JPH02180335A - ベルト式無段変速装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、それぞれ可動シーブ及び固定シーブからなる
プライマリ及びセカンダリプーリに金属製等のベルト（
チェーン型をも含む）を巻掛けてなるベルト式無段変速
装置（ＣＶＴ）に係り、詳しくはプライマリ及びセカン
ダリプーリの可動シーブを軸方向に移動するボールネジ
装置等の機械式アクチュエータの操作装置の構造に関す
る。

（ロ）従来の技術 近時、燃料消費率の向上等の要求により、自動車のトラ
ンスミッションとしてベルト式無段変速装置を組込んだ
自動変速機が注目されている。

従来、本出願人は、例えば特開昭６２−１５９８４８号
公報及び特開昭６３−１５８３５３号公報に示すように
、調圧カム機構により伝達トルクに対応した軸力なプー
リに付与すると共に、ボールネジ装置によりプーリの有
効径を調整してなるベルト式無段変速装置を案出した。

そして、該ベルト式無段変速装置は、プライマリ及びセ
カンダリ側プーリの両可動シーブを同量軸方向に移動す
ると、可動シーブがベルトにより規定される可動シーブ
本来の移＃Ｊ量と相違してしまうため、プライマリ及び
セカンタリ側のボールネジ装置の両回転部を非円形ギヤ
を介して連動し、ボールネジ装置による可動シーブの移
動量が可動シーブ本来の移動量に一致するように補正し
ている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、上述非円形ギヤは１回転以上の連続を欠くた
め、１対の非円形ギヤの噛合は１回転以内に押えられて
おり、従って１本のカウンタシャフトに円形ギヤ及び非
円形ギヤを固定し、円形ギヤを一方のボールネジ装置に
装着した円形ギヤに噛合し、かつ非円形ギヤを他方のボ
ールネジ装置に装着した非円形ギヤに噛合した上述従来
の装置では、ボールネジ装置の回転も１回転以内に制限
される。このため、ボールネジ装置は、１回転以内の回
転で可動シーブのフルストロークが可能なリードを選定
する必要があり、所定負荷容量を確保するには軸方向寸
法が長くなってしまい、また短縮化を図るとボール個数
が減り、充分な負荷容量を確保できない虞れを生ずる。

また、カウンタシャフトに固定した円形及び非円形ギヤ
を小型化してコンパクト化を図ろうとすると、それと噛
合するボールネジ装置側のギヤは雌ネジ部の外周部に固
定される関係上比較的大径になり、このためカウンタシ
ャフトの回転が増速してボールネジ装置の回転部に伝達
されることになり、上述非円形ギヤの回転が１回転以内
という制約から、更にボールネジ装置のリードを大きく
する必要が生じ、その結果、カウンタシャフトのギヤ径
を小径化することによりコンパクト化を達しすることは
困難になっている。

そこで、本発明は、非円形ギヤを用いるものでありなが
ら、ボールネジ装置等の機械式アクチュエータに複数回
転を伝達することを可能とし、もって、上述問題点を解
消したベルト式無段変速装置を提供することを目的とす
るものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図及び第２図を参照して示すと、それぞれシャフ
ト（２）、（３）に支持されかつ軸方向に相対移動し得
る２個のシーブ（５ａ）（５ｂ）　　　（６ａ）、（６
ｂ）からなるプライマリブーリ（５）及びセカンダリプ
ーリ（６）と、これら両プーリ（５）、（６）に巻掛け
られるベルト（７）と、これら両プーリの・可動シーブ
（５ｂ）、（６ｂ）を軸方向に移動するボールネジ装置
等の機械式アクチュエータ（１０）、（１１）と、を備
えてなるベルト式無段変速装置（１）において、前記プ
ライマリ及びセカンダリ側の両機械式アクチュエータ（
１０）、（１１）の回転部（例えば雌ネジ部）（１０ｂ
）、（ｌｌｂ）をトルク伝達袋！（１２）により互に連
動すると共に、該トルク伝達装置に回転駆動袋ＴＩ（１
３）（第３図参照）からのトルクを伝達し、また前記ト
ルク伝達袋！（１２）に、互に噛合する１対の非円形ギ
ヤ（１５）、（１６）を介在し、そして前記一方の非円
形ギヤ（１５）を増速装置（１２ａ）を介して前記一方
の回転部（１ｌ　ｂ）に連動すると共に、前記他方の非
円形ギヤ（１６）を増速装置（１２ｂ）を介して前記他
方の回転部（１ｏｂ）に連動してなる、ことを特徴とす
る。

−例として、前記１対の非円形ギヤ（１５）　。

（１６）をそれぞれカウンタシャフト（１７）。

（１９）に固定し、かつこれらカウンタシャフトにそれ
ぞれ大歯車（２０ａ）、（２１ａ）及び小歯車（２０ｂ
）、（２１ｂ）からなるギャユニッ）　（２０）、（２
１）を回転自在に支持し、該−方のカウンタシャフト（
１７又は１９）に支持されるギヤユニット（２１又は２
０）の大歯車（２１ａ又は２０ａ）を前記他方の回動部
（１０又は１１）に固定した歯車（２２ｂ又は２２’　
ｂ）に噛合すると共に、その小歯車（２１ｂ又は２０ｂ
）を他方のカウンタシャフト（１９又は１７）に固定し
た歯車（１９ａ又は１７ａ）に噛合してなる。

（ネ）作用 以上構成に基づき、プライマリプーリ（５）の回転は、
ベルト（７）及びセカンダリプーリ（６）を介してセカ
ンダリシャフト（３）に伝達される。また、電気モータ
等の回転駆動装置（１３）からのトルクは、トルク伝達
袋［（１２）を介してプライマリ及びセカンダリ側の機
械式アクチュエータ（例えばボールネジ装ｆｆ）　　（
１０）。

（１１）の回転部（１０ｂ）、（ｌｌｂ）に伝達され、
これら回転部の回転に基プき該機械式アクチュエータを
軸方向に移動してそれぞれ可動シーツ（５ｂ）、（６ｂ
）を移動し、プライマリ及びセカンダリプーリ（５）、
（６）のベルト有効径を変更してベルト式無段変速装置
（１）を無段に変速する。

