JPH0242238A - 無段変速機 - 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、車両用のベルト式無段変速機に関し、特に中
立位置から前進のために直結し、または後退のために逆
転して動力伝達する歯車式切換部の構成に関するもので
ある。

【従来の技術】

ベルトを用いた可変プーリの無段変ｉ機では、アクセル
ペダルの踏込みに伴うエンジン回転数と車速との関係で
プーリ比が変換されて、無段階の変速を自動的に行うよ
うに構成されている。そのため、かかる！！段変速機で
は、特に前進位置で複数の変速比の異なる変速段を選択
的に得る変速機構は不要になり、動力の伝達を遮断する
中立位置。 直結して動力をそのまま伝達する前進位置、および逆転
して動力伝達する後退位置の３位置だけで済み、これら
の３位置に切換えるための切換部が設けられている。 そこで従来、この種の無段変速機の切換部については、
特開昭６０−１６４０６１号公報所載のものがあり、こ
こでは、電磁式クラッチを介して無段変速機の切換部へ
動力伝達する系において、切換部の被係合側の慣性マス
が大きくても、前進段、　ｆ＆進殴についての切換操作
にシンクロ機構を用いていて、円滑に同期が取れるよう
にしている。

【発明が解決しようとする課題】

このような無段変速機において、新たに提起された問題
は、エンジンの高速化および軽自動車などにみられる高
減速比化に対応しなければならないことである。上記無
段変速機において、ベルトの周速が高くなると、ベルト
にかかる遠心力により大きな引張力が発生し、ベルトの
強度、耐久性および伝達効率に悪影響を及ぼす。 そこで、本発明は、温か一対のギヤを上述の無段変速機
の切換部に組込むだけの簡単な構成で、入力側の主プー
リの回転の上昇を抑え、ベルトに働く遠心力を抑制する
ことにより、ベルトの強度。 耐久性、伝達効率などへの悪影響がない状況で、エンジ
ンの高速化および高減速比化に対応できるようにした無
段変速機を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

このため、本発明では、プーリ比変換部の入力側に配置
される切換部が、入力側の軸とそれに同軸上に配置され
た出力側の軸を有し、上記入力側の軸に一体形成される
ドライブギヤと上記出力側の軸に回転自在に嵌合するド
リブンギヤをカウンタギヤおよびアイドラギヤを介して
噛合い構成し、上記入力側の軸と同軸で回転自在のイン
ターメディエイトギヤを上記カウンタギヤに噛合い構成
すると共に、上記出力側の軸と上記インターメディエイ
トギヤとの間に、前進側シンクロ機構を設け、上記ドリ
ブンギヤとの間に後進側シンクロ機構を設け、少なくと
も上記ドライブギヤとインターメディエイトギヤとの間
で第１段の減速を行なうように構成している。

【作　　用】

したがって、エンジンの高速化を図っても、プーリ比変
換部に入る前段で、切換部において第１段の減速が達成
されるなめ、ベルトに加わる遠心力の増大を抑制でき、
ベルトの強度、耐久性、伝達効率などへの悪影響が避け
られ、プーリ比変換部以降の減速部と共に高減速比化に
対処でき、しかも、切換部は一対のギヤが加わるだけの
簡単な構成上の追加でよい。

