JPH0736204Y2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車等の車両に用いられるベルト式無段変
速機に関するもので、詳しくは、出力プーリを作動させ
る作動油室への油路の配置に関するものである。

［従来技術］ 自動車等の車両の変速機として、最近、ベルト式無段変
速機が提案されている（たとえば、特願昭60-37455号公
報）。

ベルト式無段変速機の入力プーリおよび出力プーリは、
固定プーリと一体の回転軸に可動プーリが軸方向に移動
可能に嵌合して取付けられており、伝動ベルトが巻き掛
けられる位置の有効径が変化するように形成されてい
る。このように形成された入力プーリと出力プーリ間に
伝達ベルトを掛け渡し、入力プーリと出力プーリの有効
径を変化させることにより、入力プーリの回転が出力プ
ーリに無段階に変速して伝達される。

そして、可動プーリの背面に作動油室を形成し、この作
動油室への圧油の流量制御を行なうことにより、可動プ
ーリを軸方向へ移動させている。この作動油室への油路
の構成は、オイルポンプからケース本体の外壁に設けた
油路を通じて行なっていた。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、従来の技術では、オイルポンプに対して最も離
れた位置に可動プーリの作動油室が配置されており、こ
の作動油室にケース部材の外壁に沿って形成された油路
を通じてオイルポンプからの圧油が供給されるので、ケ
ースの側部から油路が突出して変速機自体の寸法が大き
くなり、また、油路が長くなって応答性に不利であると
いう問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためになされた本考案は、 ケース部材により形成される室を隔壁部材により仕切っ
て２つの収納室を形成し、 一方の収納室に、 伝達ベルトが掛け渡された入力プーリと出力プーリを備
え、該入力プーリおよび出力プーリは、固定プーリの回
転軸に軸方向移動可能に嵌合した可動プーリから構成さ
れ、可動プーリの背面に形成された作動油室の制御圧油
で可動プーリを軸方向へ移動させることにより入力プー
リから出力プーリに無段変速して駆動力を伝達するベル
ト式無段変速機を収納し、 他方の収納室に、 上記出力プーリの回転軸が隔壁部材を貫通して連結さ
れ、該回転軸の回転に対して前後進切換を行なう副変速
機に収納し、 上記ケース部材の入力プーリの回転軸に隣接した部位
に、ポンプ取付面部を形成し、このポンプ取付面部にオ
イルポンプを取付けると共に、 上記オイルポンプから吐出される作動油をベルト式無段
変速機及び副変速機の必要箇所へと配送するバルブボデ
ーをケース本体の外面に取り付けたベルト式無段変速機
において、 上記ポンプ取付面部に形成され、オイルポンプの吐出ポ
ートと一端を直接連通されると共に上記バルブボデーの
近傍位置まで達する他端を有する第１の油路と、 上記ケース本体の外面に穿設された溝の開口面をバルブ
ボデーの取付面でシールしてなる第２の油路と、 上記隔壁部材内に形成された第３の油路と、 上記出力プーリの回転軸内に形成された第４の油路と をそれぞれ連通させ、 上記バルブボデー内を経由することなく、上記オイルポ
ンプからの制御圧油を出力プーリの作動油室に供給する
ように各油路を形成したことを特徴とするベルト式無段
変速機を要旨とする。

［作用］ 本発明において、ケース部材により形成される室を隔壁
部材により仕切って２つの収納室を形成し、一方の収納
室に、ベルト式無段変速機を収納し、他方の収納室に副
変速機を収納している。ベルト式無段変速機は、固定プ
ーリと可動プーリとを１対とする入力プーリおよび出力
プーリを備え、該入力プーリと出力プーリ間に伝達ベル
トが掛け渡されている。そして、可動プーリの背面に形
成された作動油室への圧油の制御により該可動プーリが
軸方向へ移動し、ベルトの掛かる有効径が可変になる。