この際、プライマリ及びセカンダリの両機械式アクチュ
エータ回転部（１０ｂ）、（ｌｌｂ）を連動するトルク
伝達装置（１２）に、１対の非円形キヤ（１５）、（１
６）が介在して、可動シーブの軸方向移動量をベルト（
７）にて規定される本来の移動量に整合するべく、回転
部の回転量が補正されているが、非円形ギヤ（１５）、
（１６）の１回転内の回転（第６図参照）によっても、
それぞれ増速袋ｆｆ（１２ａ）、（１２ｂ）により増速
された回転が回転部に伝達され、該回転部の複数回転に
基づく機械式アクチュエータ（１０）　　　（１１）の
所定リードにより、可動シーブが軸方向に移動される。

具体的には、回転駆動袋ｒｔ（１３）からの回転が一方
（例えばプライマリ側の）ボールネジ装置（１０）の歯
車（２２ｂ）に伝達されて雌ネジ部（１０ｂ）を複数回
回転して可動シーブ（５ｂ）を軸方向に移動し、更に°
歯車（２２ｂ）の回転は大歯車（２１ａ）及び小歯車（
２ｌ　ｂ）からなるギヤユニット（２１）更に歯車（１
９ａ）を介して大幅に減速されて他方のカウンタシャフ
ト（１９）に伝達され、そして該減速された状態で、非
円形ギヤ（１６）、（１７）が１回転以内の回転角にて
噛合する。そして、該非円形ギヤにより補正された回転
は一方のカウンタシャフト（１７）から、歯車（１７ａ
）及びギヤユニット（２０）を介して増速され、他方（
例えばセカンダリ側）のボールネジ装置（１１）の歯車
（２２’　ｂ）に伝達され、雌ネジ部（ｌｌｂ）を複数
回回転して可動シーブ（６ｂ）を軸方向に移動する。

なお、カッコ内の符号は、理解を容易にするために図面
と対照するものであり、同等構成を限定するものではな
く、また同じ符号であっても、特許請求の範囲に対応し
て上位概念で述べである関係上、以下に示す実施例のも
のとは名称の異なるものもある。

（へ）　実施例 以下、図面に沿って本発明を車輌用自動無段変速機に適
用した実施例について説明する。

まず、第４図に沿って、本自動無段変速機の概略を説明
するに、本自動無段変速機Ａは、ベルト式無段変速装置
１、シングルプラネタリギヤ機構４０、トランスファー
装置８０、減速ギヤ装置７１等とからなる出力部材７０
、及びデュアルプラネタリギヤ機構からなる前後進切換
え装置９０、更に流体継手１０１、遠心式ロックアツプ
クラッチ１０２及びスリップクラッチ１０３からなる発
進装置１００を備えている。

そして、プラネタリギヤ機構４０は、そのリングギヤ４
０Ｒが無段変速装置１のセカンダリシャフト３に連動し
、かつキャリヤ４０Ｃが出力部材７０に連動し、そして
サンギヤ４０Ｓがトランスファー装′Ｍ、８０を介して
係止手段を構成するローワンウェイクラッチＦ及びロー
コーストルリバースブレーキＢｌに連結していると共に
、ハイクラッチＣ２を介して入力軸６０に連結している
。

また、デュアルプラネタリギヤ機構９０は、そのサンギ
ヤ９０Ｓが入力軸６０に連結し、かつキャリヤ９０Ｃが
無段変速装ｙｉＩのプライマリシャフト２に連結すると
共にフォワードクラッチＣ１を介して入力軸６０に連結
し、またリングギヤ９０ＲがリバースブレーキＢ２に連
結している。

以上構成に基づき、本自動無段変速機Ａにおける各クラ
ッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチは、各ポジショ
ンにおいて第５図に示すように作動する。なお、※はロ
ックアツプクラッチ１０２が遠心力により適宜作動し得
ることを示す。

詳述すると、Ｄレンジにおける低速モードＬにおいて、
フォワードクラッチＣ１が接続している外、ローワンウ
ェイクラッチＦが作動する。この状態では、エンジンク
ランク軸の回転は、ロックアツプクラッチ１０２及びス
リップクラッチ１０３を介して又は流体継手１０１を介
して入力軸６０に伝達され、更にデュアルプラネタリギ
ヤ装置９０のサンギヤ９０Ｓに直接伝達されると共にフ
ォワードクラッチＣ１を介してキャリヤ９０Ｃに伝達さ
れる。従って、該デュアルプラネタリギヤ機構９０は入
力軸６０と一体に回転し、正回転をベルト式無段変速装
置１のプライマリシャフト２に伝達し、更に該無段変速
装ｊｔｌにて適宜変速された回転がセカンダリシャフト
３からシングルプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４
０Ｒに伝達される。一方、この状態では、反力を受ける
反力支持要素であるサンギヤ４０８はトランスファー装
置８０を介してローワンウェイクラッチＦにて停止され
ており、従ってリングギヤ４０Ｒの回転は減速回転とし
てキャリヤ４０Ｃから取出され、更に減速ギヤ装置７１
等を介してアクスル軸７３に伝達゛される。

また、Ｄレンジにおける高速モードＨにおいては、フォ
ワードクラッチＣ１の外、ハイクラッチＣ２が接続する
。この状態では、前述同様に無段変速装置１にて適宜変
速された正回転かセカンダリシャフト３から取出されて
シングルプラネタリギヤ装置４０のリングギヤ４０Ｒに
入力される。

一方、同時に、入力軸６０の回転がハイクラッチＣ２及
びトランスファー装置８０を介してシングルプラネタリ
ギヤ機構４０のサンギヤ４０３に伝達され、これにより
該プラネタリギヤ機構４０にてリングギヤ４０Ｒとサン
ギヤ４０３とのトルクが合成されてキャリヤ４０Ｃから
出力される。なおこの際、サンギヤ４０Ｓにはトランス
ファー装置８０を介して反力に抗する回転が伝達される
ので、トルク循環が生じることなく、所定のプラストル
クがトランスファー装置８０を介して伝達される。そし
て、該合成されたキャリヤ４０Ｃからのトルクは減速ギ
ヤ装置７１等を介してアクスル軸７３に伝達される。