【実　施　例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。第１図において、本発明が適用される無段変速機
の一例として、電磁粉式クラッチ付無段変速機について
説明すると、符号１は電磁粉式クラッチ、２は無段変速
機であり、無段変速ｆｉ２は大別すると、入力側から切
換部３．プーリ比変換部４および終減速部５が伝動構成
され、更にプーリ比変換部４を制御する油圧制御部６を
備えて成る。そして、３つに胴割りされた１つのクラッ
チハウジング７内に電磁粉式クラッチ１が収容設置され
、このハウジング７に対し連続的に接合するメインケー
ス８およびサイドケース９内に無段変速機２の切換部３
．プーリ比変換部４および終減速部５が組付けられてい
る。 電磁粉式クラッチ１は、エンジンからのクランク軸１０
にドライブプレート１１を介してフライホイールを兼ね
たリング状のドライブメンバ１２が一体結合し、これに
対し変速機入力軸１３にコイル１４を内蔵したディスク
状のドリブンメンバ１５が、回転方向に一体的にスプラ
イン結合している。そして５これらのドライブおよびド
リブンメンバ１２．１５が遊嵌して両者の間に径の大き
い円形帯状のギャップ１６が形成され、且つギャップ１
６の付近に電磁粉を有するパウダ室１７が設けである。 また、コイル１４を具備するドリブンメンバ１５のハブ
部において、スリップリング１８と給電用ブラシ１９が
摺接され、スリップリング１８から更にドリブンメンバ
１５内部を通ってコイル１４にクラッチ電流回路が構成
されている。 こうして、コイル１４にクラッチ電流を流すと、ギャッ
プ１６を介してドライブおよびドリブンメンバ１２．１
５の間に生じる磁力線により、そのギャップ１６に電磁
粉が鎖状に結合して集積し、これによる結合でドライブ
メンバ１２に対しドリブンメンバ１５が滑りながら一体
結合して、クラッチ接続状態になる。一方、クラッチ電
流をカットすると、電磁粉によるドライブおよびドリブ
ンメンバ１２．１５の結合力が消失してクラッチ切断状
態になる。そして、この場合のクラッチ電流の供給およ
びカットを無段変速ＴＩ＆２の切換部３の操作に連動し
て行うようにすれば、Ｐ（パーキング）またはＮ（ニュ
ートラル）レンジから前進のＤ（ドライブ）。 しくロー）または後退のＲ１（リバース）レンジへの切
換時に自動的にクラッチ１が接断して、クラッチペダル
操作が不要になる。 次いで、切換部３は前後進共にシンクロ橘構付のもので
、クラッチ１からの入力側の軸１３とこれに同軸上に配
置された出力側の主軸２０との間に設けられる。即ち、
上記入力側の軸１３はドライブギヤ２１が一体的に形成
され、上記出力側の主軸２０には後進被係合側のドリブ
ンギヤ２２が回転自在に嵌合しである。上記ドライブギ
ヤ２１には、ベアリングを介して前進被係合側のインタ
ーメディエイトギヤ２１×が回転自在に嵌合しである。 そして上記軸１３および主軸２０に対して平行に配置し
たカウンタ軸２３には、上記ドライブギヤ２１に噛合す
るカウンタギヤ２４ａがスプライン嵌合されており、ま
た、上記インターメディエイトギヤ２１ｘに噛合される
カウンタギヤ２４ｂが一体に形成されている。そして、
上記各ギヤ２１，２４ａ、２４ｂ、２１ｘのギヤ比を適
切に設定することによって、上記軸１３の回転に対し、
上記インターメディエイトギヤ２１Ｘの回転が減速され
るように構成されて、第１段の減速がなされる。更に、
上記カウンタ軸２３には別のカウンタギヤ２４ｃが一体
形成してあって、これはアイドラギヤ２６に噛合し、上
記アイドラギヤ２６は上記ドリブンギヤ２２に噛合され
ている。そして上記主軸２０とインターメディエイトギ
ヤ２１×との間に前進側シンクロＩＩ楕２７が、上記主
軸２０とドリブンギヤ２２との間に後進側シンクロ機構
２８が、それぞれ設けである。 プーリ比変換部４は、上記主軸２０に対し副軸３５が平
行配置され、これらの両軸２０．３５にそれぞれ主プー
リ３６．副プーリ３７が設けられ、且つ両プーリ３６．
３７の間にエンドレスの駆動ベルト３８が掛は渡しであ
る。プーリ３６．３７はいずれも２分割に構成され、一
方のプーリ半体３６ａ、　３７ａに対し、他方のプーリ
半体３６ｂ、３７ｂがブーり間隔を可変にすべく移動可
能にされ、可動側プーリ半体３６ｂ、３７ｂにはそれ自
体ピストンを兼ねた油圧サーボ装置３８゜３９が付設さ
れ、更に副プーリ３７の可動側プーリ半＃　３７ｂには
プーリ間隔を狭くするようにスプリング４０が付勢され
ている。そして、副プーリ側油圧サーボ装置３９のサー
ボ油圧を変化しながら主プーリ側油圧サーボ装置３８に
給排油して、主プーリ３Ｇと副プーリ３７のブーり間隔
を、一方が狭くなるのに伴って、他方が広くなるように
変化し、これにより駆動ベルト３８のプーリ３６．３７
におけるプーリ比を無段階に変換して、無段変速した動
力を副軸３５に取出すようになっている。 終減速部５は、上記プーリ比変換部４の高速段側最小プ
ーリ比が例えば０．５と非常に小さく、このため副軸３
５の回転数が大きい点に鑑み、副軸３５に対し中間減速
ギヤ４１を介して出力軸４２が連結される。そして、こ
の出力軸４２の出力ギヤ４３にファイナルギヤ４４が噛
