JPH09264390A - 金属ｖベルト式無段変速機 - Google Patents
金属ｖベルト式無段変速機Info
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- JPH09264390A JPH09264390A JP8071995A JP7199596A JPH09264390A JP H09264390 A JPH09264390 A JP H09264390A JP 8071995 A JP8071995 A JP 8071995A JP 7199596 A JP7199596 A JP 7199596A JP H09264390 A JPH09264390 A JP H09264390A
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- endless belt
- variable transmission
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
- F16H61/66272—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members characterised by means for controlling the torque transmitting capability of the gearing
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
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- F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuously variable friction gearing
- F16H37/022—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuously variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
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- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/24—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属Ｖベルト式無段変速機の伝達可能トルク
を増加させる。 【解決手段】 金属Ｖベルト式無段変速機において、プ
ーリと無端ベルトとの間の静摩擦係数をμｓとし、動摩
擦係数をμａとしたとき、プーリのＶ溝の傾斜角αを、
tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ（例えば、５°＜α＜９
°）の範囲に設定する。α＞ tan-1μｓ（例えばα＝１
１°）に設定した従来のものは、伝達可能トルクＴｉｎ
を増加させようとすると無端ベルトの張力が増加してプ
ーリとの間にスリップが発生したが、本発明では傾斜角
αを小さく設定して無端ベルトの張力を低下させること
により、無端ベルトのスリップを防止しながら伝達可能
トルクＴｉｎの増加を図ることができる。
を増加させる。 【解決手段】 金属Ｖベルト式無段変速機において、プ
ーリと無端ベルトとの間の静摩擦係数をμｓとし、動摩
擦係数をμａとしたとき、プーリのＶ溝の傾斜角αを、
tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ（例えば、５°＜α＜９
°）の範囲に設定する。α＞ tan-1μｓ（例えばα＝１
１°）に設定した従来のものは、伝達可能トルクＴｉｎ
を増加させようとすると無端ベルトの張力が増加してプ
ーリとの間にスリップが発生したが、本発明では傾斜角
αを小さく設定して無端ベルトの張力を低下させること
により、無端ベルトのスリップを防止しながら伝達可能
トルクＴｉｎの増加を図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライブシャフト
に支持したドライブプーリとドリブンシャフトに支持し
たドリブンプーリとに、金属リングに多数の金属ブロッ
クを装着した無端ベルトを巻き掛けて成る金属Ｖベルト
式無段変速機に関する。
に支持したドライブプーリとドリブンシャフトに支持し
たドリブンプーリとに、金属リングに多数の金属ブロッ
クを装着した無端ベルトを巻き掛けて成る金属Ｖベルト