なお、Ｄレンジにおける作動では、ワンウェイクラッチ
Ｆに基づき逆トルク作用時（エンジンブレーキ時）はフ
リーとなるが、Ｓレンジにおいては、ローワンウェイク
ラッチＦに加えてローコーストシリバースブレーキＢ１
が作動し、逆トルク作用時も動力伝達する。

また、Ｒレンジにおいてはローコーストシリバースブレ
ーキＢ１と共にリバースブレーキＢ２が作動する。この
状態では、入力軸６０の回転は、デュアルプラネタリギ
ヤ機構９０にてリングギヤ９０Ｒが固定されることに基
づきキャリヤ９０Ｃから逆回転としてベルト式無段変速
装置１に入力される。一方、ローコーストシリバースブ
レーキＢ１の作動に基づきシングルプラネタリギや装置
４０のサンギヤ４０Ｓが固定されており、従って無段変
速装置１からの逆回転はプラネタリギヤ機構４０にて減
速され、出力部材７０に取出される。

ついで、本発明を具体化した実施例を第３図に沿って説
明する。

本無段変速機Ａは、３分割からなるトランスミッション
ケース２５を有しており、該ケース２５に入力軸６０及
び無段変速袋′ｒ１１のプライマリシャフト２が同軸上
に回転自在に支持されて第１軸を構成していると共に、
無段変速装置１のセカンダリシャフト３とギヤ釉７０　
ａが同軸上に回転自在に支持されて第２軸を構成してい
る。更に、第１軸上には発進袋ｆｉｌ　００と、フォワ
ードクラッチＣ１、ハイクラッチＣ２、ローコーストシ
リバースブレーキＢ１、リバースブレーキＢ２、ローワ
ンウェイクラッチＦからなる操作部５０と、前後進切換
え装置を構成するデュアルプラネタリギヤ機構９０と、
油圧ポンプ６１が配設されており、また第２軸上にはシ
ングルプラネタリギヤ機構４０が配設されている。

発進装置１００は、流体継手１０１、遠心クラッチから
なるロックアツプクラッチ１０２及びスリップクラッチ
１０３を有している。そして、スリップクラッチ１０３
は負荷トルクに対応した軸力を発生するカム機構１０５
を有しており、該カム機構はスリップクラッチのクラッ
チプレート及びディスクに押圧・作用し、該スリップク
ラッチ１０３のトルク容量を負荷トルクの増大に対応し
て増大する。

また、入力軸６０のエンジン側にはケース２５から突出
部２５ａが突出しており、該突出部２５ａにはトランス
ファー装置８０の入力スプロケット８１かベアリングを
介して支持されている。更に、該スプロケット８１のハ
ブ部はワンウェイクラッチＦを介して前記ケース突出部
２５ａに連結しており、かつ該スプロケット８１から外
径方向に向けて延設されているフランジにはその内周面
に多板クラッチからなるハイクラッチＣ２を介して入力
軸６０が連結されていると共に、その外周面とケース２
５との間に多板ブレーキからなるローコーストシリバー
スブレーキＢ１が介設されている。

また、入力軸６０の先端部分にデュアルプラネタリギヤ
機Ｍ４９０のサンギヤ９０Ｓ（第４図参照）がスプライ
ン結合されていると共に、フランジが外径方向に延設さ
れている。また、入力軸６０の先端はベルト式無段変速
装置１のプライマリシャフト２をブツシュを介して被嵌
、整列しており、かつ該シャフト２にキャリヤ９０Ｃが
スプライン結合されている。更に、該キャリヤ９０Ｃに
は第１ピニオン９０Ｐ１及び第２ピニオン９０Ｐ２が支
持されると共に、連結部材が外径方向に延設されており
、該連結部材の内径側と前記入力軸６０からのフランジ
の外径側との間には多板クラッチからなるフォワードク
ラッチＣ１が介設されている。また、リングギヤ９０Ｒ
を固定している支持部材の外周側とケース２５との間に
多板ブレーキからなるリバースブレーキＢ２が介設され
ている。

そして、前記操作部５０における前記ローコーストシリ
バースブレーキＢ１及びハイクラッチＣ２と、リバース
ブレーキＢ２及びフォワードクラッチＣ１との間部分に
はアクチュエータユニット５１が配設されており、本ア
クチュエータユニット５１は隣接して配置されている前
後進切換え装置用アクチュエータ５１ａと、低高速モー
ド切換え装置用アクチュエータ５１ｂとからなる。そし
て、該アクチュエータユニット５１は周方向に所定間隔
離れて配設されている前後進切換え装置用モータ及び低
高速モード切換え装置用モータを有しており、これらモ
ータは整流子モータ、ステップモータ等の回転磁界モー
タ、サーボモータ及び超音波モータ等の電気モータから
なり、かつモータの所定回転位置に保持し得るように電
磁ブレーキ等の保持手段が設置されている。また、ケー
ス２５には前後進切換え装置用及び低高速モード切換え
装置用のボールネジ装ｆｆ５２．５３の雌ネジ部がケー
スにそれぞれ固定して配設されており、該ボールネジ装
置の雄ネジ部はそれぞれ前記モータの出力ギヤにギヤを
介して噛合しており、また各雄ネジ部には連結部材がそ
れぞれに連結されている。そして、前後進切換え装置用
ボールネジ装置５２に連結している連結部材はその一方
向の軸方向移動により前記フォワードクラッチＣ１を係
合し、かつ他方向の軸方向移動により前記リバースブレ
ーキＢ２を係合し、また低高速モード切換え装置用ボー
ルネジ装置５３に連結している連結部材はその一方向の
軸方向移動によりハイクラッチＣ２を係合し、かつ他方
向の軸方向移動により前記ローコースト象リバースブレ
ーキＢ１を係合する。

また、無段変速装置１は、第１図に詳示するように、プ
ライマリプーリ５、セカンダリプーリ６及びこれら両プ
ーリに巻掛けられたベルト７からなり、かつ両プーリは
それぞれ固定シーブ５ａ。