このような制御圧油は、ケース本体の外面に取り付けら
れたバルブボデーを経由して各部への配送されるのであ
るが、出力プーリの可動プーリの作動油室へは、このバ
ルブボデーを経由することなく、オイルポンプの吐出ポ
ート→上記第１の油路→上記第２の油路→上記第３の油
路→上記第４の油路を通って供給される。これら第１〜
第４の油路は、変速機内部に形成されているので、従来
の様にケースから突出することがない。しかも、上述の
如くバルブボデーを経由することなく作動油が供給され
るので、油路が短く、かつ、バルブによる無用の流体抵
抗を受けることがない。よって、応答性良く、出力プー
リの有効径の調整をすることができる。

なお、出力プーリの作動油室への制御圧油をバルブボデ
ーを経由することなく供給できるのは、出力プーリと入
力プーリとの間には伝達ベルトが掛け渡されているの
で、入力プーリの有効径が変化すれば伝達ベルトを介し
て出力プーリの有効径の方がこの変化に追従することに
よる。そして、かかる追従に当たって、短い油路でかつ
無用の流体抵抗を受けることなく制御圧油を供給できる
ので、出力プーリの作動油室へと迅速に制御圧油を供給
することができ、これをもって出力プーリの有効径の調
節を応答性なく実現することができるのである。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を図面にしたがって説明する。

第２図に示すように、本実施例の変速機は、フルードカ
ップリング装置50、ベルト式無段変速機100、前後進切
換用遊星歯車装置200、図示しない減速用歯車装置およ
び差動歯車装置からなっている。

これらの各装置は、変速機のケース部材内に装備されて
いる。ケース部材はフルードカップリングケース部材1
0、主ケース部材12、カバー部材14からなっている。

そして、これらの各ケース部材により各装置を収容する
室が形成されている。フルードカップリングケース部材
10によりフルードカップリング装置室52が形成され、フ
ルードカップリング装置50が配置されている。主ケース
部材12とカバー部材14によりベルト式無段変速機室102
が形成され、ベルト式無段変速機100が配置されてい
る。また、主ケース部材12の下方位置には主ケース部材
12により前後進切換用遊星歯車装置室202が形成され、
前後進切換用遊星歯車装置200が配置されている。さら
に、フルードカップリングケース部材10の下方位置に
は、フルードカップリングケース部材10によりデフ室30
2が形成され、減速用歯車装置、差動歯車装置が配置さ
れている。

次に、各装置について説明する。

フルードカップリング装置50 フルードカップリング装置50は、フルードカップリング
54と直結クラッチ60とからなっているフルードカップリ
ング54はポンプ羽根車56とタービン羽根車58とからなっ
ており、ポンプ羽根車56は図示しないエンジンクランク
シャフトに連結され、タービン羽根車58はベルト式無段
変速機100の入力軸となる入力プーリ110の回転軸104に
連結されている。フルードカップリング54は、周知のよ
うに、流体を介して動力伝達を行なうものであり、エン
ジンの回転動力をベルト式無段変速機100に伝達する。

なお、オイルポンプ70がフルードカップリング54の後方
位置に設けられている。オイルポンプ70はポンプ羽根車
56と一体の回転伝達部材72により駆動され、油圧を発生
させる。油圧は後述のベルト式無段変速機100の制御お
よび前後進切換用遊星歯車装置200の制御に用いられ
る。

ベルト式無段変速機100 ベルト式無段変速機100は、入力プーリ110と出力プーリ
150からなっている。入力プーリ110は固定プーリ112と
可動プーリ114とからなっている。固定プーリ112は回転
軸104と一体的に形成されており、さらに、この回転軸1
04に可動プーリ114が嵌合して取付けられている。回転
軸104と可動プーリ114とは、双方に形成された軸方向溝
117および118にボール120が係合して取付られており、
これにより、可動プーリ114は回転軸104に対して軸方向
には移動可能であるが、回転方向には一体的となってい
る。

