JPH01283455A - 無段変速装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無段変速装置とりわけ油圧作動式の無段変速装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車においては、エンジンの睡動力をファンやエアコ
ン用コンプレッサ等で代表される補機の昧動に利用して
いる。この場合、補機恥動損失を減少させるため、補機
側はエンジンが低速回転時に高めの所定回転数に設定さ
れ、エンジンが高速回転したときに、これに比例せずに
所定回転数に保たれる関係に変速制御されることが望ま
れる。

一般に、駆動軸と従動軸との回転数制御手段として、プ
ーリのピッチ円径を連続的に変化する方式の無段変速機
が知られており、特開昭６０−２６８４５号公報に、油
圧サーボ機構を用いてプーリの片側を構成する可動円錐
車の位置を制御するようにしたものが提案されている。

この先行技術においては、可動円錐車の軸線方向に固定
シリンダを設け、この固定シリンダのピストンロンドを
可動円錐車の軸端に当接させ、ピストンロンドには後端
がシリンダ室に通じ先端がピストンロンド側端に開孔す
るダクトを形成し、このダクトを、昧動軸のフライウェ
イト−ばね−アームないしロンドを介してスリーブで開
閉させるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこの構造では、原動機自転車の変速などは
ともかく、負荷変動があっても一定プーリ比を保持させ
る必要のある補機の離動制御には適用できず、しかもフ
ライウェイトとピストンが固定、可動の両滑車の背後に
それぞれ配され、ピストンに穿ったダクトからの油圧を
排出制御するスライダを両滑車を迂回するアームにより
結び、また、前記ピストンに従動側滑車の強いバネ力に
対抗させるため外部に大型で専用の固定シリンダやポン
プなどを用いている。そのため、機構が複雑化するとと
もに、軸方向および半径方向で大型化したり、重量が増
すなどの問題があり、この点でも自動車の補機用無段変
速装置には不適であった。

本発明は前記のような問題点を解決するために創案され
たもので、その目的とするところは、良好な変速特性を
簡単、小型、軽量な機構で実現できる油圧作動式のＶベ
ルト型無段変速装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、補機側プーリにドラ
イブ側機能を持たせ、しかもその補機側プーリの可動プ
ーリ内部全域を圧力室に構成し、その圧力室内に電磁弁
により通路を切換えて高圧油を導入、導出させることで
可動プーリを動かすようにしたものである。

すなわち本発明の特徴とするところは、即動軸に取付け
た従動機能型プーリと、エンジンブロックまたは補機用
油圧供給源のハウジングに設けられた恥動機能型プーリ
と、前記両プーリ間しこ装着された変速ベルトを備え、 前記恥動機能型プーリが、エンジンブロックまたはハウ
ジングに固定されたシャフトと、シャフトの外周を回転
自在な固定プーリと、前記固定プーリと対向する位置の
シャフトの外周を回転自在なガイドホルダと、内径側を
固定プーリで、外径側をガイドホルダでそれぞれガイド
され、ガイドホルダとの間に容量可変の油圧室を構成す
る可動プーリと、前記油圧室に先端が通じるようにシャ
フトに穿設された通路と、該通路の高圧油の流れを制御
する切換弁とを備えたことにある。

〔実　施　例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図と第２図は本発明による無段変速装置の実施例（
第１実施例）を示すもので、第１図は補機側プーリ怪が
最大時の状態を、第２図は補機側プーリ径が最小時の状
態をそれぞれ示している。

１は踵動軸（クランク軸）であり、この即動軸１のエン
ジンブロック１００から突出する端部にドリブン機能の
プーリ２が設けられている。すなわち、固定プーリ２ａ
と、スプリング２ｃにより固定プーリ側に押圧される可
動プーリ２ｂが設けられている。３は本発明で特徴とす
る即動機能型プーリであり、エンジンブロックやパワス
テアリング装置で代表される補機の圧力流体供給源（た
とえばポンプなど）のハウジング１０１に設けられてい
る。

