JPS6349104B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 一般に、滑車式可変比駆動機構では、流体圧の
変化によつて滑車位置を制御し、この流体圧を
種々の駆動パラメータによつて定め、この流体圧
に比例した駆動比を与えるのが普通である。

この種の従来技術としては、例えば米国特許第
3451283号及び特開昭50−32359号公報に開示され
たものが知られている。しかし、これらは構造が
簡単でかつ制御が容易であるとは言い難かつた。

本発明は可変比駆動機構に関する。

本発明に係る可変比駆動機構では、一対の綱車
が各々一対の向い合つたベルト受けデイスクを有
し、これらデイスクの少なくとも一方が駆動ベル
ト半径を変えるように軸線方向に動くことがで
き、一方の綱車の少なくとも一方のデイスクが流
体圧力の作用で軸線方向に動くようになつてい
る。

本発明は、前記両綱車の回転軸線の平面に対し
て直角の軸線上で回動できるように前記一方の綱
車の外側に支持されており、一端が前記一方のデ
イスクとすべり係合している制御レバーと、前記
一方の綱車の外側に設置してあつて前記一端で前
記一方のデイスクを押させ、この制御レバーを回
動させるように前記制御レバーと係合するように
なつている制御アクチユエータであつて、前記一
方のデイスクの動きに関連して動いて前記一方の
デイスクとこの制御アクチユエータの結合運動に
従つて制御レバーを回動させる制御アクチユエー
タと、前記一方のデイスクの外側の点でかつ前記
制御アクチユエータから離間した点で制御レバー
に連結してあり、前記一方の綱車に対する流体圧
力を制御して前記一方のデイスクを制御アクチユ
エータの動きに追従させる流体制御弁とを包含す
ることを特徴とする。

このような機構では制御が簡単であり、制御レ
バーは、この移動可能なピボツトおよび入、出力
要素の直結によつて、構造がコンパクトになる。
これは、特に、制御レバーが２つの綱車（駆動、
従動滑車）の間で駆動ベルトによつて囲まれた空
間に収容できるからである。

他方の滑車の比率制御は制御圧力、たとえば、
エンジン駆動押しのけ容積式ポンプとそれに対応
した制御システムから導びかれたシステム圧力に
よつて行なわれる。

前記機構では、制御アクチユエータは制御レバ
ーの一端に作用してそれの位置を所望駆動比に応
じて制御する。制御レバーのこの端の動きは他端
まわりの回動を生じさせ、流体制御弁の弁スプー
ル（たとえば）を作動するアクチユエータロツド
または同様のリンク機構の線形又は直線運動を生
じさせる。弁スプールが動くと、作動圧力レベル
が変化することになり、その結果、滑車が線形に
動いて駆動比を変化させることになる。滑車が動
くと、制御レバーがその一端まわりに回動するこ
とになり、その結果、アクチユエータロツドが先
の動きとは反対の方向に線形に再び動かされ、最
終的には、所望の駆動比を得た後、弁スプールは
その中立位置にもどる。こうして、フオローアツ
プ作用が得られる。

図面において、自動車用変速機が全体的に１０
で示してあり、この変速機に本発明による、全体
的に１２で示す可変比駆動機構の一実施例が組込
んである。変速機１０はエンジンのクランク軸
（不図示）とほぼ同軸配置の入力軸線１４と、一
対の駆動車軸（不図示）とほぼ同軸の出力軸線１
６とを有する。

入力軸１８が変速機ハウジング２４，２６内に
それぞれ配置した軸受２０，２２内に回転自在に
支えられている。この入力軸１８は入力軸線１４
と同軸であり、一対の滑車部分（デイスク）２
８，３０が駆動連結してある。滑車部分２８は入
力軸１８に対して軸線（長手）方向において静止
状態に保持されており、一方、滑車部分３０は入
力軸１８に対して軸線方向（長手方向）に動け
る。両滑車部分２８，３０は入力軸１８と一体に
回転する。この入力軸１８はエンジンクランク軸
によつて直接に、あるいは、間に設けた摩擦クラ
ツチまたは流体駆動機構（不図示）を介して駆動
されるようになつている。手動であるいは自動的
にかみ合わせる周知の摩擦クラツチ機構または流
体駆動機構のいずれでも利用できる。

