JPH0146744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２個の可変プーリ間にＶ字形または台
字形断面のベルトを張架せしめ、該ベルトがそれ
ぞれの可変プーリに接触する点の半径位置を変化
させることによつて２個の可変プーリ軸間の回転
速度比を変換せしめる型式のベルト式無段変速機
の改良に関する。

原動機に連結せしめた入力軸と被駆動部分に連
結せしめた出力軸とにそれぞれ固定フランジを固
定し、両軸に可動フランジをそれぞれ軸方向に摺
動自在に設けて、入力軸側にプライマリ・プーリ
を、また出力軸側にセカンダリ・プーリをそれぞ
れ形成せしめ、両プーリにＶベルトを張架せしめ
るとともに、両軸上に在る可動フランジを、対応
する固定フランジに向けて近接する方向にスプリ
ング等の力で付勢せしめた無段変速機は公知であ
る。

近時Ｖベルトの断面と同様の、プーリを構成す
る固定フランジおよび可動フランジの円錐面状の
係合面と係合すべき傾斜した側面を有する金属ブ
ロツクを、前記側面に開口せしめたスリツトに挿
入した金属バンドにより多数連綴した係合ベルト
が開発されて無段変速機の耐久性を増すことがで
きるようになつたので、前記各プーリの可動フラ
ンジを液圧サーボにより固定フランジに向けて押
圧せしめて伝達トルクを増大せしめ、大出力の原
動機を具備する車輛における無段変速機として使
用する試みがなされている。

本発明はかかるベルト式無段変速機において、
入力軸および出力軸に形成したプライマリ・プー
リおよびセカンダリ・プーリの可動フランジに液
圧サーボを設けて該液圧サーボに導入した液圧に
より固定フランジに向けた押圧力を可動フランジ
に付与せしめるとともに、前記入力軸および出力
軸に設けた可動フランジの何れか一方または両方
を、前記軸に固定した液圧サーボのシリンダに軸
方向に液密的に摺動自在とし、前記液圧サーボに
導入した圧力液体を直接可動フランジに作用せし
めるようにし、液圧サーボを含むプライマリ・プ
ーリまたはセカンダリ・プーリの軸方向の寸法を
減少せしめ、ベルト式無段変速機をコンパクトに
しようとするものである。

以下図面に示す実施例に基いて本発明を説明す
る。

第１図は本発明をフルカン継手を具備する自動
車の自動変速装置に実施した一実施例の概要図、
第２図はその要部断面図を示す。図において、原
動機１の出力軸はフルカン継手２のポンプインペ
ラ３に連結され、フルカン継手２のタービンラン
ナ４は変速装置の入力軸７に連結されている。な
お、タービンランナ４または入力軸７に摺動自在
のピストン５に摩擦板６を環状に固着したクラツ
チプレートがフルカン継手２のハウジングとの間
に直結クラツチを形成している。

変速装置はプラネタリギヤ８とベルト式変速機
９とから成る。ベルト式変速機９はプライマリ・
プーリ１０、セカンダリ・プーリ１１およびベル
ト１２とから成り、そのプライマリ・プーリ１０
は変速装置の中間軸１３にその固定フランジ１４
を同心的に一体に設け、可動フランジ１５を前記
中間軸１３上にその軸方向に摺動自在に設け、そ
のセカンダリ・プーリ１１は出力軸１６にその固
定フランジ１７を同心的に一体に設け、可動フラ
ンジ１８を前記出力軸１６上にその軸方向に摺動
自在に設ける。ベルト１２は前記プライマリ・プ
ーリ１０およびセカンダリ・プーリ１１のＶ字状
係合面に係合する傾斜面１９，１９を両側面に形
成し、該傾斜面に開口するスリツト２０を穿設し
た金属製ブロツク２１を多数厚さ方向に並べ、前
記スリツト２０に挿入した無端の金属バンドで連
緩した無端Ｖベルト状のものであつて（例えば特
開昭54−52253号公報等により公知となつている
ものである）、このベルト１２はプライマリ・プ
ーリ１０およびセカンダリ・プーリ１１間に掛け
渡される。