入力プーリ110の回転軸104は、両側の、主ケース部材12
の隔壁部材12aと、カバー部材14に、ベアリング122、12
4を介して回転可能に支承されている。

固定プーリ112と可動プーリ114との対向プーリ面112a、
114aは、断面Ｖ字形の周溝116に形成されている。この
周溝116に伝達ベルト190が巻き掛けられている。なお、
周溝116の幅は可動プーリ114の軸方向移動により変えら
れ、伝達ベルト190が巻き掛けられる有効径が変えられ
るようになっている。入力プーリ110は、その中心線CL
の上下で有効径が異なって図示されている。上半分の図
示状態が伝達ベルト190の最小の有効径状態を示してお
り、下半分の図示状態が最大の有効径状態を示してい
る。

可動プーリ114は、背部の油圧シリンダ装置130によって
軸方向移動されるようになっている。油圧シリンダ装置
130は、第１の作動油室132と第２の作動油室134を有し
ている。第１の作動油室132は可動プーリ114と第１の作
動油室形成部材136により郭定されて形成されている。
第２の作動油室134はピストン138と第２の作動油室形成
部材140により郭定されて形成されている。この第１の
作動油室132及び第２の作動油室134に作動油圧を供給、
排圧することにより可動プーリ114が軸方向に移動され
る。油圧シリンダ装置130の上半分の状態が作動油圧が
排圧された状態で、入力プーリ110を最小の有効径状態
としている。下半分の状態が最も作動油圧が供給された
状態で、入力プーリ110を最大の有効径状態としてい
る。

作動油圧は、第１の作動油室132から連通孔142を経て第
２の作動油室134に供給されるようになっている。そし
て、第１の作動油室132と第２の作動油室134は、同時に
作動するようになっている。なお、このように、第１の
作動油室132と第２の作動油室134の２つの作動油室を設
けたのは、作動油圧の作動面積を多くとるためである。

なお、油圧シリンダ装置130の第１の作動油室132及び第
２の作動油室134への作動油圧の供給は、回転軸104に形
成された油路108から行なわれる。

出力プーリ150も、ほぼ入力プーリ110と同様に構成され
ている。すなわち、固定プーリ152と可動プーリ154から
なっており、固定プーリ152と一体の回転軸180に、可動
プーリ154が嵌合されて取付られている。可動プーリ154
は、入力プーリ110の可動プーリ114の場合と同様に、軸
方向溝156、158とボール160により、回転軸180に回転方
向には一体であるが軸方向には移動可能に取付けられて
いる。なお、出力プーリ150の固定プーリ152と可動プー
リ154の配置は、入力プーリ110との場合と左右逆になっ
ている。これは、入力プーリ110と出力150の各周溝11
6、160の幅が変えられたときにおける、伝達ベルト190
の位置状態を直線状態とするためである。

出力プーリ150の回転軸180も、入力プーリ110の場合と
同様に、両側の主ケース部材12の隔壁部材12aと、カバ
ー部材14に、ベアリング162、164を介して支承されてい
る。

また、固定プーリ152と可動プーリ154との対向プーリ面
152a、154aは、断面Ｖ字形の周溝166に形成されてお
り、この出力プーリ150の周溝166と入力プーリ110の周
溝116に伝達ベルト190が巻き掛けられる。

出力プーリ150も、可動プーリ154の軸方向移動により、
伝達ベルト190が巻き掛けられる位置の有効径が変えら
れるようになっている。ここで、出力プーリ150の上半
分の図示状態が最小の有効径状態を示し、下半分の図示
状態は最大の有効径状態を示している。

可動プーリ154の背部には油圧シリンダ装置170が設けら
れている。油圧シリンダ装置170には作動油室172を有し
ている。作動油室172は可動プーリ154と作動油室形成部
材174により郭定されて形成されている。作動油室172に
は作動油圧が供給されているが、入力プーリ110の有効
径の変化により出力プーリ150の有効径が強制的に変え
られ、この出力プーリ150の有効径の変化に応じて、こ
の作動油室172の作動油圧は、供給、排出が行なわれる
ようになっている。

伝達ベルト190は、無端キャリア192と動力伝達ブロック
194とから構成されている。無端キャリア192は、薄層の
金属フープが複数個積層されて形成されている。このよ
うに形成された一対の無端キャリア192に、複数個の動
力伝達ブロック194が互いに隣接して配置されて、伝達
ベルト190が構成されている。