軸線方向に動くことのできる滑車部分３０はボ
ールスプライン３２に駆動連結してあり、一体に
成形した内側ボス３４と外側ボス３６とを有す
る。内側ボス３４はシール部材３８を担持してお
り、このシール部材は円筒形ハウジング４２と一
体に形成した内側円筒部分４０に密封係合してい
る。この円筒形ハウジング４２は外側円筒部分４
４をも包含し、これは長手方向可動のピストン部
材４８に固着したリツプシール４６により密封係
合している。ピストン部材４８は滑車部分３０と
衝合する中空円筒部分５０を有する。

環状分割部材５２に一対のリツプシール５４，
５６が固定してあり、これらのリツプシールはそ
れぞれ円筒部５０、外側ボス３６と密封係合して
いる。分割部材５２は外側円筒部４４と衝合して
おり、長手方向に動けないように入力軸１８に取
付けてある。ピストン部材４８と円筒形ハウジン
グ４２とが協働して圧力室５８を形成しており、
分割部材５２と軸線方向可動滑車部分３０が協働
して圧力室６０を形成している。ピストン部材４
８と軸線方向可動滑車部分３０は、室５８，６０
内の流体圧力に応じて入力軸１８に対して長手方
向に一体となつて動くようになつている。これら
の室５８，６０は流体通路６２及び内側円筒部４
０と中空円筒部５０との間の空間によつて相互に
連結している。

滑車部分２８，３０は協働して全体的に６４で
示す駆動滑車（綱車）を形成しており、この駆動
滑車に駆動ベルト６６が作動連結している。この
駆動ベルト６６は全体的に６８で示す従動滑車
（綱車）にも連結している。この従動滑車は軸線
方向（長手方向）静止滑動部分７０および軸線方
向（長手方向）可動滑車部分７２を包含するベル
ト受けデイスクを有する。軸線方向静止滑車部分
７０はスリーブ軸７４に直接駆動連結してあり、
軸線方向可動滑車部分７２はボールスプライン７
６を介してスリーブ軸７４に駆動連結してある。
スリーブ軸７４は公知（例えばヨーロツパ特許出
願81302025.2）の遊星歯車機構（不図示）に連結
するようになつている。

いま説明している駆動機構に組み込みうる可変
比滑車機構は公知である（例えばヨーロツパ特許
出願81302025.2）。

軸線方向可動の滑車部分７２にはハウジング７
８が取付けてあり、このハウジングは静止壁８２
に配置したリツプシール８０により密封係合して
いる。静止壁８２はハウジング７８、軸線方向可
動滑車部分７２と協働して圧力室８４を形成して
いる。この圧力室８４の半径方向内側部分はリツ
プシール８６によつてシールされており、このリ
ツプシール８６は軸線方向可動滑車部分７２のボ
ス８８に配置してあり、スリーブ軸７４に取付け
たハウジング９０と密封係合している。圧力室８
４には圧縮ばね９２が配置してあり、これは軸線
方向可動滑車部分７２と静止壁部材８２との間を
作動連結している。室８４内の流体圧力の助けに
よつて、ばね９２は滑車部分７２を左方へ図示の
最大アンダードライブ比に向つて押圧する。

入力軸１８は全体的に９４で示し押しのけ容積
式ポンプにも駆動連結してある。このポンプ９４
は変速機制御ポンプ用の周知設計のいずれでもよ
いが、最高効率を得ることのできる可変容量形の
ものであるとよい。周知のように、このポンプ
は、エンジントルクおよびエンジン速度または車
輛速度に比例するように流体圧力を制御すること
のできる変速機制御システムに正の流体圧力を与
える。

