸１４とボールベアリング６５との間に
はスペーサ６８が設けられている。スペーサ６８と、芙
カ軸１４に対してねじ込まれるローディングナツト６９
との間には皿ばね７ｏが設けられている。これにより皿
ばね７０の反力が人力軸１４を図中右方向に押すように
作用する。ローディングナツト６９は先端が人力軸１４
のみぞ１４ａに入り込むピン７１によって緩み止めされ
る。なお、ピン７１を入れる穴６９ａは複数個設けてあ
り、また人力軸１４のみぞ１４ａも複数設けてあり、両
者の組合わせにより、ローディングナツト６９の固定位
置の細かい調整が可能となっている。ピン７１はビス７
２によって抜は止めされている。人力軸１４には出力デ
ィスク２０かベアリング７３を介して回転可能に支持さ
れている。出力ディスク２ｏには、対称位置２箇所に配
置したキー７４を介して出力用の歯車２６が一体に回転
するように設けられている。歯車２６はボールベアリン
グ７５を介してケーシング６７に支持されている。また
、入力軸１４には人力ディスク１８がベアリング７６を
介して回転可能かつ軸方向に移動可能に設けられている
。人力ディスク１８の背面側、すなりち出力ディスク２
０と対面する側とは反対側にカムフランジ７７が設けら
れている。カムフランジ７７は人力軸１４とスプライン
結合されると共に人力軸１４の肩部７８によって第２図
中左方向への移動が阻止されている。人力ディスク１８
及びカムフランジ７７の互いに対面するカム面１８ａ及
び７７ａ間にカムローラ７９が設けられている。カム面
１８ａ及び７７ａとカムローラ７９とは、カムフランジ
７７と人力ディスク１８とが相対回転したときに人力デ
ィスク１８を第１図中で右方向に押圧する力が発生する
ような形状としである。人力ディスク１８及び出力ディ
スク２０の互いに対向する側の面によって形成されるト
ロイド状のみぞ内に配置される摩擦ローラ２２６は軸８
０にベアリング８１を介して回転可能に支持されている
。また、摩擦ローラ２２のスラスト方向への支持はボー
ルベアリング８２によって行われている。ボールベアリ
ング８２はローラ支持部材８３によって支持されている
。摩擦ローラ２２、ボールベアリング８２、ローラ支持
部材８３は軸８０の両端に設けられるスナップリング８
４及び８５によって抜は止めされている。人力軸１４の
内径部にはスリーブ８６が挿入され、スナップリング９
７によって抜は止めされている。スリーブ８６のそれぞ
れＯリング９６及び９５が設けられた両端部以外は人力
軸１４の内径よりも小径とされており、両者間の断面環
状のすきまによって油路８８が構成されている。

人力軸１４には、この油路８８に連通ずる半径方向の穴
９４．９３．９２及び９１が設けられている。また、人
力軸１４には、ケーシング６７の穴９０から油を受は入
れるみぞ１０１及び穴１０２が設けられている。みぞ１
０１はシールリング１０３によってシールされている。

スリーブ８６の内径部をオイルポンプ駆動軸８７が貫通
している。スリーブ８６の内径部とオイルポンプ駆動軸
８７の外径部との間の断面環状のすきまによってトルク
コンバータ１２のロックアツプ制御用油圧のための油路
８９が形成される。

第１図に第２図のＩ−Ｉ線に沿う断面を示す。

前述のローラ支持部材８３は球面軸受１１０及び１１２
によって回転可能かつ上下方向に移動可能に支持されて
いる。球面軸受１１０は第１ベアリング支持部材１１４
によって保持され、第１ベアリング支持部材１１４はケ
ーシング６７にナツト１９７によって固着された第１リ
ンクボスト１１６によって支持されている。また、球面
軸受１１２も第２ベアリング支持部材１１８によって支
持され、第２ベアリング支持部材１１８はアッパーコン
トロールバルブボディ２００にボルト１９９によって固
着された第２リンクボスト１２０によって支持されてい
る。アッパーコントロールバルブボディ２００はケーシ
ング６７に取り付けられている。ローラ支持部材８３の
下部にはこれと一体に回転するように軸１２２が取り付
けられている。軸１２２の外周にピストン１２４が設け
られている。ピストン１２４はアッパーコントロールパ
ルプボディ２００に設けたシリンダ１２６内にはめ合わ
せである。ピストン１２４の上方に油室１２８が形成さ
れ、ピストン１２４の下方に油室１３０が形成される。