６ａ及び可動シーブ５ｂ、６ｂからなる。なお、ベルト
７は金属製の多数の駒を有してなり、これら駒がプライ
マリ及びセカンダリの両プーリ５゜６に潤滑状態にて接
触してトルク伝達され、従って駒とプーリ５，６との摩
擦は比較的小さく、その結果駒とプーリとの接触面の角
度がその静止摩擦角より大きく設定される。即ち、プー
リ５，６の軸方向移動により、ベルト７は半径方向に移
動し得る。また、プライマリプーリ５の固定シーブ５ａ
はローラベアリング３０によりケース２５に回転自在に
支持されており、更にプライマリシャフト２の基端部は
外径方向に膨出してフランジ部２ａが形成されており、
該フランジ部２ａと固定シープ５ａの背面との間には調
圧カム機構９が介在している。そして、調圧カム機構９
は、前記プライマリシャフト２にスプライン結合しかつ
前記フランジ部２ａにて軸方向移動を°規制されている
固定側カム部９ａと、固定シーブ５ａにスプライン結合
していると共に皿ばねを介して圧接している可動側カム
部９ｂと、両カム部に介在するローラとからなり、伝達
トルクに対応した軸力な固定シーブ５ｂに付与する。そ
して、固定シーブ５ａのボス部は可動シーブ５ｂ側に延
びており、その内周面がプライマリシャフト２に嵌合し
ていると共に、その外周面には複数列のボールスプライ
ン機構（リニアボールベアリング）２１を介して可動シ
ーブ５ｂのボス部が軸方向のみ移動自在に支持されてい
る。即ち、可動シーブ５ｂは固定シーブボス部にボール
のみを介して摺動摩擦抵抗を受けることなく嵌合してい
る。

また、可動シーブ５ｂの背部にはボールネジ装置１０が
配設されており、該ボールネジ装置１０は雄ネジ部１０
ａ及び雌ネジ部１０ｂ及びボールからなり、かつボール
がリターン通路にて循環されるサーキュレットタイプか
らなる。更に、該ボールネジ装置は、１条ネジからなり
、かつ雌ネジ部１０ｂには約１巻分の凹溝及びコマ式の
リターン通路が形成され、また雄ネジ部１０ａは、雌ネ
ジ部より軸方向に長い構成となっていると共に、ケース
２５の肩部にて軸力方向及び半径方向を拘束・支持され
ている調節部材２６にその後端部な固定されている。該
調節部材２６はローラベアリング３３により固定シーブ
５ａボス部の奥側円筒部を従ってプライマリシャフト２
を回転自在に支持していると共に、ウオーム３４に噛合
しており、該つオーム３４の禄作に基づき回転して、雄
ネジ部１０ａを雌ネジ部１０ｂに対して相対回転するこ
とに基づき、ベルト７の初期張力及びベルトの走行中心
を１１節し得る。また、その雌ネジ部１０ｂには自動調
芯機構２２が固定されており、更に該自動調芯機構２２
と前記可動シーブ５ｂの背面との間にはスラストボール
ベアリング２３が介在している。そして、該スラストベ
アリング２３はケージに保持された多数のボール２３ｂ
を有しており、該ボール２３ｂは可動シーツ５ｂの背面
に形成された凹部に直接当接しており、かつ該可動シー
ブと反対側はレース２３ムに当接している。レース２３
ａの他側面は球面状凸面からなり、また該球面状凸面に
は自動調芯機構２２の球面支持面が密接している。該球
面支持面２２ａは斜め下方を向きプライマリシャフト２
の軸芯に焦点が位置する凹面からなり、また自動調芯機
Ｍ＃２２は該球面支持面２２ａに沿って斜めに延びてい
る突出部、該突出部先端に形成された歯車２２ｂ及び前
記雌ネジ部ｔａｂに回転方向及び軸方向に一体に固定さ
れるキー固定部２２ｃを有している。また、前記調節部
材３１にて保持されるローラベアリング３３のインナー
レースにて軸方向移動が阻止されている支持板３５と可
動シーブ５ｂの背面との間には所定数の皿ばねからなる
弾性付勢部材３６が配設されており、該付勢部材３６は
ベルト挟圧荷重の一部を担持し、前記ボールネジ装置１
０及びベアリング２３の支持荷重を下げる。また、プラ
イマリシャフト２の先端部にはフランジ部２７がネジ結
合により固定されており、該フランジ部には自動調芯機
構２８が固定されている。該自動調芯機構２８は斜め外
方に向く凸面からなりかつシャフト２の軸芯延長線上に
焦点か位置する球面支持面２８ａを有している。更に、
該自動調芯機構２８′と前記調節部材３２の背面にはス
ラストボールベアリング２９か介在しており、ベアリン
グ２９はケージに保持された多数のボール２９ｂ及び一
方のレース２９ａを有している。ボール２９ｂは調節部
材２６の背面に形成された凹部に直接当接しており、ま
た該ボールの他側面に当接しているレース２９ａは前記
自動調芯機構２８の球面支持面２８ａに密接する球面状
凹面を有している。

一方、セカンダソプーリ６はその固定シーブ６ａがセカ
ンダリシャフト３と一体にケース２５にローラベアリン
グ３０′を介して回転自在に支持されており、かつ可動
シーブ６ｂのボス部６ｂ。

が、前述したボールスプラインと同様なボールスプライ
ン２１′にて、セカンダリシャフト３にボールのみを介
して摺動のみ自在に嵌挿している。

更に、該可動シーブ６ｂの背面には前述と同様なボール
ネジ装置１１が配設されでおり、その雄ネジ部１１ａは
前記調節部材２６と同様な調節部材２６′に固定されて
おり、従って該調節部材２６′は、ローラベアリング３
３′を介してセカンダリシャフト３を支持していると共
に、つオーム３４′の回転に基づき、前記プライマリ側
の調節部材２６と相俟ってベルト７の初期張力及び走行
中心線を調節し得る。また、その雌ネジ部１１ｂには、
前記プライマリ側と同様に、自動調芯機構２２′が固定
されており、かつ該自動調芯機構２２′と可動シーブ６
ｂの背面にスラストボールベアリング２３′が介在して
いる。更に、シャフト３に固定されている支持板３５′
と可動シーブ６ｂの背面との間には前記プライマリ側と
同様な弾性付勢部材３６′が配設されている。また、セ
カンダリシャフト３は、その基端が膨径していると共に
ギヤ軸７０ａを受入れる孔３ａが形成され、更に該シャ
フト膨径部３ｂの端が外径方向に突出してフランジ部３
ｃが形成されており、またシャフト３の先端部にはキー
ｋを介して固定シーブ６ａが嵌合されていると共にナツ
ト３８が螺合して固定シーブ６ａを抜止めしている。そ
して、フランジ部３ｃにはプライマリ側と同様に、凸面
からなりかつシャフト３の軸芯延長線上に焦点が位置す
る球面支持面２８′ａを有する自動調芯機構２８′が固
定されており、かつ該自動調芯機構２８′と前記調節部
材２６′の背面には、該部材背面に直接当接するボール
２９′ｂ及び前記球面支持面２８′ａに密接する球面状
凹面を有するレース２９′ａを有するスラストボールベ
アリング２９′が介在している。