前記開動機能型プーリ３は、フランジ４ａにより前記ハ
ウジング１０１に固定されるシャフト４と、このシャフ
ト４の周りで回転自在な固定プーリ５と、この固定プー
リ５と組をなす可動プーリ６と、可動プーリ６をガイド
するとともに隔壁を構成するガイドホルダ８を備え、両
プーリ５，６と前記従動機能側のプーリ２間に変速ベル
ト７が所定の張力で張られている。

前名己シャフト４には軸受９ａ、９ｂが所定の間隔を隔
てて固定され、一方の軸受９ａの外レースに固定プーリ
５が、他方の軸受９ｂにガイドホルダ８が固定され、固
定プーリ５の筒部５ａとガイドホルダ８の筒部８ａがそ
れぞれシャフト４に回転自由に嵌められている。

ガイドホルダ８には筒部８ａの付は根から半径方向にフ
ランジ部８ｂが一体に設けられており、可動プーリ６は
、前記固定プーリ５に内設したガイド面５ｂにシールリ
ング２４を介して摺接する内筒部６ａと、前記ガイドホ
ルダ８のフランジ外面にシール材２５を介して接する外
筒部６ｂを有し、これら可動プーリ６とガイドホルダフ
ランジ部８ｂ間に可変容量の圧力室１ｏが形成されてい
る。

さらに、前記ガイドホルダ８の背後にはカバー１１が配
置されており、このカバー１１は、外径部に可動プーリ
６の外筒部６ｂと油密に接しつつ一体回転する嵌合部１
１ａを外径側に有し、内径側にはボスｌｌｂが形成され
、これに取付けたオイルシール２６によりシャフト４ま
たはこれに固定した筒状ガイド４ｂに摺接するようにな
っており、これによりカバー１１とフランジ部８ｂ間に
は副圧力室１０’　が形成されている。

前記シャフト４には後端から主通路孔１２が穿設されて
おり、該主通路孔１２の上流側は図示しない油圧供給源
（たとえばポンプ）にフィルタ２７を介して接続され、
下流側には前記固定プーリ５の筒部５ａとガイドホルダ
８の筒部８ａの間隙に開口するボート１２０を有し、こ
のボート１２０によりを圧力室１ｏに通じており、ボー
ト１２０の両側にはリングシール２８，２８が取付けら
れている。また、シャフト４には前記主通路孔１２と位
相をずらせて副通路孔１３が穿設されており、この副通
路孔１３は低圧ドレーン少なくとも副圧力室１３に通じ
るボート１３０を有している。

１４は電磁操作型切換えバルブであり、この実施例では
、前記主通路孔１２およびと副通路孔１３と直交するよ
うにシャフト４に形成した弁穴１５と、この弁穴１５に
摺動自在に配された弁体１６と、シャフト４の外周に固
定されたマグネットコイル１７と、これを囲むケーシン
グ１８とを有している。

弁体１６は、弁穴１５により左右に分断された主通路孔
１２を結ぶ通路１６ａと、同じく左右の副通路孔１３を
結ぶ通路１６ｂを有しており、後者の通路１６ｂは、弁
体１６が切換え時・非切換え時のいずれにあっても左右
の副通路孔１３を導通させ得るような大きさに作られて
いる。そして、弁体１６には、一端が通路１６ｂに開口
し他端が前記主通路孔１２を結ぶ通路１６ａより先の弁
穴１５に開口するＬ字状のバイパス通路１６ｃが形成さ
れ、この開口位置と、主通路孔１２を結ぶ通路１６ａの
両側にはシールリング１６０，１６１が取付けられてい
る。

弁体１６はマグネットコイル１７内に伸びるアーマチュ
ア部１６ｄを有し、該アーマチュア部１６ｄはマグネッ
トコイル１７に通電されないときに第１図のような弁位
置（通路１６ａが主通路孔１２を連通させている）にあ
るように、ケーシング１８に配したスプリング１９で付
勢され、弁穴１５には位置決め用のスナップリング２０
が取付けられている。