式無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の金属Ｖベルト式無段変速機は一般
にドライブシャフト側に発進用クラッチを備えており、
発進用クラッチが係合解除される車両の停止時には、ド
ライブプーリ及びドリブンプーリはエンジンからの動力
伝達を遮断されて停止した状態にある。従って、急制動
によりベルト式無段変速機のレシオが完全にＬＯＷ側に
戻り切らない状態で車両が停止すると、次の発進に備え
てレシオをＬＯＷ側に戻す場合にドライブプーリ及びド
リブンプーリが停止した状態で変速を行う必要があり、
その変速のために極めて大きな油圧を必要とする問題が
ある。
にドライブシャフト側に発進用クラッチを備えており、
発進用クラッチが係合解除される車両の停止時には、ド
ライブプーリ及びドリブンプーリはエンジンからの動力
伝達を遮断されて停止した状態にある。従って、急制動
によりベルト式無段変速機のレシオが完全にＬＯＷ側に
戻り切らない状態で車両が停止すると、次の発進に備え
てレシオをＬＯＷ側に戻す場合にドライブプーリ及びド
リブンプーリが停止した状態で変速を行う必要があり、
その変速のために極めて大きな油圧を必要とする問題が
ある。
【０００３】そこで、特開平４−１６５１４９号公報に
記載されているようにドリブンシャフト側に発進用クラ
ッチを設ければ、発進用クラッチが係合解除される車両
の停止時においてもドライブプーリ及びドリブンプーリ
が回転した状態にあるため、僅かな油圧で変速を行うこ
とが可能となってオイルポンプの容量を小さくすること
ができる。
記載されているようにドリブンシャフト側に発進用クラ
ッチを設ければ、発進用クラッチが係合解除される車両
の停止時においてもドライブプーリ及びドリブンプーリ
が回転した状態にあるため、僅かな油圧で変速を行うこ
とが可能となってオイルポンプの容量を小さくすること
ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、金属Ｖベル
ト式無段変速機のプーリに油圧で軸方向推力を与えて無
端ベルトを半径方向外側に移動させるには、プーリと無
端ベルトとの間の摩擦係数μと、プーリのＶ溝の傾斜角
αとに一定の大小関係を持たせることが必要である。
ト式無段変速機のプーリに油圧で軸方向推力を与えて無
端ベルトを半径方向外側に移動させるには、プーリと無
端ベルトとの間の摩擦係数μと、プーリのＶ溝の傾斜角
αとに一定の大小関係を持たせることが必要である。
【０００５】本発明は、前記摩擦係数μと前記傾斜角α
との間の関係を考察することにより、金属Ｖベルト式無
段変速機の伝達可能トルクを増加させることを目的とす
る。
との間の関係を考察することにより、金属Ｖベルト式無
段変速機の伝達可能トルクを増加させることを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、ドライブシャフトに
支持したドライブプーリとドリブンシャフトに支持した
ドリブンプーリとに、金属リングに多数の金属ブロック
を装着した無端ベルトを巻き掛けて成る金属Ｖベルト式
無段変速機において、ドライブプーリ及びドリブンプー
リと無端ベルトとの間の静摩擦係数をμｓとし、動摩擦
係数をμａとしたとき、ドライブプーリ及びドリブンプ
ーリのＶ溝の傾斜角αを、 tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ の範囲に設定したことを特徴とする。
に、請求項１に記載された発明は、ドライブシャフトに
支持したドライブプーリとドリブンシャフトに支持した
ドリブンプーリとに、金属リングに多数の金属ブロック
を装着した無端ベルトを巻き掛けて成る金属Ｖベルト式
無段変速機において、ドライブプーリ及びドリブンプー
リと無端ベルトとの間の静摩擦係数をμｓとし、動摩擦
係数をμａとしたとき、ドライブプーリ及びドリブンプ
ーリのＶ溝の傾斜角αを、 tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ の範囲に設定したことを特徴とする。
【０００７】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、前記ドリブンシャフトをクラッチを
介して被動部材に接続したことを特徴とする。
１の構成に加えて、前記ドリブンシャフトをクラッチを
介して被動部材に接続したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００９】図１〜図１４は本発明の一実施例を示すも