なお、第１図において、符号３９．３９’で示すものは
、プライマリ側及びセカンダリ側の固定シーブ５ａ、６
ａの先端に形成された被検知用の凹溝であり、該凹溝３
９．３９が電磁式センサＳ　ｉ　、　Ｓ　ｓにカウント
されることにより、それぞれプライマリシャフト２及び
セカンダリシャフト３の回転数が検知される。

そして、第１図及び第２図、第６図ないし第８図に示す
ように、プライマリシャフト２とセカンダリシャフト３
とで３角形を構成する部位には操作装置１３°０が配設
されている。該操作装置１３０はケース２５にベアリン
グ１３２，１３２−・・を介して支持されている第１及
び第２のカウンタシャフト１７．１９を有しており、第
１のカウンタシャフト１７には大歯車２１ａ及び小歯車
２１ｂを有するギヤユニット２１が回転自在に支持され
ていると共に、先端部に大歯車１７ａが一体に固定され
ている。また、第２のカウンタシャフト１９には大歯車
１９ａが一体に固定されていると共に、先端部に小歯車
２０ｂ及び大歯車２０ａを有するギヤユニット２０が回
転自在に支持されている。更に、これら両カウンタシャ
フト１７．１９におけるベアリング１３２から突出して
いる突出部分には、第６図に示すように、互に噛合する
非円形ギヤ１５．１６がそれぞれ固定されて、互に非線
形関係にて連動しており、かつこれら非円形ギヤ１５．
１６はケース２５に固定された保護カバー１３１にて覆
われている。そして、第７図に詳示するように、第１の
カウンタシャフト１７上に回転自在に支持されたギヤユ
ニット２１は、その大歯車２１ａがプライマリ側ボール
ネジ装置１０の歯車２２ｂに噛合すると共に後述する電
気モータ１３からの歯車１３６ｂに噛合し、かつその小
歯車２１ｂが第２のカウンタシャフト１９に固定されて
いる大歯車１９ａに噛合して、第２のカウンタシャフト
１９からの伝動経路における増速装置１２ｂ（従ってボ
ールネジ装置の歯車２２ｂからの伝動経路における減速
装置）を構成している。また、第８図に詳示するように
、第２のカウンタシャフト１９上に回転自在に支持され
ているギヤユニット２０は、その大歯車２０ａがセカン
ダリ側ボールネジ装Ｗ、１１の歯車２２′ｂに噛合し、
かつその小歯車２０ｂが第１のカウンタシャフト１７に
固定されている大歯車１７ａに噛合して、第１のカウン
タシャフト１７からの伝動経路における増速装置１２ａ
（従ってボールネジ装置の歯車２２′ｂからの伝動経路
における減速装置）を構成している。なお、前記大歯車
２１ａ。

２０ａは、幅広の噛合面を有しており、幅狭からなる前
記歯車２２ｂ、２２’　ｂがボールネジ装置により軸方
向に移動しても、常に噛合関係が保持される。

一方、第３図及び第９図に示すように、ケース２５の外
部において変速操作用の電気モータ１３が固定されてお
り、かつ該電気モータ１３は、前述した操作部５０にお
ける電気モータと同様に、該モータの非通電時に所定位
置にホールドし得る電磁ブレーキ１４５を有している。

そして、該モータ１３の出力歯車１３３は、大山車１３
５ａ及び小歯車１３５ｂを有するギヤユニット１３５並
びに大歯車１３６ａ及び小歯車１３６ｂを有するギヤユ
ニット１３６からなる減速装置１４３を介して、前述し
た両ボールネジ装置を連動するトルク伝達装置１２に、
即ち小歯車１３６ｂが前記大山車２１ａに噛合して、動
力伝達している。

なお、上述トルク伝達装置１２及び減速装置１４３の各
歯車は、平歯車又はへスバ歯車からなり、可逆伝動可能
であると共に高効率の動力伝達が可能である。

また、第２のカウンタシャフト１９に回転自在に支持さ
れているギヤユニット２０の大歯車２０ａが側面視にお
いてプライマリプーリ５にラックしないように、第２の
カウンタシャフト１９がオフセットされて配置されてい
る。

また、第３図に示すように、シングルプラネタリギヤ機
構４０は、第２軸を構成するギヤ軸７０ａ上に配設され
ており、そのリングギヤ４０Ｒがベルト式無段変速装置
１のセカンダリシャフト３のフランジ部１９に連結され
ている。また、ギヤ軸７０ａにはサンギヤ４０Ｓと一体
にスプロケット８２が回転自在に支持されており、更に
該ギヤ軸７０ａに、ピニオン４０Ｐを回転自在に支持し
ているキャリヤ４０Ｃが固定されている。

一方、該第２軸上のサンギヤ４０Ｓと一体のスプロケッ
ト８２と前記ローワンウェイクラッチＦにて支持されて
いるスプロケット８１との間にはサイレントチェーン８
３が巻掛けられており、これらスプロケット及びチェー
ンにてトランスファー装ＺＳＯを構成している。

また、前記ギヤ軸７０ａはギヤー７１　ａを一体に構成
して出力部材７０を構成しており、かつギヤ７１ａは中
間軸７２に固定されているギヤ７１ｃと噛合している。

更に、中間軸７２には小ギヤ７１ｄが形成されており、
かつ該ギヤ７１ｄは差動歯車装置７５に固定されている
リングギヤ７５ａと噛合して、減速装置７１を構成して
いる。また、差動歯車装置７５から左右フロントアクス
ル軸７３が延びている。