ポンプ９４は普通の設計の圧力制御システム
（不図示）の接続しており、このシステムはシス
テム圧力を通路９６，９８に送る。この圧力制御
システムは、普通のやり方で、車輛またはエンジ
ンの作動パラメータに比例するシステム圧力を与
えるようになつている。通路９８は静止壁８２と
ハウジング９０との間で室８４に接続している。
通路９６は全体的に１００で示す弁機構と流体連
通している。

弁機構１００は弁スプール１０２を包含し、こ
の弁スプールは弁孔１０８に摺動自在に配置され
ている一対の等直径のランド１０４，１０６を有
する。弁スプール１０２はばね部材１１０によつ
て右へ押圧されたアクチユエータロツド１１２と
衝合する。このロツドは駆動滑車６４の回転軸線
である入力軸線１４に平行な軸線上を往復動可能
である。図示位置において、弁ランド１０６は通
路１１６に連結した流体ポート１１４と一致して
おり、この通路１１６は通路６２に連結してい
る。先に述べたように、通路６２は圧力室５８，
６０と流体連通している。ばね室１１０を含む、
すなわちランド１０６の左側にある空間は排出ポ
ート１１８に連結しており、弁ランド１０６，１
０４間の空間は通路９６内のシステム圧力と流体
連通している。弁ランド１０６はポート１１４を
線状シールするか、ポートから少しはみ出す程度
になるように設計してある。後者の方が好まし
い。

この構造では、ポート１１４内、したがつて、
通路１１６，６２内の圧力は、弁スプール１０２
が図示位置にあるときシステム圧力よりも低い。
弁スプール１０２が左へ動くと、ポート１１４内
の圧力はシステム圧力に等しくなり、一方、弁ス
プール１０２が右へ動くと、ポート１１４内の圧
力は排出圧力に等しくなる。このようにして、室
５８，６０内の圧力は弁スプール１０２の動きに
よつて全システム圧力、排出圧力間で制御されう
る。しかしながら、滑車６８の圧力室８４内の圧
力は、つねに、システム圧力に等しく保たれ、駆
動ベルト６６に一次張力を定めている。滑車部分
３０にかかる力が滑車部分７２にかかる力より大
きいときには、滑車部分３０は１２０で示す仮想
位置に向つて左へ移動し、この位置は可変比駆動
機構１２にとつて最高オーバードライブ位置であ
る。滑車部分３０の回転は駆動ベルト６６によつ
て滑車部分７２に伝えられる。滑車部分７２にか
かる力が滑車部分３０にかかる力よりも大きい
と、滑車部分７２が図示位置に向つて動き、駆動
ベルト６６が滑車部分３０をそれに応じて左へ動
かすことになる。利用しうる最高圧力がシステム
圧力に等しいので、滑車部分３０に係る圧力室は
滑車部分７２に係る圧力室よりも面積が大きくな
ければならない。最大包囲寸法を保つために、滑
車部分３０はその壁面が効果的に圧力ピストンと
なるように二重室配置を利用している。しかしな
がら、空間に余裕があるならば、単室も利用でき
る。

アクチユエータロツド１１２はハウジング２
６、ブロツク１２５のそれぞれに形成した孔１２
２，１２４に摺動自在に配置してある。肩部１２
６がアクチユエータロツド１１２に形成してあ
り、この肩部１２６とハウジング２４との間でば
ね部材１２８が圧縮されている。このばね部材１
２８はアクチユエータロツド１１２を左へ押圧し
ており、ばね部材１１０の力よりも大きい力をそ
こに貯えている。