ピストン１２４の上端はスペーサ１３２を介してローラ
支持部材８３と接触しており、またピストン１２４の下
端はスペーサ１３４を介してカム１３６と接触している
。カム１３６は軸１２２と一体に回転するようにボルト
１３８によって取り付けられている。なお、カム１３６
が取り付けられているのは第１図中右側の軸１２２であ
り、左側の軸１２２には設けられていない。なお、これ
以外の点については左右の摩擦ローラ２２、ローラ支持
部材８３などは基本的に対称としである。なお、軸８０
の摩擦ローラ２２を支持する部分８０ａとローラ支持部
材８３に支持される部分８０ｂとは偏心させである。カ
ム１３６は下面側に斜面１４０を存しており、これにロ
ワーコントロールバルブボディ１４４に支点１４２ａに
よって支持されたベルクランク状のリンク１４２が接触
している。これによりカム１３６を回転させることによ
りリンク１４２を揺動させることができる。アッパーコ
ントロールバルブボディ２００の下面にセパレートプレ
ート２．０２を介してロワーコントロールバルブボディ
１４４が取り付けられており、このロワーコントロール
バルブボディ１４４、カム１３６などを収容するように
オイルパン１４６がケーシング６７に取り付けられてい
る。ロワーコントロールバルブボディ１４４に変速制御
弁１５０が設けられている。変速制御弁１５０は、変速
モータ１５２によって回転駆動される駆動ロッド１５４
と、スリーブ１５６と、スリーブ１５６の内径部にはめ
合わされるスプール１５８と、スプール１５８を図中右
方向に押圧するスプリング１６０と、を有している。駆
動ロッド１５４は先端におねじ部１５４ａを有しており
、これがスリーブ１５６のめねじ部１５６ａとかみ合っ
ている。スリーブ１５６は軸方向のみぞ１５６ｂをイ１
−シており、このみぞ１５６ｂ内にロワーコントロール
バルブボディ１４４に固着されたピン１６２が入り込ん
でいる。これによりスリーブ１５６は回転することなく
軸方向に移動するようになっている。スプール１５８の
スプリング１６０と接触する側とは反対側の端部１５８
ａは前述の、リンク１４２にスプリング１６０の力によ
って押圧されている。

スプール１５８はランド１５８ｂ及び１５８ｃを有して
おり、これによりそれぞれ油路１６６及び１６８と連通
したポートの開度を調節可能である。スプール１５８は
安定状態では常にスリーブ１５６に対して図示のような
所定の軸方向位置にあり、油路１６６及び１６８に同じ
圧力の油圧を供給し、また、スプール１５８は非安定状
態ではその位置に応じて油路１６４から供給されるライ
ン圧を油路１６６及び油路１６８に配分する。

油路１６８は図中右側の油室１２８及び図中左側の油室
１３０に接続されている。また、油路１６６は図中右側
の油室１３０及び図中左側の油室１２８に接続されてい
る。なお、ロワーコントロールバルブボディ１４４には
、上記の変速制御弁１５０の他に、第４図に示すように
多数の弁２１０．２１２．２１４．２１６．２１８．２
２０．２２２などが設けられているが、これらの弁の弁
穴の軸方向は、変速制御弁１５０と平行に、すなわち人
力軸１４に対して直交する向きに配置しである。これは
、第２ベアリング支持部材１１８から第２リンクポスト
１２０に人力軸１４の軸線方向の反力が作用し、第２リ
ンクボスト１２０からアッパーコントロールバルブボデ
ィ２００及びロワーコントロールバルブボディ１４４に
作用するモーメントによる変形が第４図中で上下方向に
発生するから、この変形に伴なう弁穴の変形によって弁
のスプールの移動が円滑に行われなくなることを防止す
るためである。

なお、弁穴を人力軸１４と直交する向きに配置すれば、
弁穴長手方向の変形は小さく保たれ、弁のスプールの移
動は円滑に保たれる。また、ロワーコントロールバルブ
ボディ１４４には上下方向の貫通穴２３０及び２３２が
設けであるが、アッパーコントロールバルブボディ２０
０の同じ位置にも貫通穴が設けてあり、これにより、人
力ディスク１８及び出力ディスク２０周辺の油をオイル
パン１４６内に流下させるようしである。これは人力デ
ィスク１８及び出力ディスク２０の周辺に油がたまって
油の粘性により回転力の損失が増大することを防止する
ためである。

次にこの実施例の作用について説明する。入力軸１４が
停止しているときには、皿ばね７０の力が初期推力とし
て人力ディスク１８に作用している。人力軸１４の回転
が上昇すると、カムローラ７９の作用により人力ディス
ク１８がカムフランジ７７に追従して回転し、同時に人
力軸１４の人力トルクに見合った推力を発生させる。こ
れにより摩擦ローラ２２は人力ディスク１８と出力ディ
スク２０とにはさみ付けられて滑ることなく回転し、入
力ディスク１８から出力ディスク２０への動力伝達が行
われる。例えば変速比を大側に変える場合には、変速モ
ータ１５２によって駆動ロッド１５４を回転させ、おね
じ部１５４ａとめねじ部１５６ａとのかみ合いによって
スリーブ１５６を第１図中右方向へ移動させる。スプー
ル１５８は直ちには移動しないのでスプール１５８とス
リーブ１５６との相対関係が変化し、油路１６４から油
路１６８へ通じるすきまが小さくなり、逆に油路１６４
から油路１６６へ通じるすきまが拡大される。これによ
り油路１６８の油圧が低下し、油路１６６の油圧が上昇
する。油路１６８の油圧は右側の油室１３０に供給され
ており、また油路１６８の油圧は右側の油室１２８に供
給されているので、右側のピストン１２４はこれを上方
向へ移動させようとする力を受ける。