ので、図１はベルト式無段変速機の縦断面図のマップ、
図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図
４は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６
は図３の６−６線断面図、図７はベルト式無段変速機の
スケルトン図、図８は無端ベルトに作用する力の釣合い
を説明する図、図９は無端ベルトの押付力と張力との関
係を説明する図、図１０は伝達可能トルクと軸間力との
関係を示すグラフ、図１１は入力回転数と伝達可能トル
クとの関係を示すグラフ、図１２及び図１３はレシオと
伝達効率との関係を示すグラフ、図１４はプーリ傾斜角
と伝達可能トルクとの関係を示すグラフである。
ので、図１はベルト式無段変速機の縦断面図のマップ、
図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図
４は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６
は図３の６−６線断面図、図７はベルト式無段変速機の
スケルトン図、図８は無端ベルトに作用する力の釣合い
を説明する図、図９は無端ベルトの押付力と張力との関
係を説明する図、図１０は伝達可能トルクと軸間力との
関係を示すグラフ、図１１は入力回転数と伝達可能トル
クとの関係を示すグラフ、図１２及び図１３はレシオと
伝達効率との関係を示すグラフ、図１４はプーリ傾斜角
と伝達可能トルクとの関係を示すグラフである。
【００１０】先ず、図１〜図７を参照してベルト式無段
変速機の全体構造を説明する。
変速機の全体構造を説明する。
【００１１】ベルト式無段変速機は車両の車体前部に横
置きに配置したエンジンの右側に接続されるもので、車
体前後方向に延在する割面を介して結合された左ケーシ
ング１及び右ケーシング２を備える。右ケーシング２の
右側面には、幅狭の中間ケーシング３及び右カバー４が
重ね合わせて結合される。ベルト式無段変速機は、エン
ジンのクランクシャフト５と同軸に配設されたドライブ
シャフト６と、このドライブシャフト６の上部後方に配
設されたドリブンシャフト７と、このドリブンシャフト
７の下部後方に配設されたセカンダリシャフト８とを備
えており、このセカンダリシャフト８の略下方に差動装
置９が配設される。
置きに配置したエンジンの右側に接続されるもので、車
体前後方向に延在する割面を介して結合された左ケーシ
ング１及び右ケーシング２を備える。右ケーシング２の
右側面には、幅狭の中間ケーシング３及び右カバー４が
重ね合わせて結合される。ベルト式無段変速機は、エン
ジンのクランクシャフト５と同軸に配設されたドライブ
シャフト６と、このドライブシャフト６の上部後方に配
設されたドリブンシャフト７と、このドリブンシャフト
７の下部後方に配設されたセカンダリシャフト８とを備
えており、このセカンダリシャフト８の略下方に差動装
置９が配設される。
【００１２】中間ケーシング３に設けたボールベアリン
グ１０及び右ケーシング２に設けたボールベアリング１
１により支持されたドライブシャフト６は、その左端が
フライホイール１２を介してクランクシャフト５の右端
に接続される。ドライブシャフト６の中間部にはドライ
ブプーリ１３が設けられ、また右端には遊星歯車式減速
機構１４、フォワードクラッチ１５及びリバースブレー
キ１６よりなる前後進切換機構が設けられる。
グ１０及び右ケーシング２に設けたボールベアリング１
１により支持されたドライブシャフト６は、その左端が
フライホイール１２を介してクランクシャフト５の右端
に接続される。ドライブシャフト６の中間部にはドライ
ブプーリ１３が設けられ、また右端には遊星歯車式減速
機構１４、フォワードクラッチ１５及びリバースブレー
キ１６よりなる前後進切換機構が設けられる。
【００１３】中間ケーシング３に設けたボールベアリン
グ１７及び右ケーシング２に設けたローラベアリング１
８により支持されたドリブンシャフト７は、その左端に
冷却性能の高い湿式多板型クラッチよりなる発進用クラ
ッチ１９を備えるとともに、その中間部にドリブンプー
リ２０を備える。ドライブシャフト６のドライブプーリ
１３とドリブンシャフト７のドリブンプーリ２０とは、
２条の金属リング２１ 1 ，２１1 に多数の金属ブロック
２１2 を装備した無端ベルト２１により接続される。
グ１７及び右ケーシング２に設けたローラベアリング１
８により支持されたドリブンシャフト７は、その左端に
冷却性能の高い湿式多板型クラッチよりなる発進用クラ
ッチ１９を備えるとともに、その中間部にドリブンプー