合い、ファイナルギヤ４４から差動機構４５を介して左
右の駆動輪の車軸４６．４７に伝動構成され、ＦＦまた
はＲＲ車に適用することが可能になっている。 更に油圧制御部６は、上記主プーリ３６の隣りに作動源
としてのオイルポンプ５０が設置され、このオイルポン
プ５０は高圧用ギヤポンプであり、ポンプ駆動軸５１が
主プーリ３６．主軸２０および入力側の軸１３の内部を
貫通してエンジンクランク軸１０に直結しており、エン
ジン運転中、常に油圧を生じるようになっている。オイ
ルポンプ５０の油圧は油路５２により油圧制御回路５３
に導かれ、この回路５３で車速、アクセルの踏込みに応
じたスロットル開度およびエンジン回転数等により制御
されて、油路５４、５５によりプーリ比変換部４の各油
圧サーボ装置３８．３９に供給され、無段変速制御する
ように構成される。 第２図において、上記切換部３について詳記すると、前
進および後進側シンクロ機構２７．２８は一部共通して
背合わせに構成されている。そこで、前進側シンクロ機
構２７について説明すると、ギヤ２１×にはスプライン
部２１ａとコーン部２１ｂが形成されて、コーン部２１
ｂにスプライン部２９ａを有するシンクロリング２９が
嵌合される。また、主軸２０に一体結合するハブ３０に
スリーブ３１が軸方向移動可能にスプライン嵌合してお
り、ハブ３０のキー渭り０ａ内にシンクロキー３２が挿
入され、シンクロキー３２はスプリング３３により突起
部３２ａがスリーブ３１の溝３１ａに出入り可能に嵌合
してあり、スリーブ３１の外側の溝３１ｂに図示しない
シフトフォークが係合している。 後進側シンクロ機構２８はギヤ２２に上述と同様のスプ
ライン部２２ａとコーン部２２ｂを有し、コーン部２２
ｂにスプライン部３４ａを有するシンクロリング３４が
嵌合して、上述のハブ３０、シンクロキー３２およびス
リーブ３１と共にシンクロ機構を構成している。ここで
、シンクロキー３２の両端部はシンクロリング２９．３
４の溝２９ｂ　、　３４ｂに嵌合しているが、溝幅の方
が大きく形成されて同期した際にシンクロリング２９．
３４を単独に回転変位し得るようになっている。 このように構成された無段変速８１２の切換部３の動作
を第３図を用いて説明する。まず、前進への切換動作に
ついて説明すると、最初はスリーブ３１とシンクロリン
グ２９のスプライン部３１ｃ、２９ａは第３図（ａ）の
ようにくい違った状態である。その状態すなわち第２図
のような中立位置からスリーブ３１をシフトフォークに
よりインターメディエイトギヤ２Ｉｘ側に動かす。する
と、シンクロキー３２もスリーブ３１と一緒に動いて、
そのシンクロキー３２はシンクロリング２９をギヤ２１
ｘのコーン部２１ｂに押付けることになり、このためシ
ンクロリング２９はインターメディエイトギヤ２１×の
回転に引きずられてキー３２と溝２９ｂの隙間分だけ回
転し、スリーブ３１とシンクロリング２９のスプライン
部３１ｃ。 ２９ａは第３図（ａ）のようにくい違った状態になる。 次いで、スリーブ３１を更に押すと、キー３２はシンク
ロリング２９により進行が阻止されることから、キー３
２の突起部３２ａと？ｉ＄３１ａの係合が外れてスリー
ブ３１のみが移動し、そのスプライン部３１ｃがシンク
ロリング２９のスプライン部２９ａに第３図（ｂ）のよ
うに当接して強く押圧する。そこで、両スプライン部の
面取り部回転方向の分力を介して主軸２０の回転がイン
ターメディエイトギヤ２１×に伝わり、両者は同期する
ようになる。そして、同期した際にはシンクロリング２
９はもはやインターメディエイトギヤ２１ｘに回転を伝
える必要がなくなって回転方向にフリーとなるため、第
３図（Ｃ）のようにスリーブ３１のスプライン部３１ｃ
がシンクロリング２９を押しのけながらインターメディ
エイトギヤ２１ｘのスプライン部２１ａと噛合って係合
する。 こうして、クラッチ１からの入力側の軸１３がドライブ
ギヤ２１．カウンタギヤ２４ａ、　２４ｂおよびインタ
ーメディエイトギヤ２１×を経由して主軸２０に動力伝
達系路を楕成し、クラッチ１の係合に伴いエンジン動力
が第１段の減速状態でプーリ比変換部４に入力して前進
走行となる。 一方、後進への切換動作の場合にはスリーブ３１を上述
と逆のギヤ２２側に動かすと、そのスリーブ３１とシン
クロリング３４のスプライン部３１ｃ、　３４ａにより
上述と同様に同期作用する。そこで、クラッチ１のマス
の大きいドリブンメンバ１５から入力側の軸１３、ギヤ
２１．２４ａ　、　２４ｃ　、　２６．２２に至る間の
部分が惰行回転している場合にも、それは直ちに主軸２
０と同期してスリーブ３１゛とギヤ２２のスプライン部
３１ｃ、２２ａの噛合いにより係合する。こうして、入
力側の軸１３はギヤ２ｔ、２４ａ、２４ｃ、２ｆ３，２
２を介して主軸２０に連結され、エンジン動力が減速逆
転して伝達されることになって、後進走行となる。 なお、上記実施例において、第１段の減速が切換部でな
される分、終減速部５における減速段を１つ少なくする
ような、具体的には中間減速ギヤ４１を削除して構成上
簡素化することができる。この場合でも、エンジンの高
速化に伴うプーリ比変換部４の回転速度の上昇を押える
ために、上記第１段の減速機能が有効に働いている。