中間軸１３には前記可動フランジ１５の外周に
固着した環状部材１５１と液密的に係合するシリ
ンダ２２が固定され、該シリンダ２２のシリンダ
室２３に圧力液体を供給することにより可動フラ
ンジ１５を固定フランジ１４に近接する方向に摺
動させる液圧サーボを構成し、ベルト１２を構成
する金属ブロツク２１を可動フランジ１５と固定
フランジ１４との間に挾着する。また出力軸１６
には前記可動フランジ１８に溶着した円筒部材１
８１と液密的に係合するシリンダ２４が固定さ
れ、該シリンダ２４と可動フランジ１８間にコイ
ルスプリング２５を弾発せしめるとともに、前記
シリンダ２４のシリンダ室２６に圧力液体を供給
することにより、可動フランジ１８を前記コイル
スプリング２５の弾力とともに固定フランジ１７
に近接する方向に摺動させる液圧サーボを構成
し、ベルト１２を構成する金属ブロツク２１を可
動フランジ１８と固定フランジ１７との間に挾着
する。中間軸１３上に形成したプライマリ・プー
リ１０におけるシリンダ２２の可動フランジ１５
側の受圧面積を、出力軸１６上に形成したセカン
ダリ・プーリ１１におけるシリンダ２４の可動フ
ランジ１８側の受圧面積より大とする。

両シリンダ室２３，２６の圧力液体をドレイン
せしめると、セカンダリ・プーリ１１側にはコイ
ルスプリング２５の弾力が作用し、プライマリ・
プーリ１０側には何の力も作用しないので、セカ
ンダリ・プーリ１１の可動フランジ１８は固定フ
ランジ１７に近接し、ベルト１２をセカンダリ・
プーリ１１の直径方向最外側位置に位置せしめ、
プライマリ・プーリ１０においてはベルト１２は
最も中間軸１３の軸心に近接した位置をとる。こ
の状態が中間軸１３より出力軸１６に伝達される
回転速度の減速率が最も大で、トルク比が最も大
なる状態である。

中間軸１３を入力軸７に連結し、前記液圧サー
ボのシリンダ室２３，２６に圧力液体を導入する
と、ベルト１２はプライマリ・プーリ１０、セカ
ンダリ・プーリ１１のそれぞれの固定および可動
プーリ間に挾着されつつ、入力軸７の回転を出力
軸１６に伝達するとともに、プライマリ・プーリ
１０の可動フランジ１５側の受圧面積が大である
ために、前記シリンダ室２３，２６に同一液圧を
導入した場合にはプライマリ・プーリ１０の可動
フランジ１５がベルト１２を軸方向に押圧する力
がセカンダリ・プーリ１１の可動フランジ１８の
軸方向押圧力より大であるため、該ベルト１２は
中間軸１３の半径方向外方に向けて押し出され、
プライマリ・プーリ１０と係合する有効半径を拡
大するとともに、セカンダリ・プーリ１１側では
該プーリ１１の係合する有効半径を減少する。こ
の傾向は中間軸１３から出力軸１６へ伝達される
回転速度の減速率を減少し、トルク比を低下する
無段変速が行われることを示す。そしてベルト１
２が両プーリ１０，１１において定位置を維持す
るためには可動フランジ１５，１８に作用する圧
力がつり合うことが必要であるから、プライマ
リ・プーリ１０側のシリンダ２３に供給する液圧
をセカンダリ・プーリ１１側のシリンダ２６に供
給する液圧より低下せしめると、上記のつり合つ
た位置で変速比（トルク比）が所定値に維持され
る。

出力軸１６に固定された歯車２７はカウンタ軸
２８上の歯車２９と噛合し、該歯車２９と一体の
歯車２９１は差動歯車装置３０の筐体に設けた歯
車３１と噛合して減速歯車トレーンを形成し、出
力軸１６の回転は減速せしめられて前記差動歯車
装置３０を介して自動車の車軸３２，３３に伝達
される。

入力軸７と中間軸１３とは変速装置のハウジン
グ１００内に同心的に配設され、中間軸１３の一
端は入力軸７の一端に形成された中空軸７１中に
挿入されて軸受１０１により入力軸７に支承さ
れ、中間軸１３の他端はハウジング１００に軸受
１０２により回転自在に支承される。前記入力軸
７は前記軸受１０１と軸方向に関し近接した位置
または同位置で該軸７の外周部において、ハウジ
ング１００に軸受１０３により回転自在に支承せ
しめられる。