リ２０を備える。ドライブシャフト６のドライブプーリ
１３とドリブンシャフト７のドリブンプーリ２０とは、
２条の金属リング２１ 1 ，２１1 に多数の金属ブロック
２１2 を装備した無端ベルト２１により接続される。
【００１４】前記フライホイール１２は、クランクシャ
フト５の右端に固着された円盤状の第１マス２５と、ド
ライブシャフト６の左端に固着されて前記第１マス２５
に対向する円盤状の第２マス２６と、第１マス２５及び
第２マス２６間に配設されて両マス２５，２６の相対回
転により圧縮される複数のスプリング２７…と、両マス
２５，２６の相対回転により摩擦力を発生する摩擦力発
生手段２８とを備える。第１マス２５及び第２マス２６
間には両マス２５，２６を相対回転可能に支持するボー
ルベアリング２９が設けられる。また第１マス２５の外
周には図示せぬスタータモータのピニオンに噛合するス
タータギヤ３０が設けられる。
フト５の右端に固着された円盤状の第１マス２５と、ド
ライブシャフト６の左端に固着されて前記第１マス２５
に対向する円盤状の第２マス２６と、第１マス２５及び
第２マス２６間に配設されて両マス２５，２６の相対回
転により圧縮される複数のスプリング２７…と、両マス
２５，２６の相対回転により摩擦力を発生する摩擦力発
生手段２８とを備える。第１マス２５及び第２マス２６
間には両マス２５，２６を相対回転可能に支持するボー
ルベアリング２９が設けられる。また第１マス２５の外
周には図示せぬスタータモータのピニオンに噛合するス
タータギヤ３０が設けられる。
【００１５】ドライブシャフト６の左端に固着した第１
オイルポンプ駆動ギヤ３１が、外接ギヤポンプよりなる
オイルポンプ３２の入力軸に固着した第２オイルポンプ
駆動ギヤ３３に噛合しており、従ってドライブシャフト
６の回転によりオイルポンプ３２が駆動される。
オイルポンプ駆動ギヤ３１が、外接ギヤポンプよりなる
オイルポンプ３２の入力軸に固着した第２オイルポンプ
駆動ギヤ３３に噛合しており、従ってドライブシャフト
６の回転によりオイルポンプ３２が駆動される。
【００１６】ドライブシャフト６に設けられたドライブ
プーリ１３は、ドライブシャフト６の外周に一対のニー
ドルベアリング３４，３５を介して相対回転自在に支持
したスリーブ軸３６と一体の固定側プーリ半体３７と、
スリーブ軸３６の外周にボールスプラインを介して摺動
自在に支持されて前記固定側プーリ半体３７に対して接
近・離間可能な可動側プーリ半体３８とを備える。スリ
ーブ軸３６に固着した隔壁部材３９と、可動側プーリ半
体３８に固着した隔壁部材４０と、可動側プーリ半体３
８とにより、可動側プーリ半体３８を固定側プーリ半体
３７に向けて押圧する油室４１が画成される。油室４１
には、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるための
スプリング４２が縮設される。
プーリ１３は、ドライブシャフト６の外周に一対のニー
ドルベアリング３４，３５を介して相対回転自在に支持
したスリーブ軸３６と一体の固定側プーリ半体３７と、
スリーブ軸３６の外周にボールスプラインを介して摺動
自在に支持されて前記固定側プーリ半体３７に対して接
近・離間可能な可動側プーリ半体３８とを備える。スリ
ーブ軸３６に固着した隔壁部材３９と、可動側プーリ半
体３８に固着した隔壁部材４０と、可動側プーリ半体３
８とにより、可動側プーリ半体３８を固定側プーリ半体
３７に向けて押圧する油室４１が画成される。油室４１
には、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるための
スプリング４２が縮設される。
【００１７】スリーブ軸３６の隔壁部材３９と可動側プ
ーリ半体３８の隔壁部材４０との間に、前記隔壁部材３
９を挟んで油室４１に対向するキャンセラ４３が画成さ
れる。キャンセラ４３の内周部に、前記オイルポンプ３
２からオイルを供給するフィードパイプ４４の出口端が
直接開口する。このように、オイルポンプ３２からフィ
ードパイプ４４を介してキャンセラ４３に直接オイルを
供給することにより、従来必要であったオイルを案内す
るガイド部材を廃止して部品点数の削減を図ることがで
きる。而して、キャンセラ４３内に供給されたオイルに
作用する遠心力を油室４１内のオイルに作用する遠心力
に対抗させることにより、可動側プーリ半体３８に不要
なスラスト力が作用することが防止される。
ーリ半体３８の隔壁部材４０との間に、前記隔壁部材３
９を挟んで油室４１に対向するキャンセラ４３が画成さ
れる。キャンセラ４３の内周部に、前記オイルポンプ３
２からオイルを供給するフィードパイプ４４の出口端が