【発明の効果】

本発明は以上詳述したようになり、温か一対のギヤを上
述の無段変速機の切換部に組込むだけの簡単な構成で、
第１段の減速によりベルトに働く遠心力を抑制すること
で、ベルトの強度、耐久性。 伝達効率などへの悪影響がない状況でエンジンの高速化
および高減速比化に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無段変速機の一実施例を示すスゲ
ルトン図、第２図は要部の断面図、第３図（ａ）ないし
くＣ）は動作の説明図である。 ３・・・切換部、４・・・プーリ比変換部、１３・・・
入力側の軸、２０・・・主軸、２１・・・ドライブギヤ
、２１ｘ・・・インターメディエイトギヤ、２２・・・
ドリブンギヤ、２４ａ〜２４ｃ・・・カウンタギヤ、２
６・・・アイドラギヤ、２７゜２８・・・シンクロ機構
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プーリ比変換部の入力側に配置される切換部が、入力側
   の軸とそれに同軸上に配置された出力側の軸を有し、上
   記入力側の軸に一体形成されるドライブギヤと上記出力
   側の軸に回転自在に嵌合するドリブンギヤをカウンタギ
   ヤおよびアイドラギヤを介して噛合い構成し、上記入力
   側の軸と同軸で回転自在のインターメディエイトギヤを
   上記カウンタギヤに噛合い構成すると共に、上記出力側
   の軸と上記インターメディエイトギヤとの間に、前進側
   シンクロ機構を設け、上記ドリブンギヤとの間に後進側
   シンクロ機構を設け、少なくとも上記ドライブギヤとイ
   ンターメディエイトギヤとの間で第１段の減速を行なう
   ように構成したことを特徴とする無段変速機。