プラネタリギヤ８は入力軸７に同心的に、かつ
中空軸７１上に配設されたサンギヤ８１、ダブ
ル・プラネタリピニオン８２，８２、リンクギヤ
８３および前記プラネタリピニオン８２，８２を
回転自在に支承するプラネタリキヤリヤ８４とか
ら成る。サンギヤ８１は中空軸７１と一体に形成
され、プラネタリピニオン８２，８２は相互に噛
合するとともに、その一方はサンギヤ８１に、他
方はリングギヤ８３と噛合している。リングギヤ
８３は該ギヤ８３と一体に固着したドラム８５と
変速装置のハウジング１００との間に多板式ブレ
ーキ８６を具え、ハウジング１００に設けられた
シリンダ８７およびピストン８８よりなる液圧サ
ーボの作動により、ハウジング１００に係止また
は回転自在に制御される。プラネタリキヤリヤ８
３は中間軸１３に固着された固定フランジ１４の
外周部に固着されたハブ８９にスプライン係合せ
しめられ、中間軸１３と一体に回転せしめられ
る。入力軸７の中空軸７１の一端にはクラツチハ
ブ７２が固着されており、該クラツチハブ７２と
前記固定フランジ１４のハブ８９との間に多板式
クラツチ９０が構成され、前記固定フランジ１４
の背面とハブ８９とにより形成されるシリンダ９
１と該シリンダ９１中で滑動するピストン９２と
よりなる液圧サーボの作動により前記多板式クラ
ツチ９０が作動され、中間軸１３を入力軸７に係
脱自在に接続する。

第２図に特に明らかなようにプライマリ・プー
リ１０およびセカンダリ・プーリ１１はそれぞれ
の可動フランジ１５，１８には中間軸１３、出力
軸１６に摺動する筒状基部１５２，１８２が一体
に形成されており、該筒状基部１５２，１８２は
ベルト１２が係合するフランジ部分を形成した側
の端部において中間軸１３、出力軸１６の外周面
に対し液密に接触せしめるとともに、前記フラン
ジ部分を形成した端部よりシリンダ２３，２６内
に延びる軸部分において前記軸１３，１６の外周
面に段部３５，３６に続いて形成された細径部に
軸方向に刻設した長溝１３１，１６１と、前記段
部３５，３６をストツパとして前記軸１３，１６
の細径部に摺動自在とした前記筒状基部１５２，
１８２の内周面には、前記長溝１３１，１６１に
対向せしめた長溝１５４，１８４をそれぞれ刻設
し、これら互いに対向する長溝１３１，１５４お
よび長溝１６１，１８４内に転動自在に挿置され
た複数個の球体９３，９４により支承せしめられ
る。

プライマリ・プーリ１０の液圧サーボのシリン
ダ２３へはハウジング１００内の油路１０５、中
間軸１３の軸孔１３２，中間軸１３に穿設した油
孔１３３、長溝１３１および筒状基部１５２に穿
設した油孔１５３を介して圧力流体が供給または
これと反対経路で排流せしめられ、セカンダリ・
プーリ１１のサーボモータのシリンダ２６には、
ハウジング１００内の油路１０６、出力軸１６の
軸孔１６２、出力軸１６に穿設した油孔１６３、
長溝１６１および筒状基部１８２に穿設した油孔
１８３を介して圧力流体が供給され、またはこれ
と反対経路で排流される。

多板式ブレーキ８６を作動せしめる液圧サーボ
のシリンダ８７へはハウジング１００内の油路１
０７を介して圧力流体が供給または排流され、多
板式クラツチ９０を作動せしめる液圧サーボのシ
リンダ９１へは、ハウジング１００内の油路１０
８、中間軸１３の軸孔１３３、中間軸１３に穿設
した油孔１３４を介して圧力流体が供給またはこ
れと反対の経路で排流せしめられる。なお図中９
９は軸孔１３２，１６２に挿入された塞栓であ
る。

なお図面にはフルカン継手を具備する自動変速
装置を示したが、フルカン継手に代えてトルクコ
ンバータその他の流体継手や、乾式および湿式ク
ラツチ等の継手を具備せしめることができること
は勿論である。

以上の構成よりなるベルト式無段変速機は、入
力軸および出力軸のそれぞれに設けた液圧サーボ
に圧力液体を導入することによりプライマリ・プ
ーリおよびセカンダリ・プーリの可動フランジを
固定フランジに向けて押圧し、固定フランジと可
動フランジとの間のベルトに対する摩擦係合を確
実にするとともに、入力軸の回転速度および出力
軸の要求トルクとの関連によつてプライマリ・プ
ーリとセカンダリ・プーリとの間の回転速度比を
無段階に変換するものであつて、特に本発明にお
いては前記プライマリ・プーリまたはセカンダ
リ・プーリの何れか一方もしくは両方の可動フラ
ンジを直接または該可動フランジに固着した部材
を介して前記液圧サーボのシリンダに摺動自在と
し、前記シリンダとともに前記液圧サーボを構成
したから、前記液圧サーボに導入された液体の圧
力は直接可動フランジの背面に作用せしめられ液
圧サーボの効率が向上するのみならず、液圧サー
ボおよび該液圧サーボにより可動フランジを押圧
摺動せしめる機構も簡単となり、その上入力軸ま
たは出力軸もしくはその両者の全長を短縮したコ
ンパクトな無段変速装置が得られる特長を有する
ものである。