アクチユエータロツド１１２にはピン１３０が
取付けてあり、このピンは制御レバー１３２のピ
ボツトとなる。駆動、従動滑車６４，６８を相互
連結している駆動ベルト６６はあらゆる条件下で
滑車間にある空間を囲んでいる。制御レバー１３
２は、この空間内で、滑車の入、出力回転軸線１
４，１６と交差する線上にほぼ位置している。制
御レバー１３２の一端１３４は滑車部分３０の円
錐面１３６と衝合しており、反対端１３８は制御
機構１４２のための出力部材である制御ロツド１
４０と衝合している。

ピン１３０は制御レバー１３２の、滑車部分３
０、制御ロツド１４０と衝合している側と反対の
側に係合する。制御機構１４２は普通の線形アク
チユエータ、たとえば、ステツパモータ、可変力
ソレノイドであり、入力制御信号に応じて線形又
は直線的に移動する出力部材を包含する。あるい
は、制御機構１４２が線形アクチユエータ出力を
発生するようになつている機械的装置を包含する
ものでもよい。

公知の方式で、制御信号はエンジントルク、運
転者要求、車輛速度、エンジン速度のような種々
の作動パラメータのどれにでも比例するものであ
りうる。

前述のように、可変駆動比滑車機構１２は最大
アンダードライブ比で示してある。すなわち、駆
動トルクが駆動ベルト６６によつて滑車６４から
滑車６８までで伝えられたときに、速度が減じ、
トルクが増大する。車輛の作動状態が、駆動比を
変えて入力速度に対して高い出力速度を与えなけ
ればならないようであれば、制御ロツド１４０が
レバー１３２に対する仮想位置１４４に向つて左
へ動くことになる。ばね部材１１０よりも高い力
が貯えられているばね部材１２８がそれに応じて
アクチユエータ１１２を動かし、その結果弁スプ
ール１０２を左へ動かし、システム圧力が通路１
１４，１１６，６２を通して圧力室５８，６０に
送られる。室５８，６０内のこの圧力はピストン
部材４８、滑車部分３０を右に動かし、駆動ベル
ト６６が駆動滑車６４の円錐面上を外向きに動
き、従動滑車６８の円錐面上を内向きに動くこと
になる。滑車部分３０のこの右方運動は、レバー
１３２の端１３４がアクチユエータロツド１１２
を中立位置に動かすに充分に回動して弁スプール
１０２が図示中立位置にもどるまで続くことにな
る。

レバーの実線、仮想線間の位置によつて決定さ
れるいかなる駆動比も保つことができる。レバー
１３２の、その他端１３８まわりの回動によつ
て、アクチユエータロツド１１２が弁スプール１
０２から引込み、ばね１１０が弁スプール１０２
を中立位置に位置決めすることができる。

駆動機構１２が最大アンダードライブ以外の駆
動比、たとえば仮想線に示す最大オーバドライブ
位置にあり、制御機構１４２がより低い駆動比を
定める状態にあるとすれば、制御ロツド１４０は
右へ、実線で示すレバー位置に向つて動かされ、
レバー１３２がその端１３４のまわりに仮想線で
示す位置１４６に回動することになる。レバー１
３２のこの回動によつて、アクチユエータロツド
１１２が右へ動き、ばね部材１１０が弁スプール
１０２を右へ動かせるようになる。弁スプールが
このように動くと、通路１１４が排出連結され、
室５８，６０内の流体圧力が排出されることにな
る。このとき、室８４内の流体圧力およびばね９
２の押圧力が駆動ベルト６６を仮想線位置１４８
から実線位置に向つて駆動ベルト６６を動かすよ
うに作用し、滑車部分３０を左方へ動かすことに
なる。滑車部分３０の左方運動はレバー１３２を
その他端１３８まわりに回動させることになり、
その結果、ばね部材１２８がアクチユエータ１１
２を左へ動かすことになる。この左方運動は、弁
スプール１０２が中立位置にもどり、室５８，６
０内に充分な圧力が生じて所望の駆動比を保つに
必要な力を滑車部分３０にかかるまで続く。