直接開口する。このように、オイルポンプ３２からフィ
ードパイプ４４を介してキャンセラ４３に直接オイルを
供給することにより、従来必要であったオイルを案内す
るガイド部材を廃止して部品点数の削減を図ることがで
きる。而して、キャンセラ４３内に供給されたオイルに
作用する遠心力を油室４１内のオイルに作用する遠心力
に対抗させることにより、可動側プーリ半体３８に不要
なスラスト力が作用することが防止される。
【００１８】ドライブシャフト６の右端に設けられた前
後進切換機構の遊星歯車式減速機構１４は、ドライブシ
ャフト６にスプライン結合したサンギヤ４５と、内周を
ドライブシャフト６に相対回転自在に支持したプラネタ
リキャリヤ４６と、内周をドライブシャフト６に相対回
転自在に支持したリングギヤ側板４７の外周に形成した
リングギヤ４８と、前記プラネタリキャリヤ４６に支持
したインナプラネタリギヤ４９…及びアウタプラネタリ
ギヤ５０…とを備える。インナプラネタリギヤ４９…及
びアウタプラネタリギヤ５０…は相互に噛合し、且つイ
ンナプラネタリギヤ４９…はサンギヤ４５に噛合すると
ともにアウタプラネタリギヤ５０…はリングギヤ４８に
噛合する。
後進切換機構の遊星歯車式減速機構１４は、ドライブシ
ャフト６にスプライン結合したサンギヤ４５と、内周を
ドライブシャフト６に相対回転自在に支持したプラネタ
リキャリヤ４６と、内周をドライブシャフト６に相対回
転自在に支持したリングギヤ側板４７の外周に形成した
リングギヤ４８と、前記プラネタリキャリヤ４６に支持
したインナプラネタリギヤ４９…及びアウタプラネタリ
ギヤ５０…とを備える。インナプラネタリギヤ４９…及
びアウタプラネタリギヤ５０…は相互に噛合し、且つイ
ンナプラネタリギヤ４９…はサンギヤ４５に噛合すると
ともにアウタプラネタリギヤ５０…はリングギヤ４８に
噛合する。
【００１９】前記プラネタリキャリヤ４６の内周及び前
記リングギヤ側板４７の内周は、ドライブシャフト６に
スプライン結合したサンギヤ４５の右側面及びドライブ
シャフト６の右端に固着したスラストワッシャ５１間
に、３個のスラストベアリング５２，５３，５４を介し
て支持される。即ち、サンギヤ４５の右側面にスラスト
ベアリング５２を介してプラネタリキャリヤ４６の内周
左側面が重ね合わされ、このプラネタリキャリヤ４６の
内周右側面にスラストベアリング５３を介してリングギ
ヤ側板４７の内周左側面が重ね合わされ、このリングギ
ヤ側板４７の内周右側面にスラストベアリング５４を介
してスラストワッシャ５１の左側面が重ね合わされる。
記リングギヤ側板４７の内周は、ドライブシャフト６に
スプライン結合したサンギヤ４５の右側面及びドライブ
シャフト６の右端に固着したスラストワッシャ５１間
に、３個のスラストベアリング５２，５３，５４を介し
て支持される。即ち、サンギヤ４５の右側面にスラスト
ベアリング５２を介してプラネタリキャリヤ４６の内周
左側面が重ね合わされ、このプラネタリキャリヤ４６の
内周右側面にスラストベアリング５３を介してリングギ
ヤ側板４７の内周左側面が重ね合わされ、このリングギ
ヤ側板４７の内周右側面にスラストベアリング５４を介
してスラストワッシャ５１の左側面が重ね合わされる。
【００２０】前後進切換機構のフォワードクラッチ１５
は、スリーブ軸３６の右端に固着され、且つ前記プラネ
タリキャリヤ４６の外周に結合されたクラッチアウタ５
５と、サンギヤ４５に結合されたクラッチインナ５６
と、クラッチアウタ５５及びクラッチインナ５６間に配
設された複数の摩擦板５７…と、クラッチアウタ５５の
内部に収納されて前記摩擦板５７…を押圧可能なクラッ
チピストン５８と、クラッチピストン５８を押し戻すス
プリング５９とを備える。クラッチアウタ５５及びクラ
ッチピストン５８間に画成される油室６０にオイルを供
給してクラッチピストン５８を駆動すると、摩擦板５７
…が相互に密着してクラッチアウタ５５及びクラッチイ
ンナ５６が一体化され、スリーブ軸３６がドライブシャ
フト６に結合されてドライブプーリ１３がドライブシャ
フト６と一体で回転する。
は、スリーブ軸３６の右端に固着され、且つ前記プラネ
タリキャリヤ４６の外周に結合されたクラッチアウタ５
５と、サンギヤ４５に結合されたクラッチインナ５６
と、クラッチアウタ５５及びクラッチインナ５６間に配
設された複数の摩擦板５７…と、クラッチアウタ５５の
内部に収納されて前記摩擦板５７…を押圧可能なクラッ
チピストン５８と、クラッチピストン５８を押し戻すス
プリング５９とを備える。クラッチアウタ５５及びクラ
ッチピストン５８間に画成される油室６０にオイルを供