また上記特長を有効に奏せしめる要件として、
前記シリンダとともに液圧サーボを構成する可動
フランジは、該可動フランジを支承する軸に対す
る摺動面に、該軸の周面に液密的に接触する部分
を前記ベルトが結合するフランジ部分を形成した
端部に、前記軸周面に軸方向に刻設した長溝に対
向せしめた長溝を内周面に軸方向に刻設して両長
溝内に球体を転動自在に介在せしめて支承される
部分を前記フランジ部分を形成した端部より前記
シリンダ内に延びる軸部分に、それぞれ形成する
とともに、前記シリンダへの圧力液体の供給は、
前記軸に穿設した液体通路、前記長溝および前記
フランジ部分に近接した位置において前記可動フ
ランジに形成されて前記長溝とシリンダとを連通
する孔を介して行うようにしたから、油圧サーボ
の機能を低下せしめることなく無段変速機の軸方
向寸法を短縮することができ、かつ軸の外部に圧
力液体供給通路を形成する必要をなくして、可動
フランジの強度を減少せしめることなく、可動フ
ランジの摺動部位の長さを短かくでき、全体の構
成も極めて簡単なる。また前記可動フランジの軸
部分の内周面に軸方向に刻設した長溝と可動フラ
ンジを摺動自在に支承する軸の周面に軸方向に刻
設した長溝とを対向させ、両長溝内に球体を転動
自在に介在せしめたから、前記可動フランジとこ
れを支承する軸との間のトルク伝達は前記球体を
介して行われて両プーリ間のトルク伝達を良好に
し、かつ可動フランジがこれを支承する軸の軸方
向に摺動する際には、両長溝間にキーを挿置する
場合に比して摺動抵抗を少くし、変速作動を円滑
にする効果がある。

さらに本発明においては前記プライマリ・プー
リまたはセカンダリ・プーリに形成した前記液圧
サーボの何れか一方には、液圧サーボのシリンダ
とともに該液圧サーボを構成する前記可動フラン
ジを固定フランジに向けて弾発せしめるスプリン
グ手段を挿入したから、入力軸および出力軸を停
止せしめているときのようにプライマリ・プーリ
およびセカンダリ・プーリの液圧サーボに圧力液
体を作用せしめないときは、スプリング手段を挿
入した液圧サーボを有するプーリにおいては、該
スプリング手段の弾力で可動プーリが固定プーリ
に向けて押され、スプリング手段を有しないプー
リにおいては可動プーリに何らの押圧力が作用し
ないから、スプリング手段を挿入したプーリにお
けるベルトの接触位置は軸に関し半径方向外方に
位置せしめられ、他のプーリにおいてはベルトは
軸に関し半径方向内方に位置せしめられる状態を
維持することになり、無段変速機は圧力液圧が液
圧サーボのシリンダに作用しない間は変速比の最
大もしくは最小の状態に維持せしめられることと
なる。このことは無段変速機がトルク伝達に使用
される場合に、出力軸に設けたセンダリ・プーリ
にスプリング手段を挿入した場合、出力軸の停止
時に無段変速機は最もトルク伝達が大である位置
に常に維持せしめられることとなり、次の起動に
際し極めて有利である。また無段変速機が回転速
度制御に使用される場合にはスプリング手段はプ
ライマリ・プーリに挿入される。

