JPH0333943B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として自動車に使用されるＶベルト
式無段変速機構と前後進切換機構とからなる無段
変速機に関するものであり、特に前後進切換機構
の構造に関するものである。

無段変速機を自動車用として使用した場合、変
速操作が不要である、もしくは負荷等の条件に応
じて任意の減速比が選べるというような利点があ
り、従来から種々の提案がなされている。

例えば、特公昭56−66557号にはトルクコンバ
ータ、Ｖベルト式無段変速機および前後進切換機
構とからなる無段変速機が提案されている。この
提案では、Ｖベルトの駆動用および被駆動用プー
リのテーパのついたＶベルト溝幅を可変とするこ
とによりテーパにそつてプーリによるベルトの回
転半径を無段階に変化させる公知のＶベルト式無
段変速機構がトルクコンバータを介してエンジン
によつて駆動されており、トルクコンバータとＶ
ベルト式無段変速機構の間またはＶベルト式無段
変速機構と出力軸との間に前後進切換機構を介在
せしめた無段変速機が構成されている。これによ
り、発進時など急な変速は主にトルクコンバータ
で行ない、通常の緩やかな変速はＶベルト式無段
変速機構で行なうとともに遊星歯車装置を有する
前後進切換機構により前後進の切換えを行なつて
いる。この提案の前後進切換機構は、前後進切換
用の正・逆転切換えをリングギヤに設けたブレー
キと、サンギヤとキヤリアとの係合を断続するク
ラツチとにより行なうようにしているが、この構
成では、上記ブレーキとクラツチを遊星歯車装置
の側部で軸方向に並列に配置しているため軸方向
寸法が長くなり、車のコンパクト化等のため軸方
向寸法をできるだけ短くしたいという要望に反す
ることとなる。さらに、軸方向に並列に配置され
たブレーキおよびクラツチは、これを収容するケ
ースの収容部が互いに開口方向を対向させて形成
されるようになることから成形性および前後進切
換機構の組付性が損なわれ易く簡略化したいとい
う要望もある。

本発明は上記の事情に鑑み、前後進切換機構の
軸方向寸法を短縮しかつブレーキ、クラツチの配
設構造を簡単にすることにより、コンパクトで構
造簡単な無段変速機を提供することを目的とす
る。

本発明の無段変速機は、 Ｖベルト式無段変速機構と該機構に直列に接続
される遊星歯車装置を有する前後進切換機構とを
備え、上記前後進切換機構の入力軸と出力軸のい
ずれか一方を上記遊星歯車装置のサンギヤ、キヤ
リア、リングギヤのうちの１つの要素に、他方を
２つの要素の一方に直結し、上記遊星歯車装置の
残りの要素に該要素の回転を阻止することによつ
て入力軸の回転を逆転させて出力軸に伝達させる
多板式ブレーキを設けるとともに、上記３つの要
素のうちの２つの要素の結合をコントロールする
ことによつて入力軸の回転を直結状態にて出力軸
に伝達させる多板式クラツチを設けた無段変速機
において、 上記多板式クラツチが、上記遊星歯車装置の軸
方向側部において該多板式クラツチのクラツチド
ラムの開口部が上記遊星歯車装置側に開口した状
態でケースに支持されて配設されるとともに、 上記多板式ブレーキが、上記多板式クラツチま
たは遊星歯車装置の半径方向外方において上記多
板式クラツチのクラツチドラムの開口側と同方向
に開口した前記ケースの収容部内に配設されてい
ることを特徴とするものである。

本発明によれば、多板式ブレーキが多板式クラ
ツチまたは遊星歯車装置の半径方向外方に配設さ
れているので、前後進切換機構の軸方向寸法を短
縮することができ、コンパクトな無段変速機を実
現することができる。しかも、上記多板式ブレー
キおよび多板式クラツチは、その収容部およびク
ラツチドラムが同じ方向に開口しているので、こ
れら多板式ブレーキおよび多板式クラツチを収容
および支持するケースに、相互に対向する面を形
成する必要がなく、これにより、上記ケースの成
形性を向上させることができるとともに、前後進
切換機構の組付性を向上させることができ、構造
の簡単な無段変速機を実現することができる。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。

第１図および第２図は本発明の実施例の主要部
を示す概略図であり、第１図は前後進切換機構に
おいてクラツチによりキヤリアとリングギヤの結
合をコントロールする場合、第２図はサンギヤと
リングギヤの結合をコントロールする場合を示
す。