給してクラッチピストン５８を駆動すると、摩擦板５７
…が相互に密着してクラッチアウタ５５及びクラッチイ
ンナ５６が一体化され、スリーブ軸３６がドライブシャ
フト６に結合されてドライブプーリ１３がドライブシャ
フト６と一体で回転する。
【００２１】前後進切換機構のリバースブレーキ１６
は、リングギヤ４８の外周と中間ケーシング３の内周と
の間に配設された複数の摩擦板６１…と、中間ケーシン
グ３に摺動自在に支持されて前記摩擦板６１…押圧可能
なブレーキピストン６２と、ブレーキピストン６２を押
し戻すスプリング６３…とを備える。ブレーキピストン
６２と中間ケーシング３との間に画成される油室６４に
オイルを供給してブレーキピストン６２を駆動すると、
摩擦板６１…が相互に密着してリングギヤ４８が中間ケ
ーシング３に結合される。これにより、ドライブシャフ
ト６の回転はサンギヤ４５、インナプラネタリギヤ４９
…、アウタプラネタリギヤ５０…、プラネタリキャリヤ
４６を介してクラッチアウタ５５に伝達される。これに
より、ドライブシャフト６の回転は逆回転となってドラ
イブプーリ１３に伝達される。
は、リングギヤ４８の外周と中間ケーシング３の内周と
の間に配設された複数の摩擦板６１…と、中間ケーシン
グ３に摺動自在に支持されて前記摩擦板６１…押圧可能
なブレーキピストン６２と、ブレーキピストン６２を押
し戻すスプリング６３…とを備える。ブレーキピストン
６２と中間ケーシング３との間に画成される油室６４に
オイルを供給してブレーキピストン６２を駆動すると、
摩擦板６１…が相互に密着してリングギヤ４８が中間ケ
ーシング３に結合される。これにより、ドライブシャフ
ト６の回転はサンギヤ４５、インナプラネタリギヤ４９
…、アウタプラネタリギヤ５０…、プラネタリキャリヤ
４６を介してクラッチアウタ５５に伝達される。これに
より、ドライブシャフト６の回転は逆回転となってドラ
イブプーリ１３に伝達される。
【００２２】ドライブシャフト６及びスリーブ軸３６を
支持する前記ボールベアリング１０は、中間ケーシング
３と該中間ケーシング３を貫通するボルト６５で固定さ
れたベアリングホルダ６６との間に挟持される。前記ボ
ルト６５の頭部はリバースブレーキ１６の油室６４内に
配設されており、これにより前記ボルト６５の半径方向
外側に油室６４を形成する場合に比べて、ブレーキピス
トン６２の外径を小型化してリバースブレーキ１６をコ
ンパクト化することができる。
支持する前記ボールベアリング１０は、中間ケーシング
３と該中間ケーシング３を貫通するボルト６５で固定さ
れたベアリングホルダ６６との間に挟持される。前記ボ
ルト６５の頭部はリバースブレーキ１６の油室６４内に
配設されており、これにより前記ボルト６５の半径方向
外側に油室６４を形成する場合に比べて、ブレーキピス
トン６２の外径を小型化してリバースブレーキ１６をコ
ンパクト化することができる。
【００２３】ドライブシャフト６の右端側内部に同軸に
嵌合する２本の給油管により、ドライブプーリ１３の油
室４１に給油する油路６７と、フォワードクラッチ１５
の油室６０に給油する油路６８と、フォワードクラッチ
１５を潤滑する油路６９とが形成される。前記油路６７
からドライブシャフト６及びスリーブ軸３６間に流入し
たオイルは、ドライブシャフト６の外周に沿って左右に
分流して一対のニードルベアリング３４，３５を潤滑す
る。
嵌合する２本の給油管により、ドライブプーリ１３の油
室４１に給油する油路６７と、フォワードクラッチ１５
の油室６０に給油する油路６８と、フォワードクラッチ
１５を潤滑する油路６９とが形成される。前記油路６７
からドライブシャフト６及びスリーブ軸３６間に流入し
たオイルは、ドライブシャフト６の外周に沿って左右に
分流して一対のニードルベアリング３４，３５を潤滑す
る。
【００２４】左側のニードルベアリング３５の左側には
一対のシールリング７０，７１が設けられており、両シ
ールリング７０，７１の中間位置がドライブシャフト６
の左端側内部に形成された油路７２に連通する。従っ
て、左側のニードルベアリング３５を潤滑したオイルの
一部は右側のシールリング７０を通過して左側のシール
リング７１に阻止され、そこから油路７２に流入して第
１オイルポンプ駆動ギヤ３１のスプライン結合部を潤滑
する。
一対のシールリング７０，７１が設けられており、両シ
ールリング７０，７１の中間位置がドライブシャフト６
の左端側内部に形成された油路７２に連通する。従っ
て、左側のニードルベアリング３５を潤滑したオイルの
一部は右側のシールリング７０を通過して左側のシール
リング７１に阻止され、そこから油路７２に流入して第
１オイルポンプ駆動ギヤ３１のスプライン結合部を潤滑