ついで、本実施例の作用を説明する。

エンジンクランク軸の回転は、車輌発進時には流体継手
１０１を介して、またその後は遠心式ロックアツプクラ
ッチ１０２及びスリップクラッチ１０３を介して入力軸
６０に伝達される。そして、入力軸６０の回転は、操作
部５０における前後進切換え装置用アクチュエータ５１
ａに基づくフォワードクラッチＣ１又はリバースブレー
キＢ２の作動により、デュアルプラネタリギヤ機構から
なる前後進切換え装置９０か切換えられ、正回転又は逆
回転か調圧カム機構９の固定側カム部９ａに伝達される
。なお、操作部５０における低高速モート切換え装置用
アクチュエータ５１ｂに基づくハイクラッチＣ２又はロ
ーコースト＆リバースブレーキＢ１の作動、そしてロー
ワンウェイクラッチＦの係止・オーバランにより、前述
したようにシングルプラネタリギヤ機構からなる低高速
モード切換え装置４０を低速モードＬ又は高速モードＨ
に切換えられる。

そして、調圧カム機構９の固定側カム部９に伝達された
トルクは、ローラ及び可動側カム部９ｂを介してプライ
マリプーリ５の可動シーブ５ｂに伝達されると共に、伝
達トルクに対応した軸力を固定シーブ５ａに付与し、従
ってベルト７を介して関連しているベルト式無段変速装
置１全体に伝達トルクに対応した軸力な付与する。更に
、該固定シーブ５ａのトルクはボールスプライン２１を
介して可動シーブ５ｂに伝達され、そして前記調圧カム
機構９に基づく軸力にてベルト７を挟持して、該ベルト
７を介してセカンダリプーリ６に伝達される。この際、
ベルト７からの軸方向反力が固定シーブ５ａ及び可動シ
ーブ５ｂに作用するが、固定シーブ５ａから軸力は調圧
カムａＪＡ９を介してシャフトのフランジ部２ａにて担
持され、また可動シーブ５ｂからの軸力は、スラストボ
ールベアリング２３、自動調芯機構２２、所定状態にあ
るボールネジ装置１０．調節部材２６、スラストボール
ベアリング２９及び自動調芯機構２８を介してシャフト
２に固定されているフランジ部２７にて担持され、これ
により軸力がプライマリシャフト２の引張り応力として
作用する閉ループにて受けられる。なお、可動シーブ５
ｂに作用する軸力の一部はシーブ背面から直接弾性付勢
部材３６及び支持板３５を介してシャフト２に受けられ
、スラストベアリング２３．２９及びボールネジ装Ｔｔ
１０に作用する軸力を軽減している。

そして、ベルト７からのトルクはセカンダリプーリ６に
伝達され、更にキーｋ及びボールスプライン２１′を介
してセカンダリシャフト３に伝達される。この際、プラ
イマリ側と同様に、セカンダリ側においても固定シーブ
６ａに作用する軸反力はナツト３８により直接シャフト
３にて担持され、また可動シーブ６ｂに作用する軸反力
は、スラストボールベアリング２３′、ボールネジ装置
１１、調節部材２６′、スラストボールベアリング２９
′及びフランジ部３Ｃにて担持される。また同様に、可
動シーブ６ｂに作用する軸力の一部は直接弾性付勢部材
３６′及び支持板３５′を介してシャフト３に受けられ
る。

なおこの際、プライマリ側及び七カンダ９１１＋１１に
おいて、可動シーブ５ｂ、８ｂにカタギが生じても、自
動調芯機構２２．２２’によりスラストボールベアリン
グ２３．２３’は自動調芯されて、ボール２３ｂ、２３
’　ｂは可動シーブ５ｂ、８ｂの背面に全周に亘り均一
に当るように自動的に調節される。また、ケース２５の
肩部にて支持されている調節部材２６．２６’に対して
ブライマツ又はセカンダリプーリ２．３がカタギを生じ
ても、自動調芯機構２８．２８’により自動調芯されて
、ボール２９ｂ、２９’　ｂは調節部材２６゜２６′の
背面に全周に亘り均一に当るように自動的に調節される
。

また、制御部からの変速指令に基づき、電気モータ１３
が回転すると、減速装置１４３を介して第１のカウンタ
シャフト１７に遊合された大歯車２１ａが回転し、更に
該歯車２１ａと噛合する歯車部２２ｂにより自動調芯機
構２２そしてそれと一体の雌ネジ部１０ｂが回転する。

すると、調節部材２６にて回転が阻止されている雄ネジ
部１０ａに対して雌ネジ部１０ｂは軸方向に移動し、ス
ラストボールベアリング２３を介して可動シーブ５ｂを
移動して、プライマリプーリ５のベルト有効径を変更す
る。一方、前記大歯車２１ａの回転は、ギヤユニット２
１の小歯車２１ｂ及び大歯車１９ａの噛合により大幅に
減速されて第２のカウンタシャフト１９に伝達され、更
に非円形ギヤ１６．１５を介して第１のカウンタシャフ
ト１７に伝達される。そして、該第１のカウンタシャフ
ト１７の回転は大歯車１７ａ及びギヤユニット２０の小
歯車２０ｂ更に大歯車２０ａを介して増速され、該大歯
車２０ａの回転がセカンダリ側の自動調芯機構２２の歯
車部２２′ｂに伝達される。該歯車部２２′ｂの回転に
より、それと一体の雌ネジ部１１ｂが固定状態にある雌
ネジ部１１ａに対して相対回転して軸方向゛に移動し、
スラストボールベアリング２３′を介して可動シーブ６
ｂを移動して、セカンダリプーリ６のベルト有効径を変
更する。この際、プライマリ及びセカンダリプーリ５，
６の移動量とベルト７の移動量とは線形に対応しないが
、前記非円形ギヤ１５．１６を介して伝動することによ
り、上記再移動量の差は適正に吸収される。また、構造
上から、非円形ギヤ１５．１６は１回転以内に押えられ
るが、互に減速した第１及び第２のカウンタシャフト１
７．１９に非円形ギヤを設けることにより、該非円形ギ
ヤ１５．１６の回転を１回転以内に押えたものでありな
がら、プライマリ及びセカンダリ側の歯車部２２ｂ、２
２’　ｂには増速した回転を連動し、ボールネジ装ｒＩ
ｔｌｏ、１１の多数回転を可能とし、これによりボール
ネジ装置が所定リードにて所定ストロークを得ることが
可能となっている。