上述のように、ベルト式無段変速機100は構成されてい
ることにより、伝達ベルト190を介して入力プーリ110か
ら出力プーリ150に動力伝達が行なわれ、このとき、入
力プーリ150には無段階に変速して伝達される。

前後進切換用遊星歯車装置200 前後進切換用遊星歯車装置200は、第１図に示すよう
に、ラビニオン型複合遊星歯車装置210と、２個のブレ
ーキ装置230、240と、１個のクラッチ装置250とから構
成されている。

ラビニオン型複合遊星歯車装置210は、第１のサンギヤ2
12および第２のサンギヤ214と、第１のサンギヤ212に噛
み合う第１のプラネタリギヤ216と、この第１のプラネ
タリギヤ216と第２のサンギヤ214に噛み合う第２のプラ
ネタリギヤ218と、第１のプラネタリギヤ216に噛み合う
リングギヤ220と、第１のプラネタリギヤ216および第２
のプラネタリギヤ218を回転可能に支持するキャリア222
の各要素からなっている。

上述のラビニオン型複合遊星歯車装置210の各要素と、
２個のブレーキ装置230、240、および１個のクラッチ装
置250は、出力プーリ150の回転軸180と減速用歯車装置3
00の出力軸310の間で、次のように連結されている。第
１のサンギヤ212はクラッチ装置250を介して回転軸180
と連結され、第２にサンギヤ214は回転軸180とスプライ
ン嵌合により直接連結されている。また、第１のサンギ
ヤ212は隔壁部材12aとの間にブレーキ装置に230を備え
ている。同様に、リングギヤ220は隔壁部材12aとも間に
ブレーキ装置240を備えている。そして、キャリヤ222が
出力軸310にスプライン嵌合により連結されている。

上述の連結構成により、前後進切換用遊星歯車装置200
は、３個のブレーキ装置230、240と、１個のクラッチ装
置250の選択的作動により、前後進２段と後進１段の変
速段が得られる。

前後進第１速 ブレーキ装置230を作動状態、クラッ
チ装置250およびブレーキ装置240を非作動状態とするこ
とにより確立される。この状態では、回転動力は第２の
サンギヤ214から入力され、この第２のサンギヤ214によ
り第１のプラネタリギヤ216および第２のプレネタリギ
ヤ218が回転され、ブレーキ装置230により固定された第
１のサンギヤ212上を公転し、キャリヤ222から減速した
回転駆動力が出力軸310に取り出される。

前進第２速 クラッチ装置250を作動状態、ブレーキ
装置230および240を非作動状態とすることにより確立さ
れる。この状態では、回転力は第１のサンギヤ212およ
び第２のサンギヤ214から同時に入力され、ラビニオン
型複合遊星歯車装置210は一体的に回転状態となる。こ
のため、キャリヤ222には入力回転がそのまま取り出さ
れる。

後進 ブレーキ装置240を作動状態、クラッチ装置250
およびブレーキ装置230を非作動機とすることにより確
立される。この状態では、回転動力は第２のサンギヤ21
4から入力され、この第２のサンギヤ214により第１のプ
ラネタリギヤ216および第２のプラネタリギヤ218は回転
させられ、ブレーキ装置240により固定されたリングギ
ヤ220の内歯上を遊星回転し、回転駆動力がキャリヤ222
から逆回転状態で、かつ減速して取り出される。

ところで、上記ブレーキ装置230は、周知のブレーキバ
ンド形式で構成されており、クラッチ装置250のドラム
部材258の外周に配置されている。

ブレーキ装置240は、摩擦多板係合形式で形成されてい
る。リングギヤ220とドラムに形成された隔壁部材12aの
部位12cとの間に、ディスクプレートと摩擦プレートが
重ね合わされて配設された摩擦係合部材242が、配設さ
れている。断面コ字形のシリンダ部材244にピストン246
が嵌合されており、シリンダ部材244により郭定されて
形成された作動油室248に作動油圧が供給されることに
より、ピストン246が作動し、摩擦係合部材242が係合状
態となり、リングギヤ220を隔壁部材12aに固定状態とす
る。ピストン246にはリターンスプリング238が配設され
ており、ピストン246を作動状態から戻すようになって
いる。