する。
【００２５】ドリブンプーリ２０の固定側プーリ半体７
５はドリブンシャフト７に一体に形成されており、可動
側プーリ半体７６はドリブンシャフト７の外周にボール
スプラインを介して摺動自在に支持される。ドリブンシ
ャフト７に固着した隔壁部材７７と、可動側プーリ半体
７６に固着した隔壁部材７８と、可動側プーリ半体７６
とにより、可動側プーリ半体７６を固定側プーリ半体７
５に向けて押圧する油室７９が画成される。油室７９に
は、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるためのス
プリング８０が縮設される。また、ドリブンシャフト７
の隔壁部材７７と可動側プーリ半体７６の隔壁部材７８
との間に、前記隔壁部材７７を挟んで油室７９に対向す
るキャンセラ８１が画成される。
５はドリブンシャフト７に一体に形成されており、可動
側プーリ半体７６はドリブンシャフト７の外周にボール
スプラインを介して摺動自在に支持される。ドリブンシ
ャフト７に固着した隔壁部材７７と、可動側プーリ半体
７６に固着した隔壁部材７８と、可動側プーリ半体７６
とにより、可動側プーリ半体７６を固定側プーリ半体７
５に向けて押圧する油室７９が画成される。油室７９に
は、無端ベルト２１に所定の初期荷重を与えるためのス
プリング８０が縮設される。また、ドリブンシャフト７
の隔壁部材７７と可動側プーリ半体７６の隔壁部材７８
との間に、前記隔壁部材７７を挟んで油室７９に対向す
るキャンセラ８１が画成される。
【００２６】ドリブンシャフト７の左端に設けられる発
進用クラッチ１９は、ドリブンシャフト７に固着したク
ラッチアウタ８２と、ドリブンシャフト７の外周に一対
のニードルベアリング８３，８３を介して相対回転自在
に支持したクラッチインナ８４と、クラッチアウタ８２
及びクラッチインナ８４間に配設した複数の摩擦板８５
…と、クラッチアウタ８２の内部に収納されて前記摩擦
板８５…を押圧可能なクラッチピストン８６と、このク
ラッチピストン８６を押し戻すスプリング８７とを備え
る。クラッチアウタ８２及びクラッチピストン８６間に
画成される油室８８にオイルを供給してクラッチピスト
ン８６を駆動すると、摩擦板８５…が相互に密着してク
ラッチアウタ８２及びクラッチインナ８４が結合され、
クラッチインナ８４はドリブンシャフト７と一体に回転
する。
進用クラッチ１９は、ドリブンシャフト７に固着したク
ラッチアウタ８２と、ドリブンシャフト７の外周に一対
のニードルベアリング８３，８３を介して相対回転自在
に支持したクラッチインナ８４と、クラッチアウタ８２
及びクラッチインナ８４間に配設した複数の摩擦板８５
…と、クラッチアウタ８２の内部に収納されて前記摩擦
板８５…を押圧可能なクラッチピストン８６と、このク
ラッチピストン８６を押し戻すスプリング８７とを備え
る。クラッチアウタ８２及びクラッチピストン８６間に
画成される油室８８にオイルを供給してクラッチピスト
ン８６を駆動すると、摩擦板８５…が相互に密着してク
ラッチアウタ８２及びクラッチインナ８４が結合され、
クラッチインナ８４はドリブンシャフト７と一体に回転
する。
【００２７】クラッチインナ８４にはパーキングギヤ８
９及び出力ギヤ９０が一体に形成される。セカンダリシ
ャフト８には第１中間ギヤ９１及び第２中間ギヤ９２が
一体に形成されており、第１中間ギヤ９１は前記出力ギ
ヤ９０に噛合するとともに、第２中間ギヤ９２は差動装
置９のファイナルギヤ９３に噛合する。
９及び出力ギヤ９０が一体に形成される。セカンダリシ
ャフト８には第１中間ギヤ９１及び第２中間ギヤ９２が
一体に形成されており、第１中間ギヤ９１は前記出力ギ
ヤ９０に噛合するとともに、第２中間ギヤ９２は差動装
置９のファイナルギヤ９３に噛合する。
【００２８】上記構造を備えたベルト式無段変速機は、
前後進切換機構のフォワードクラッチ１５を係合させて
ドライブプーリ１３を支持するスリーブ軸３６をドライ
ブシャフト６に直結し、且つ発進用クラッチ１９を係合
させて出力ギヤ９０をドリブンシャフト７に結合するこ
とにより、エンジンのクランクシャフト５の回転をフラ
イホイール１２→フォワードクラッチ１５→スリーブ軸
３６→ドライブプーリ１３→無端ベルト２１→ドリブン
プーリ２０→ドリブンシャフト７→発進用クラッチ１９
→出力ギヤ９０→第１中間ギヤ９１→第２中間ギヤ９２
→ファイナルギヤ９３→差動装置９の経路を介して伝達
し、左右の車軸を正転駆動して車両を前進させることが
できる。
前後進切換機構のフォワードクラッチ１５を係合させて
ドライブプーリ１３を支持するスリーブ軸３６をドライ