第１図に示す実施例では、Ｖベルト式無段変速
機構１０の入力軸３はダンパ２（これはダンパの
替わりに流体継手、トルクコンバータでもよい）
を介して、エンジン１により駆動される。この駆
動軸上の固定フランジ１１と一体のシリンダ１１
ａと、このシリンダ１１ａに軸方向にのみ摺動自
在に挿入された移動フランジ１２と一体のピスト
ン１２ａとにより、ピストン室１３を形成する。
なお本実施例では、固定フランジの外周部および
移動フランジの内周部に設けた軸方向に延びる溝
にボール１４を入れて移動フランジ１２が軸方向
移動可能でかつ固定フランジ１１と同一回転する
ようにしている。上記ピストン室１３に油圧、空
気圧等をかけることによりピストン１２ａを押し
たり戻したりして移動フランジ１２を軸方向に移
動させて、移動フランジ１２と固定フランジ１１
とでなる駆動側プーリの溝幅を制御することがで
きる。被駆動側をプーリも上記駆動側プーリと同
様で、固定フランジ１５と一体のシリンダ１５ａ
に移動フランジ１６と一体のピストン１６ａがボ
ール１８により軸方向にのみ摺動自在に挿入さ
れ、ピストン室１７の油圧、空気圧等により移動
フランジ１６と固定フランジ１５とからなる被駆
動側プーリの溝幅を制御することができる。以上
の移動フランジ１２，１６および固定フランジ１
１，１５はいずれも半径方向に向つて拡がるテー
パを有し、プーリの溝幅の制御に伴ないＶベルト
１９のプーリによる回転半径が変化するので、駆
動側および被駆動側プーリのＶベルト１９用溝幅
を適当に制御して無段階の減速比を得ることがで
きる。

上記Ｖベルト式無段変速機構１０の出力軸４
は、前後進切換機構２０のキヤリア２２と直結し
ておりキヤリア２２とプラネタリ用ダブルピニオ
ンギヤ２３を回転させる。なお本実施例ではプラ
ネタリギヤとしてダブルピニオンギヤを使用して
いるが、これは前進もしくは後進の一方は直結に
してプラネタリ部での効率低下を防ぐとともに、
無段変速機構による変速範囲を前後進共使用でき
るので前進対後進のギヤ比は約1.0がよいという
理由により、前進対後進のギヤ比を1.0近くに設
定容易なダブルピニオンギヤを使用している。
（シングルピニオンギヤでは上記ギヤ比を1.0近く
に設定するのが非常に困難である。）リングギヤ
２４にはブレーキ２７が外側に、キヤリアとの結
合をコントロールするクラツチ２６が内側になる
よう半径方向に重ねて設けられており、クラツチ
２６を係合するとリングギヤ２４とキヤリア２２
が同一回転し、サンギヤ２５もキヤリア２２と同
一回転し出力軸５を介して出力される。すなわ
ち、クラツチ２６が係合すると、プラネタリ部が
直結し入力回転と出力回転は同方向となる。次に
クラツチ２６を解放しブレーキ２７を係合すると
サンギヤ２５はキヤリア２２と逆方向に回転し出
力軸５を介して出力される。以上のようにして前
後進とも無段変速可能な無段変速機が得られる。

第２図に示す実施例はクラツチ２６によりリン
グギヤ２４とサンギヤ２５との結合がコントロー
ルされるという点以外は第１図の実施例と同じで
あり同一部品には同一番号を付し説明を省略す
る。Ｖベルト式無段変速機構１０の出力軸４と直
結したキヤリア２２の回転は、クラツチ２６を係
合させるとサンギヤとリングギヤが同一回転する
のでキヤリアもこれらと同一回転してプラネタリ
部が直結するので前後進切換機構２０の入力回転
と出力回転とが同じになる。次にクラツチ２６を
解放しブレーキ２７を係合するとサンギヤ２５は
キヤリア２２と逆方向に回転する。よつて本実施
例によつても、前後進とも無段変速可能な無段変
速機が得られる。なお本実施例においても、ブレ
ーキ２７とクラツチ２６は半径方向内外に重ね
て、リングギヤに設けられている。

第３図および第４図は、それぞれ第１図および
第２図の概略図中の前後進切換機構２０の詳細を
示す上半断面図である。

第３図において、Ｖベルト式無段変速機構１０
の出力軸４はキヤリア２２と直結しており、この
キヤリア２２とプラネタリ用ダブルピニオン２３
（一部のみ図示）とに回転を伝える。このダブル
ピニオンのうち外側ピニオン２３がリングギヤ２
４と噛合し、内側ピニオン（図示せず）がサンギ
ヤ２５と噛合する。リングギヤ２４にはフランジ
部２４ａを介してブレーキ２７が設けられる。ま
た、リングギヤ２４と結合するクラツチドラム２
６ｃがブレーキ２７の半径方向内側に重ねて置か
れ、このクラツチドラム２６ｃ内側にクラツチ２
６が設けられる。ブレーキ２７はリングギヤ２４
と結合したフランジ部２４ａとケース２９との間
にあつて両者の係合離脱を行ない、リングギヤ２
４の回転を制動する。クラツチ２６はリングギヤ
２４と結合したクラツチドラム２６ｃと、キヤリ
ア２２と結合したドラム２２ａとの間にあつて両
者の係合離脱を行なう。すなわち、ブレーキ２７
が作動（係合）するとリングギヤ２４は固定され
回転が阻止されるし、クラツチ２６が作動（係
合）するとリングギヤ２４とキヤリア２２が係合
し同一回転する。ブレーキ２７はブレーキ用オイ
ル孔２７ａよりの油によりケース２９のシリンダ
に発生する油圧力によりピストン２７ｂが押され
て係合し、クラツチ２６はクラツチ用オイル孔２
６ａよりの油によりクラツチドラム２６ｃ内に発
生する油圧力によりピストン２６ｂが押されて係
合する。また、リングギヤ２４のスラスト方向の
支えはベアリング２８を介してケース２９によつ
て行なわれる。