前記マグネットコイル１７は、コントロールユニット２
１のドライバに接続されており、コントロールユニット
２１にはセンサ２２ａ、２２ｂ。

２２ｃ、２２ｄからのエンジン回転数信号、負荷信号、
アクセル位置信号、油・水温信号が入力され、それらの
演算処理して得られた制御信号によりマグネットコイル
１７がオン・オフされるようになっている。

その地図面において、２３は圧力室内に配された流体圧
補助用の補助スプリング、２９はガイドホルダ８から可
動プーリ６へのトルク伝達手段である。

第３図と第４図は本発明の他の実施例（第２実施例）を
示している。この実施例は、固定プーリ５、可動プーリ
、ガイドホルダ８、カバー１１などの基本構造は第１実
施例と同じであるが、主通路孔１２、副通路孔１３およ
び電磁操作型切換弁１４の構成が第１実施例と異なって
いる。

すなわち、この実施例では、主通路孔１２が一直線状で
なく、シャフト後端部付近で屈曲しシャフト外周に開口
する第１通路孔１２ａと第２通路孔１２ｂからなってお
り、副通路孔１３には第２通路孔１２ｂと平行状の分岐
通路１３ａが形成されている。

また、＠磁操作型切換弁１４のマグネットコイル１７は
ケーシング１８を介してシャフト４のフランジ４ａに固
層されており、弁体１６は筒状をなし、シャフト４の外
周に摺動自在に外嵌され、フランジ４ａと弁体１６間に
配したスプリング１９で軸線方向に付勢されている。そ
して、弁体１Ｇの外周にはマグネットコイル１７に吸引
されるフランジ状のアーマチュア１６ｃｌを備えている
。

弁体１６の内径側には、仕切り１６ｅを挟んで２つのリ
ング溝状の通路１６ａ、１６ｂが形成され、それら通路
１６ａ、１６ｂは、マグネットコイル１７に通電されな
い時に、通路１６ａにより第１と第２の通路孔１２ａ、
１２ｂが連通し、通路１６ｂが分岐通路１３ａと通じ、
マグネットコイル１７の通電による弁体１６の移動時に
、第２の通路孔１２ｂが分岐通路１３ａとともに通路１
６ｂに通じる関係に構成されている。

なお、電磁操作型切換弁１４は弁体１６が直線移動式で
なく回転型のものでもよいことは勿論である。また、実
施例と逆に、マグネットコイル１７の通電時に圧力室１
０へ高圧油が送り込まれる関係としてもよい。

〔実施例の作用〕

次に実施例の動作と作用を説明する。

第１実施例においては、暉動軸１が回転すれば、ドリブ
ン機能のプーリ２が回転し、この回転が変速ベル１へ７
を介して乱動機能型プーリ３に伝えられ、固定プーリ５
とガイドホルダ８が軸受９ａ。

９ｂを介してシャフト４の周りを回転し、またトルク伝
達手段２９を介して可動プーリ６も同期回転する。

このとき電磁操作型の切換え弁１４が非作動すなわちマ
グネットコイル１７に通電されないと、弁体１６は下降
位置にあり、通路１６ａにより左右の主通路孔１２が通
じている。そのため、高圧油が主通路孔１２からボート
１２０を通って圧力室１０を満たし、補助スプリング２
３の押圧力と協働して可動プーリ６を右方に押圧する。