以上詳説したように、本発明は入力軸および出
力軸にそれぞれ可変プーリを設け両可変プーリ間
にベルトを掛け渡したベルト式無段変速機におい
て、可変プーリを液圧サーボで作動せしめる場合
に該液圧サーボの効率を向上せしめ、かつ無段変
速機の構成をコンパクトにする極めて有効な発明
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
その一実施例の概要図、第２図はその要部断面図
を示すものである。 なお図中、１は原動機、７は入力軸、８はプラ
ネタリギヤ、９はベルト式変速機、１０はプライ
マリ・プーリ、１１はセカンダリ・プーリ、１２
はベルト、１３は中間軸、１６は出力軸、１４，
１７は固定フランジ、１５，１８は可動フラン
ジ、２２，２４は液圧サーボのシリンダ、２３，
２６はそのシリンダ室、２５はスプリング、３０
は差動歯車装置、８６はブレーキ、９０はクラツ
チ、１３１，１６１は軸１３，１６の長溝、９
３，９４は球体、１３２，１６２は軸孔、１０
５，１０６，１５３，１６３，１３３，１８３は
油孔、をそれぞれ示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸に同心的に固定された固定フランジと
   該フランジに対し軸方向に摺動自在に設けた可動
   フランジとよりなるプライマリ・プーリと、出力
   軸に同心的に固定された固定フランジと該フラン
   ジに対し軸方向に摺動自在に設けた可動フランジ
   とよりなるセカンダリ・プーリと、前記プライマ
   リ・プーリおよびセカンダリ・プーリ間に張架さ
   れて両プーリに対する有効駆動半径位置を変える
   ことにより入力軸および出力軸間の回転変速比を
   変換すべくしたベルトとより成るベルト式無段変
   速機において、 入力軸および出力軸に設けた可動フランジに液
   圧サーボを設けて該液圧サーボに導入した液圧に
   より固定フランジに向けた押圧力を可動フランジ
   に付与せしめるとともに、 前記入力軸および出力軸に設けた可動フランジ
   の何れか一方もしくは両方を前記軸に固定した前
   記液圧サーボのシリンダに摺動自在として前記シ
   リンダとともに前記液圧サーボを構成せしめ、 前記液圧サーボのシリンダに摺動自在とした前
   記可動フランジには、前記軸に対する摺動面に、
   該軸周面上に液密的に接触する部分を前記ベルト
   が係合するフランジ部分を形成した端部に、前記
   軸周面に軸方向に刻設した長溝に対向せしめた長
   溝を内周面に軸方向に刻設して両長溝に球体を転
   動自在に介在せしめて支承される部分を前記フラ
   ンジ部分を形成した端部より前記シリンダ内に延
   びる軸部分に、それぞれ形成し、前記液圧サーボ
   のシリンダには、前記軸に穿設した液体通路、前
   記長溝および前記フランジ部分に近接した位置に
   おいて前記可動フランジに形成されて前気長溝と
   シリンダとを連通する孔によつて圧力液体を供給
   すべくし、前記液圧サーボに導入した圧力液体を
   前記可動フランジに直接作用せしめることを特徴
   とするベルト式無段変速機。 ２ 入力軸に同心的に固定された固定フランジと
   該フランジに対し軸方向に摺動自在に設けた可動
   フランジとより成るプライマリ・プーリと、出力
   軸に同心的に固定された固定フランジト該フラン
   ジに対し軸方向に摺動自在に設けた可動フランジ
   とよりなるセカンダリ・プーリと、前記プライマ
   リ・プーリおよびセカンダリ・プーリ間に張架さ
   れて両プーリに対する有効駆動半径位置を変える
   ことにより入力軸および出力軸間の回転速度比を
   変換すべくしたベルトとよりなるベルト式無段変
   速機において、 入力軸および出力軸に設けた可動フランジのそ
   れぞれの背面に液圧サーボのシリンダを前記各軸
   にそれぞれ同心的に固定するとともに、前記可動
   フランジを前記シリンダにそれぞれ摺動自在とし
   て前記シリンダとともに前記液圧サーボを構成せ
   しめ、 前記液圧サーボのシリンダに摺動自在とした前
   記可動フランジには、前記軸に対する摺動面に、
   該軸周面上に液密的に接触する部分を前記ベルト
   が係合するフランジ部分を形成した端部に、前記
   軸周面に軸方向に刻設した長溝に対向せしめた長
   溝を内周面に軸方向に刻設して両長溝間に球体を
   転動自在に介在せしめて支承される部分を前記フ
   ランジ部分を形成した端部より前記シリンダ内に
   延びる軸部分に、それぞれ形成し、前記液圧サー
   ボのシリンダには、前記軸に穿設した液体通路、
   前記長溝および前記フランジ部分に近接した位置
   において前記可動フランジに形成されて前記長溝
   とシリンダとを連通する孔によつて圧力液体を供
   給すべくし、前記液圧サーボに導入した圧力液体
   を前記可動フランジに直接作用せしめるととも
   に、 前記入力軸または出力軸に設けた前記液圧サー
   ボの何れか一方には前記可動フランジを固定フラ
   ンジに向けて弾発せしめるスプリング手段を挿入
   したことを特徴とするベルト式無段変速機。 ３ 前記スプリング手段は出力軸に設けた前記液
   圧サーボに挿入し、両液圧サーボに液圧が作用し
   ないときは変速機を減速比が最小である状態とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   のベルト式無段変速機。