以上のように構成した前後進切換機構２０にお
いて、ブレーキ２７が係合するとリングギヤ２４
は固定されるので、入力軸４の回転がキヤリアに
伝わつた後ダブルピニオン２３を介してサンギヤ
２５を入力軸４と逆方向に回転させる。よつて、
ブレーキ２７が係合すると入力軸４の回転は逆転
されて出力軸５に伝わる。クラツチ２６が係合し
た場合には、リングギヤ２４とキヤリア２２が直
結され同一回転となるためサンギヤ２５もこれら
と共に回転する。すなわち入力軸４と出力軸５の
回転は全く同一となる。

第４図に示す実施例では、クラツチ２６が、リ
ングギヤ２４と結合するクラツチドラム２６ｃ
と、サンギヤ２５と結合するドラム２５ａとの間
にあつて両者の係合離脱を行なうこと、すなわち
クラツチ２６を介してクラツチドラム２６ｃと結
合するドラム２５ａ（第３図の実施例ではキヤリ
ア２２に結合している）はサンギヤ２５と結合し
ていること以外は、第３図に示す実施例と同じで
ある。よつて、第３図の例と同一部品には同一番
号を付し、構造の説明を省略する。本実施例にお
いてブレーキ２７が係合すると、リングギヤ２４
が固定されて、第３図の例と同様に入力４の回転
は逆転されて出力軸５に伝わる。クラツチ２６が
係合した場合は、リングギヤ２４とサンギヤ２５
が直結されるため、リングギヤ２４、サンギヤ２
５およびキヤリア２２が全て同一回転し、入力軸
４と出力軸５の回転は同一になる。

以上のようにして、クラツチもしくはブレーキ
を係合させることにより、正・逆転の切換を行な
うことができる。なお、以上の実施例ではキヤリ
アと直結した軸を入力軸、サンギヤと直結した軸
を出力軸としたが、これを逆にしてキヤリア側を
出力軸、サンギヤ側を入力軸としても前進、後進
共入出力ギヤ比を約１：１としているので問題な
い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の実施例
の主要部を示す概略図、第３図および第４図はそ
れぞれ前後進切換機構の上半断面図である。 １……エンジン、２……ダンパ、３……入力
軸、４……無段変速機構出力軸、５……出力軸、
１０……Ｖベルト式無段変速機構、１１，１５…
…固定フランジ、１２，１６……移動フランジ、
１３，１７……ピストン室、１４，１８……ボー
ル、１９……Ｖベルト、２０……前後進切換機
構、２２……キヤリヤ、２３……ダブルピニオン
ギヤ、２４……リングギヤ、２５……サンギヤ、
２６……クラツチ、２６ｃ……クラツチドラム、
２７……ブレーキ、２８……ベアリング、２９…
…ケース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｖベルト式無段変速機構と該機構に直列に接
   続される遊星歯車装置を有する前後進切換機構と
   を備え、上記前後進切換機構の入力軸と出力軸の
   いずれか一方を上記遊星歯車装置のサンギヤ、キ
   ヤリア、リングギヤのうちの１つの要素に、他方
   を他の２つの要素の一方に直結し、上記遊星歯車
   装置の残りの要素に該要素の回転を阻止すること
   によつて入力軸の回転を逆転させて出力軸に伝達
   させる多板式ブレーキを設けるとともに、上記３
   つの要素のうちの２つの要素の結合をコントロー
   ルすることによつて入力軸の回転を直結状態にて
   出力軸に伝達させる多板式クラツチを設けた無段
   変速機において、 上記多板式クラツチが、上記遊星歯車装置の軸
   方向側部において該多板式クラツチのクラツチド
   ラムの開口部が上記遊星歯車装置側に開口した状
   態でケースに支持されて配設されるとともに、 上記多板式ブレーキが、上記多板式クラツチま
   たは遊星歯車装置の半径方向外方において上記多
   板式クラツチのクラツチドラムの開口側と同方向
   に開口した前記ケースの収容部内に配設されてい
   ることを特徴とする無段変速機。