一方、副圧力室１０′の低圧な油圧はボート１３０から
副通路孔１３および通路１６ｂを経てドレーンされる。

このため、可動プーリ６は閉じ側に保持され、補機プー
リ径は最大となり、たとえば１：０゜５のような変速比
で補機は即動される。

この状態から、コントロールユニット２１より信号が送
られ、マグネットコイル１７が通電されると、第２図の
ように弁体１６は上昇し、これにより通路１６ａは左右
の主通路孔１２と遮断され、圧力室１０への高圧油の供
給が停止される。このときバイパス通路１６ｃは下端開
口が主通路孔１２に通じるため、ベルト張力により可動
プーリ６が押圧されることにより圧力室１０内の高圧油
は主通路孔１２、バイパス通＃！１６　ｃを経て通路１
６ｂに到り、これにより可動プーリ６は左方に移動する
。一方、通路１６ｂは副通路孔１３と連通しているため
、排出された高圧油は副通路孔１３を経て容積の拡大し
た背部の圧力室１０′に吸引され、この圧力室１０’　
を満たすことにより可動プーリ６の急激な移動を阻止し
てから副通路孔１３を経てドレーンされる。これにより
補機プーリ径は最小となり、たとえば１：１の変速比に
制御される。

第２実施例においては、マグネットコイル１７が通電さ
れないと、第１と第２の主通路孔１２ａ。

１２ｂは弁体１６の通路１６ａに通じており、高圧油は
矢印のようなルートで圧力室１０に供給され、可動プー
リ６は閉じ状態におかれる。

マグネットコイル１７に通電されると、弁体１６がスプ
リング１９に抗してシャフト４上を摺動し、第２の主通
路孔１２ｂが通路１６ａと遮断され通路１６ｂに通じる
ため、高圧油の供給が断たれる。そして、圧力室１ｏ内
の高圧油は第２の主通路孔１２ｂ、通路１６ｂ、分岐通
路１３ａを経て副通路孔１３に流れ、可動プーリ６は開
き個に動かされる。

従って、本発明によれば、マグネットコイル１７への通
電・非通電により圧力室１ｏへの高圧油の流れが切り換
えられ、可動プーリ６の開度が制御され、車載のコント
ロールユニット２１で通電・非通電のタイミングと回数
を制御することでダイレクトに補機側の変速比を変化す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によるときには、ドライブ側機能を
有するプーリを補機側すなわちエンジンブロックやパワ
ステアリングポンプのハウジングに設けているため、補
機の適正変速比を補機側でダイレクトに制御することが
でき、また、エンジンオイル以外の低温のオイルを使用
できるため。

変速用ベルトに対する熱的影響を小さくすることができ
、長期間安定した変速特性を得ることができる。

しかも、可動プーリの内部を圧力室とするだけでなく、
フライウェイトやこれの移動用トラック類などの可動部
品が少なくて済むため、構造が簡単でコンパクト、軽量
なものにすることができ。

車載性も良好であるなどの優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無段変速装置の第１実施例を最大
プーリ径の状態で示す断面図、第２図は同じく最小プー
リ径の状態で示す部分的断面図、第３図は本発明の第２
実施例を最大プーリ径の状態で示す断面図、第４図は同
じく最小プーリ径の状態で示す部分的断面図である。 １・・駆動軸、２・・・従動機能型プーリ、３・・駆動
機能型プーリ、４・・・シャフト、５・・固定プーリ、
６・・・可動プーリ、７・・変速ベルト、８・・ガイド
ホルダ、１０・・・圧力室、１２・・・主通路孔、１３
・・・副通路孔、１４・・・電磁操作型切換弁、１６・
・・弁体。 １６ａ、１６ｂ−通路 特許出願人　　ヂーゼル機器株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　駆動軸に取付けた従動機能型プーリと、エンジンブロ
   ックまたは補機用油圧供給源のハウジングに設けられた
   駆動機能型プーリと、前記両プーリ間に装着された変速
   ベルトを備え、 前記駆動機能型プーリが、エンジンブロックまたはハウ
   ジングに固定されたシャフトと、シャフトの外周を回転
   自在な固定プーリと、前記固定プーリと対向する位置の
   シャフトの外周を回転自在なガイドホルダと、内径側を
   固定プーリで、外径側をガイドホルダでそれぞれガイド
   され、ガイドホルダとの間に容量可変の油圧室を構成す
   る可動プーリと、前記油圧室に先端が通じるようにシャ
   フトに穿設された通路と、該通路の高圧油の流れを制御
   する切換弁とを備えていることを特徴とする無段変速装
   置。