一方、左側の油室１２Ｂ及び１３０については油路１６
８及び油路１６６との接続状態を上記とは逆としである
ため、左側のピストン１２４はこれを図中下向きに移動
させようとする力を受ける。

これにより右側のローラ支持部材８３は上向きに移動し
、左側のローラ支持部材８３は下向きに移動する。これ
に伴って摩擦ローラ２２に作用する接線方向の力の向き
が変わるので、左４ｊのローラ支持部材８３はそれぞれ
球面軸受１１０及び球面軸受１１２の軸心に関して反対
方向に回転する。

これにより摩擦ローラ２２の人力ディスク１８との接触
位置半径は小さくなり、逆に出力ディスク２０との接触
位置半径は大きくなる。すなわち、変速比は大側に変化
する。ローラ支持部材８３の回転は軸１２２を介してカ
ム１３６に伝達され、更にカム１３６が回転するとリン
ク１４２が揺動し、リンク１４２の先端は第１図中で右
方向へ移動する。これによりスプール１５８はスプリン
グ１６０の力によって押されて同様に右方向に移動する
。スプール１５８が図中合方向に移動するに従って油路
１６８と油路１６６との油圧は同じ油圧に近づき、最終
的に油圧値が同じとなった状態で安定する。これにより
、変速モータ１５２の回転に応じて変速比が所定量大き
くなり、その状態が維持されることになる。変速比を小
側に変更する場合も変速モータ１５２の回転方向が逆に
なるだけで基本的な作用は同様である。

上述のような変速作用の際、第１リンクポスト１１６及
び第２リンクボスト１２０にはそれぞれ′４１ベアリン
グ支持部材１１４及び第２ベアリング支持部材１１８か
ら大きなねじり力が作用する。第１リンクポスト１１６
に作用するカはケーシング６７によって支持され、また
第２リンクボスト１２０に作用する力はアッパーコント
ロニルパルプボディ２００によって支持される。

なお、アッパーコントロールバルブボディ２００はケー
シング６７に取り付けられているので、第２リンクボス
ト１２０に作用する力も最終的にはケーシング６７によ
って支持される。このように第２リンクボスト１２０は
アッパーコントロールバルブボディ２００を介して支持
されるため、ケーシング６７の下側部分にこれの壁を設
ける必要がない。従って、この分だけアッパーコントロ
ールバルブボディ２００ｇＬびロワーコントロールバル
ブボディ１４４を上方に配置することができ、オイルパ
ン１４６の底面はカム１３６と干渉しない範囲で上方に
設置することができるので、無段変速機の最も低位置部
分であるオイルパン１４６底面をより高い位置に配置す
ることが可能となる。すなわち、車両に搭載した場合無
段変速機部分の最低地上高を上昇させることができ車両
搭載性能が向上する。なお、第２リンクボスト１２０を
アッパーコントロールバルブボディ２００によって支持
するため、ロワーコントロールバルブボディ１４４の変
形が大きくなる可能性があるが、上述のように変形の影
響を受けない向きに弁を配置しであるので、バルブステ
ィックを発生することはない。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、リンクポスト
の一方をケーシングに取り付けたコントロールバルブボ
ディに固定するようにしたので、ケーシングとコントロ
ールバルブボディとを二重構造とする必要がなくなり、
この方向への寸法を縮小することができる。これにより
オイルパン底面の位置を上昇させることができ、車両搭
載性能を向上することができる。また、ケーシングの鋳
造の際にコントロールバルブボディ取付面側に鋳抜きを
行うことができ、ケーシングの設計及び製造が容易化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図（第２図のＩ−Ｉ線に
沿う断面図）、第２図は摩擦車式無段変速機構を示す図
、第３図は無段変速機全体を示す図、第４図はコントロ
ールバルブボディを示す図である。 １８・・・入力ディスク、２０・・・出力ディスク、２
２・・・摩擦ローラ、６７・・・ケーシング、８３・・
・ローラ支持部材、１１０・・・ベアリング、１１２・
・・ベアリング、１１４・・・第１ベアリング支持部材
、１１６・・・第１リンクポスト、１１８・・・第２ベ
アリング支持部材、１２０・・・第２リンクポスト、２
００・・・コントロールバルブボディ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力ディスクと、出力ディスクと、両ディスクに摩擦接
   触する一対の摩擦ローラと、摩擦ローラをそれぞれ回転
   自在に支持するローラ支持部材と、両ローラ支持部材の
   一端側の回転軸部をベアリングを介して回転自在に支持
   する第１ベアリング支持部材と、両ローラ支持部材の他
   端側の回転軸部をベアリングを介して回転自在に支持す
   る第２ベアリング支持部材と、第１ベアリング支持部材
   の中央位置を支持する第１リンクポストと、第２ベアリ
   ング支持部材の中央位置を支持する第２リンクポストと
   、を有する摩擦車式無段変速機構において、 第１リンクポストがケーシングに固定され、第２リンク
   ポストがケーシングに取り付けられたコントロールバル
   ブボディに固定されていることを特徴とする摩擦車式無
   段変速機構。