上記の説明から明らかなように、滑車６４，６
８間の駆動比は最大アンダードライブ位置と最高
オーバードライブ位置の間の駆動範囲内で無限小
に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による可変比駆動機構の一実施例を
示す断片縦断面側面図である。 主要部分の符号の説明、１０……変速機、１２
……可変比駆動機構、１８……入力軸、２８，３
０……滑車部分、５２……駆動部材、５８，６０
……圧力室、６６……駆動ベルト、７０，７２…
…滑車部分、７４……スリーブ軸、８４……圧力
室、９４……ポンプ、１００……弁機構、１０２
……弁スプール、１１２……アクチユエータロツ
ド、１３２……制御レバー、１４０……制御ロツ
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の綱車６４及び６８の各々が一対の対向
   するベルト受けデイスク２８，３０及び７０，７
   ２を有し、該各綱車の少なくとも一方は駆動ベル
   ト６６の半径を変えるべく軸方向に移動可能にな
   つており、前記綱車の一方の対のうちの少なくと
   も一方のデイスク３０は流体圧力を加えることに
   よつて軸線方向に移動可能になつている可変比駆
   動機構において、 前記一方の綱車６４の半径方向外側に制御レバ
   ー１３２が支持されており、該制御レバーは前記
   綱車６４及び６８の二つの回転軸１４及び１６に
   より規定される平面に対して垂直な軸線上で枢動
   でき、該制御レバー１３２の一端１３４が前記一
   方のデイスク３０の円錐面とすべり係合してお
   り；更に該制御レバーが該駆動ベルトに囲まれた
   該綱車の間の空間に設けられており；前記一方の
   綱車の半径方向外側に制御アクチユエータ１４２
   が設置してあり、該制御アクチユエータは前記制
   御レバーと係合することにより該制御レバーを回
   動させて前記一方のデイスクに押圧させ、前記一
   方のデイスクは該アクチユエータの動きに関連し
   て動くことができ、その結果、前記制御レバーは
   前記一方のデイスク及び前記制御アクチユエータ
   の双方の運動に従つて枢動させられ；前記一方の
   デイスクの外側で且つ前記制御アクチユエータか
   ら離間した点において前記制御レバーに流体制御
   弁１００が作動的に連結されており、前記流体制
   御弁は前記一方の綱車への流体圧力を制御し、以
   て前記一方のデイスクを前記制御アクチユエータ
   の動きに追従させるようになつていることを特徴
   とする可変比駆動機構。 ２ 前記２つの綱車６４及び６８に載置されてい
   る駆動ベルト６６が、前記両綱車間にある空間を
   あらゆる運転条件下で囲んでいる特許請求の範囲
   第１項に記載の可変比駆動機構。 ３ 前記制御レバー１３２は、ほぼ前記両綱車６
   ４及び６８の回転軸線１４及び１６と交差する線
   上に位置している特許請求の範囲第２項に記載の
   可変比駆動機構。 ４ 前記流体制御弁１００は、前記制御レバーの
   一端１３４と前記制御アクチユエータ１４２との
   中間で前記制御レバー１３２に連結されている特
   許請求の範囲第１項〜第３項の何れか１つに記載
   の可変比駆動機構。 ５ 前記流体制御弁１００は、前記制御レバー１
   ３２の一側と係合し且つ該制御レバーに向かつて
   押圧されている１２８要素１１２及び１３０によ
   つて前記制御レバー１３２に連結してあり、前記
   一方のデイスク３０及び前記制御アクチユエータ
   １４２が前記制御レバーの反対側と係合している
   特許請求の範囲第４項に記載の可変比駆動機構。 ６ 前記制御アクチユエータ１４２がデイスク３
   ０の回転軸線１４に対して平行な軸線上を移動可
   能である往復動式アクチユエータである特許請求
   の範囲第１項〜第５項の何れか１つに記載の可変
   比駆動機構。