シリンダ部材244は、その方向外方端が止めリング236に
より軸方向に位置決めされて止められており、内方端が
リングギヤ220の外方への突出部位220aと軸方向に部材2
39を介して当接するように配設されている。

また、前後進切換用遊星歯車装置200のクラッチ装置250
は、摩擦多板係合形式で形成されている。摩擦多板係合
形式で形成されるクラッチ装置250は、ハブ部材256とド
ラム部材258との間に、周知のように、ディスクプレー
トと摩擦プレートとが複数枚組合わされた摩擦係合部材
252が、配設されている。ハブ部材256は、その内方端に
おいて、回転軸180にスプライン嵌合により回転方向に
は一体であるが軸方向には摺動可能に取付けられてい
る。ドラム部材258はプレート部材260により第１のサン
ギヤ212と連結されている。シリンダ部材262にピストン
254が嵌合されており、シリンダ部材262により郭定され
る作動油室264に作動油圧が供給されることにより、ピ
ストン254は作動され、摩擦係合部材252が係合状態とさ
れる。そして、この係合状態により、回転軸180と第１
のサンギヤ212は回転連結され、回転軸180の回転が第１
のサンギヤ212に伝達される。

シリンダ部材262の半径方向内方位置には、基部262aが
形成されており、そのため、ピストン254はシリンダ部
材262の半径方向外方位置に円環状に嵌合されている。
これは、ピストン254の受圧面積を小さくするためにと
られた構成である。ピストン254にはリターンスプリン
グ266が掛止されており、ピストン264を作動状態から戻
し作動する。

また、シリンダ部材262は、その半径方向内方位置が断
面コ字形に形成されて、隔壁部材12aの円筒部12eにスラ
ストベアリング268を介して取付けられている。

ところで、入力プーリ110の作動油室132,134、クラッチ
装置250の作動油室264、およびブレーキ装置230,240の
作動油室に供給される油圧は、第３図に示す第１のバル
ブボデー20および第２のバルブボデー30内に備えられて
いる各種バルブ等により制御されて供給されるようにな
っている。

第１のバルブボデー20は、プレッシャレギュレータバル
ブ、シーブコントロールバルブ、直結クラッチ制御バル
ブ等を備えている。プレッシャレギュレータバルブはい
わゆるラインプレッシャを調圧するバルブであり、シー
ブコントロールバルブは入力プーリ110に供給する作動
油圧をコントロールするバルブであり、スロットルバル
ブはエンジン負荷に応じた油圧を発生するバルブであ
り、直結クラッチ制御バルブは直結クラッチ60の作動を
制御するバルブである。

一方、第２のバルブボデー30は、シフトバルブ、タイミ
ングバルブ等の前後進切換用遊星歯車装置200の作動を
制御する各種バルブが備えられている。

上記バルブボデー20,30からの圧油は、後述する各油路
によっけ作動油室に供給される。すなわち、第３図に示
す第２バルブボデー30に接した隔壁部材12aには油路13h
が、円筒部12eには油路13iが、基部262aには、作動油室
264に連通する油路270がそれぞれ形成されている。この
ような油路の構成により、入力プーリ110の作動油室13
2,134、クラッチ装置250の作動油室264、およびブレー
キ装置230,240の作動油室に供給するべき圧油は、第３
図の矢印の如く、オイルポンプの吐出ポート20dから一
旦下方の第１のバルブボデー20に送られ、次いで、第２
のバルブボデー30に送られる。そして、第２のバルブボ
デー30からの制御圧油は、隔壁部材12aに形成された油
路13h→油路13i→油路270を経てクラッチ装置250の作動
油室264に供給される。