なおこの際、例えば電気モータ１３を無段変速装置１の
アップシフト方向に回転すると、プライマリ側のボール
ネジ装置１０の雌ネジ部１０ｂは伸長すると共に、セカ
ンダリ側のボールネジ装置１１の雌ネジ部１１ｂは収縮
する。すると、プライマリ側可動シーブ５ｂは雌ネジ部
１０ｂと共にプーリ径拡方向（図面軸方向右側）に移動
するが、この際、ボールスプライン２１により、両回動
シーブ５ｂボス部は回答摩擦摺動を伴うことなく軸方向
に移動する。また、セカンダリ側可動シーブ６ｂは、雌
ネジ部１１ｂの移動に伴い、前記調圧カム機構９に起因
するベルト７からの力に基づきプーリ径縮方向（図面軸
方向右側）に移動するが、この際プライマリ側と同様に
、ボールスプライン２１′により、可動シーブ６ｂの間
に回答摩擦摺動を伴うことなく軸方向に移動する。更に
、プライマリ側ボールネジ装置１０及びセカンダリ側ボ
ールネジ装？ｆｆ１ｌは、回転力を軸力に変換し得ると
共に軸力な回転力に変換し得る可逆伝動装置からなり、
かつ両ボールネジ装置の雌ネジ部１０ｂ、ｌｌｂは、ス
パーギヤー又はへりカルギヤからなる可逆伝動装置１２
にて連動されているので、セカンダリプーリ６における
ベルト７からの軸力は前記可逆伝動装置を介してプライ
マリプーリ５の軸力に変換・伝達されている。従って、
変速に際してプライマリ側ボールネジ装置１０が可動シ
ーブ５ｂに作用する軸力は、前述可動シーブ５ｂの軸方
向移動抵抗が殆どないこと及び可逆伝動に基づき、プラ
イマリ側プーリ５及びセカンダリプーリ６からのベルト
７に対する挟圧力の差だけで足り、電気モータ１３は小
さなトルク容量のもので足りると共に高速にて変速操作
が可能であり、また調圧カム機Ｍ４９も、可動シーブ５
ｂの移動抵抗骨を必要としない、比較的小さな軸力な発
生するもので足りる。なお、電気モータ１３をダウンシ
フト方向に回転すると、セカンダリ側ボールネジ装置１
１が伸長すると共にプライマリ側ボールネジ装置１０が
収縮して、上述と同様に変速操作される。

また、車輌が高速状態即ちベルト式無段変速装置１が増
速状態にあって、急ブローキをかけて車輌を停止した際
、ベルト式無段変速装置１が最低速状態に戻りきれない
場合がある。この場合、前述したように、ボールネジ装
ｒａ、ｉｏ、１１は比較的小さなリード角からなり、か
つ可動シーブ５ｂ、６ｂの摺動摩擦抵抗はなく、更にベ
ルト７とプーリ５，６との静止摩擦角はその接触角より
小さいので、ベルト式無段変速装ｙ１１の停止状態にあ
っても可動シーブの軸方向移動が可能であり、従って車
輌停止後にあっても、電気モータ１３の回転を継続して
可動シーブ５ｂ、６ｂを軸方向に移動し、無段変速装置
１を最低速状態に戻し操作する。

そして、プライマリシャフト３の回転は、フランジ部３
Ｃからシングルプラネタリギヤ機構４０のリングギヤ４
０Ｒに伝達され、前述したように、該プラネタリギヤ機
構にて単に減速され又はトランスファー８０からの回転
と合成されてギヤ軸７０ａに伝達される。更に、該ギヤ
軸７０ａの回転が減速装置７１を介して差動歯車装置７
５に伝達され、そして左右フロントアクスル軸７３に伝
達される。

ついで、第１０図に沿って一部変更した実施例について
説明する。

本実施例は、先の実施例がギヤユニット２１゜２０をそ
れぞれカウンタシャフト１７．１９に回転自在に支持し
たのに対し、ギヤユニットをそれぞれ別個に支持したも
のである。即ち、トルク伝達装置１２が４本のカウンタ
シャフト１７，１７’、１９．１９’を有しており、中
央の２個のシャフトと１７．１９に非円形ギヤ１５．１
６か固定されていると共に大歯車１７ａ、１９ａが固定
されている。更に、カウンタシャフト１７’には大歯車
２１ａ及び小歯車２１ｂが固定されており、大歯車２１
ａがプライマリ側ボールネジ装；ａ１０の雌ネジ部１０
ｂに固定されている歯車２２ｂに噛合すると共に、小歯
車２１ｂが前記大歯車１９ａに噛合して、非円形ギヤか
らの伝動経路にて増速装置となるギヤユニット２１を構
成している。また、カウンタシャフト１９′には大歯車
２０ａ及び小歯車２０ｂが固定されており、大歯車２０
ａがセカンダリ側ボールネジ装置１１の雌ネジ部１１ｂ
に固定されている歯車２２′ｂに噛合すると共に、小歯
車２０ｂが前記大歯車１７ａに噛合して、非円形ギヤか
らの伝動経路にて増速装置となるギヤユニット２０を構
成している。

なお、上述実施例は、ベルト式無段変速装置１を、シン
グルプラネタリギヤ機構４０と組合せて低速モード及び
高速モードに切換える自動変速機Ａに適用したものにつ
いて説明したが、例えばトルクコンバータとベルト式無
段変速装置を組合せた自動変速機等、他のタイプの自動
変速機に適用してもよいことは勿論である。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、両機械式アクチュ
エータ（１０）、（１１）の回転部（１０ｂ）、（ｌｌ
ｂ）を連動するトルク伝動装置！（１２）に非円形ギヤ
（１５）、（１６）を介在して、可動シーブ（５ｂ）、
（６ｂ）の移動量をベルト（７）にて規定される可動シ
ーブ本来の移動量に一致させたものでありながら、非固
形ギヤ（１５）、（１６）の噛合が１回転以内に制限さ
れるにも拘らず、一方の非円形ギヤ（１５）を増速装置
（１２ａ）を介°して一方の回転部（１１ｂ）に連動す
ると共に、他方の非円形ギヤ（１６）を増速装置（１２
ｂ）を介して他方の回転部（１０ｂ）に連動したので、
機械式アクチュエータには複数回転を伝達することがて
き、これにより機械式アクチュエータは所定のリード等
により、可動シーブのフルストロークに亘り充分に軸力
を発生することができる。

特に、機械式アクチュエータがボールネジ装置（１０）
、（１１）であると、ボールネジ装置はそのリードを可
動シーブ（５ｂ）、（６ｂ）のフルストロークに合せて
最適に設定することが可能となり、かつボール数を適正
に設定して充分な負荷容量を確保し得ると共に、軸方向
寸法の短縮化を図ることができる。

また、上述した増速装置（１２ａ）、（１２ｂ）の介在
により、カウンタシャフト（１７）。

（１９）上の歯車の径を小型化することができると共に
、非円形ギヤ（１５）、（１８）のギヤ径も小型化する
ことができ、これによりベルト式無段変速装置１全体の
コンパクト化を図ることができる。

また、非円形ギヤ（１６）、（１５）をそれぞれ固定し
ているカウンタシャフト（１７）、（１９）に、増速（
減速）装置（１２ｂ）、（１２ａ）を構成するギヤユニ
ット（２１）、（２０）を回転自在に支持したので、こ
れら増速装置の軸支持構造が簡単となり、かつ装置のコ
ンパクト化を図ることができる。

更に、一方の機械式アクチュエータ（例えばセカンダリ
側ボールネジ装置）（１１）の回転部（ｌｌｂ）に固定
した歯車（２２’　ｂ）に噛合するギヤユニット（２０
）を支持する一方のカウンタシャフト（１９）を、該ギ
ヤユニットの歯車（２０ａ）が他方の機械式アクチュエ
ータ（１０）を装着したプーリ（例えばプライマリプー
リ）（５）と側面視においてラップしない位置にオフセ
ットしたので、ギヤユニット（２０）を他方のプーリ（
５）に干渉されることなく、軸方向にラップする位置に
配置でき、軸方向寸法の短縮化を図ることができる。

また、非円形ギヤ（１６）、（１５）を、カウンタシャ
フト（１７）、（１９）の突出部に固定し、かつ該非円
形ギヤを、ケース（２５）に取付けたカバー（１３１）
にて保護したので、非円形ギヤ（１Ｂ）、（１５）はケ
ース（２５）の外側にて組付は可能となり、組立性能及
びメンテナンス性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるベルト式無段変速装置を示す展
開断面図、第２図はその概略図である。 そして、第３図は該ベルト式無段変速装置を適用した自
動変速機を示す全体断面図、第４図は該自動変速機の概
略を示す概略図、第５図はその各ポジションにおける各
要素の作動を示す図である。 更に、第６図ないし第９図はベルト式無段変速装置の後
方（第１図左方）からみた各歯車列の図であり、第６図
は非円形ギヤを示す図、第７図は一方の増速装置（減速
装置）を示す図、第８図は他方の増速装置を示す図、第
９図は回転駆動装置からの減速装置を示す図である。ま
た、第１０図は一部変更したベルト式無段変速装置の概
略図である。 １・・・ベルト式無段変速装置　　　２・・・プライマ
リシャフト　　　３・・・セカンダリシャフト５・・・
プライマリプーリ　　　６・・・セカンダリプーリ、　
５ａ、８ａ・・−固定シーブ　　　５ｂ。 ６　ｂ−・・可動シーブ、　５ａ＝、５ｂ１，６ｂ。 ・・・ボス部、　７・・・（金属）ベルト　　　９・・
・調圧（カム）機構　　　１０．１１−・・機械式アク
チュエータ（ボールネジ装置）　　　　１０ａ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれシャフトに支持されかつ軸方向に相対移動
   し得る２個のシーブからなるプライマリプーリ及びセカ
   ンダリプーリと、これら両プーリに巻掛けられるベルト
   と、これら両プーリの可動シーブを軸方向に移動する機
   械式アクチュエータと、を備えてなるベルト式無段変速
   装置において、 前記機械式アクチュエータが、固定部材に 少なくとも回転方向を阻止されている固定部と回転部と
   からなり、 該プライマリ及びセカンダリ側の両機械式 アクチュエータの回転部をトルク伝達装置により互に連
   動すると共に、該トルク伝達装置に回転駆動装置からの
   トルクを伝達し、 また前記トルク伝達装置に、互に噛合する １対の非円形ギヤを介在し、 そして前記一方の非円形ギヤを増速装置を 介して前記一方の回転部に連動すると共に、前記他方の
   非円形ギヤを増速装置を介して前記他方の回転部に連動
   してなる、 ベルト式無段変速装置。 ２、前記機械式アクチュエータが、ボールネジ装置から
   なり、ボールネジ装置の雄ネジ部 が、固定部材に回転方向及び軸方向移動不能に連結して
   前記固定部を構成し、かつ雌ネジ部が、前記回転駆動装
   置に連結して前記回転部を構成すると共に、前記雄ネジ
   部に螺合して軸方向に移動してなる、 請求項１記載のベルト式無段変速装置。 ３、前記１対の非円形ギヤをそれぞれカウンタシャフト
   に固定し、かつこれらカウンタシャフトにそれぞれ大歯
   車及び小歯車からなるギヤユニットを回転自在に支持し
   、該一方のカウンタシャフトに支持されるギヤユニット
   の大歯車を前記他方の回動部に固定した歯車に噛合する
   と共に、その小歯車を他方のカウンタシャフトに固定し
   た歯車に噛合してなる、請求項１記載のベルト式無段変
   速装置。 ４、前記一方の機械式アクチュエータの回転部に固定し
   た歯車に噛合するギヤユニットを支持する一方のカウン
   タシャフトを、該ギヤユニットの歯車が前記他方の機械
   式アクチュエータを装着したプーリと側面視にてラップ
   しない位置に配置してなる、 請求項３記載のベルト式無段変速装置。 ５、前記非円形ギヤを、ケースにベアリングを介して支
   持されているカウンタシャフトのベアリング支持面より
   突出した突出部に固定 し、かつこれら非円形ギヤを前記ケースに取付けたカバ
   ーにて保護してなる、 請求項１記載のベルト式無段変速装置。