一方、オイルポンプ70の取付面部12f（第２図）には、
第３図のオイルポンプ吐出ポート20dに連通する油路30b
がケース本体12の上部に向かって形成され、この油路30
bは、ケース本体12の上部に形成された溝であって第２
のバルブボデー30の下面のシール部材31によりシールさ
れた油路30cに接続されている。さらに、油路30cの他端
は、隔壁部材12aに形成された油路12gに連通している。
油路12gは、隔壁部材12aの円筒部12eにまで形成され、
回転軸180の油路180hにシールリング180aによってシー
ルされ、さらに回転軸180の軸心に形成された油路180i
によって可動プーリ154の作動油室172に連通している。

このような油路の構成により、オイルポンプ70からの制
御圧油は、オイルポンプ吐出ポート20d→油路30b→油路
30c→隔壁部材12a内に形成された油路12g→出力プーリ1
50の回転軸180内に形成された油路180h,180iを通って作
動油室172に供給される。すなわち、オイルポンプ70か
らの圧油が、変速機内部に形成された油路により作動油
室174に供給される。しかも、作動油室174へ供給される
圧油は、オイルポンプ吐出ポート20dから制御バルブを
通さないで、ケース部材12の内部等の各油路を経由して
直接作動油室174に導かれているので、油路が短縮され
ている。したがって、油路の短縮により、優れた応答性
を得ることができ、さらに、外壁に油路を設けていない
ので、変速機自体の小型化も図ることができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、変速機内部に形
成された油路によりオイルポンプからの制御圧油が可動
プーリの背面に設けた作動油室に供給される。

したがって、ケース部材の外壁に油路を形成していない
ので、その分だけ、変速機自体を小型化することができ
る。また、ケース外壁を通った油路よりも経路も短縮さ
れ、しかもバルブボデーを経由することなく出力プーリ
の作動油室へと供給されるので、優れた応答性を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による前後進切換用遊星歯車
装置を示す断面図、第２図は同実施例の変速機を示す断
面図、第３図は第２図の変速機を模式的に示す断面図で
ある。 12……主ケース部材、12a……隔壁部材、12e……円筒
部、12f……オイルポンプ取付面部、13h,13i,270……油
路、20d……オイルポンプ吐出ポート、30b,30c,12g,18
0,180i……油路、70……オイルポンプ、100……ベルト
式無段変速機、110……入力プーリ、150……出力プー
リ、112,152……固定プーリ114,154……可動プーリ、17
2……作動油室、180……回転軸、200……前後進切換用
遊星歯車装置、230,240……ブレーキ装置、250……クラ
ッチ装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース部材により形成される室を隔壁部材
   により仕切って２つの収納室を形成し、 一方の収納室に、 伝達ベルトが掛け渡された入力プーリと出力プーリを備
   え、該入力プーリおよび出力プーリは、固定プーリの回
   転軸に軸方向移動可能に嵌合した可動プーリから構成さ
   れ、可動プーリの背面に形成された作動油室の制御圧油
   で可動プーリを軸方向へ移動させることにより入力プー
   リから出力プーリに無段変速して駆動力を伝達するベル
   ト式無段変速機を収納し、 他方の収納室に、 上記出力プーリの回転軸が隔壁部材を貫通して連結さ
   れ、該回転軸の回転に対して前後進切換を行なう副変速
   機を収納し、 上記ケース部材の入力プーリの回転軸に隣接した部位
   に、ポンプ取付面部を形成し、このポンプ取付面部にオ
   イルポンプを取付けると共に、 上記オイルポンプから吐出される作動油をベルト式無段
   変速機及び副変速機の必要箇所へと配送するバルブボデ
   ーをケース本体の外面に取り付けたベルト式無段変速機
   において、 上記ポンプ取付面部に形成され、オイルポンプの吐出ポ
   ートと一端を直接連通されると共に上記バルブボデーの
   近傍位置まで達する他端を有する第１の油路と、 上記ケース本体の外面に穿設された溝の開口面をバルブ
   ボデーの取付面でシールしてなる第２の油路と、 上記隔壁部材内に形成された第３の油路と、 上記出力プーリの回転軸内に形成された第４の油路と をそれぞれ連通させ、 上記バルブボデー内を経由することなく、上記オイルポ
   ンプからの制御圧油を出力プーリの作動油室に供給する
   ように各油路を形成したことを特徴とするベルト式無段
   変速機。