ブシャフト６に直結し、且つ発進用クラッチ１９を係合
させて出力ギヤ９０をドリブンシャフト７に結合するこ
とにより、エンジンのクランクシャフト５の回転をフラ
イホイール１２→フォワードクラッチ１５→スリーブ軸
３６→ドライブプーリ１３→無端ベルト２１→ドリブン
プーリ２０→ドリブンシャフト７→発進用クラッチ１９
→出力ギヤ９０→第１中間ギヤ９１→第２中間ギヤ９２
→ファイナルギヤ９３→差動装置９の経路を介して伝達
し、左右の車軸を正転駆動して車両を前進させることが
できる。
【００２９】また、前記フォワードクラッチ１５に代え
てリバースブレーキ１６を係合させれば、前述したよう
にドライブシャフト６の回転が減速され、且つ逆回転と
なってドライブプーリ１３に伝達され、これにより左右
の車軸を逆転駆動して車両を後進させることができる。
てリバースブレーキ１６を係合させれば、前述したよう
にドライブシャフト６の回転が減速され、且つ逆回転と
なってドライブプーリ１３に伝達され、これにより左右
の車軸を逆転駆動して車両を後進させることができる。
【００３０】上述のようにして車両が前後進するとき、
ドライブプーリ１３の油室４１及びドリブンプーリ２０
の油室７９に作用する油圧に差を持たせることにより、
ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０の一方の溝
幅を増加させるとともに他方の溝幅を減少させて、ドラ
イブシャフト６からドリブンシャフト７に伝達される駆
動力の変速比を無段階に変化させることができる。
ドライブプーリ１３の油室４１及びドリブンプーリ２０
の油室７９に作用する油圧に差を持たせることにより、
ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０の一方の溝
幅を増加させるとともに他方の溝幅を減少させて、ドラ
イブシャフト６からドリブンシャフト７に伝達される駆
動力の変速比を無段階に変化させることができる。
【００３１】上記構成を備えたベルト式無段変速機にお
いて、ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０のＶ
溝の傾斜角（プーリ回転面とプーリ・ベルト接触面との
成す角度、以下プーリ傾斜角αと言う）は、８°に設定
されている。以下、その理由を説明する。
いて、ドライブプーリ１３及びドリブンプーリ２０のＶ
溝の傾斜角（プーリ回転面とプーリ・ベルト接触面との
成す角度、以下プーリ傾斜角αと言う）は、８°に設定
されている。以下、その理由を説明する。
【００３２】図８は無端ベルト２１に作用する力の釣合
いを説明する図である。
いを説明する図である。
【００３３】α；プーリ傾斜角 μ；プーリと無端ベルトとの間の摩擦係数 Ｎ；無端ベルトがプーリから受ける垂直抗力 Ｆ；無端ベルトがその張力によってプーリに押し付けら
れる押付力 Ｑ；油圧により発生するプーリの軸方向推力 但し、Ｎ，Ｆ，Ｑはプーリの単位中心角あたりの値であ
る。
れる押付力 Ｑ；油圧により発生するプーリの軸方向推力 但し、Ｎ，Ｆ，Ｑはプーリの単位中心角あたりの値であ
る。
【００３４】プーリと無端ベルトとの間には垂直抗力Ｎ
及び摩擦係数μに応じた摩擦力μＮが作用する。この摩
擦力は無端ベルトがプーリの半径方向外側に移動しよう
とするときには、図示したように半径方向内側に向かっ
ており、無端ベルトがプーリの半径方向内側に移動しよ
うとするときには半径方向外側に向かっている。
及び摩擦係数μに応じた摩擦力μＮが作用する。この摩
擦力は無端ベルトがプーリの半径方向外側に移動しよう
とするときには、図示したように半径方向内側に向かっ
ており、無端ベルトがプーリの半径方向内側に移動しよ
うとするときには半径方向外側に向かっている。
【００３５】無端ベルトがプーリから受ける軸方向の荷
重はＮ cosα＋μＮ sinαであって、この荷重は油圧に
より発生するプーリの軸方向推力Ｑと釣り合っている。
重はＮ cosα＋μＮ sinαであって、この荷重は油圧に
より発生するプーリの軸方向推力Ｑと釣り合っている。
【００３６】 Ｑ＝Ｎ cosα＋μＮ sinα …（１） また無端ベルトがプーリから受ける半径方向の荷重はＮ
sinα−μＮ cosαであって、この荷重は無端ベルトの
張力による押付力Ｆの半分のＦ／２と釣り合っている
（無端ベルトの左右両端面がプーリから受ける半径方向
の荷重の合計が押付力Ｆに釣り合う）。
sinα−μＮ cosαであって、この荷重は無端ベルトの
張力による押付力Ｆの半分のＦ／２と釣り合っている
（無端ベルトの左右両端面がプーリから受ける半径方向
の荷重の合計が押付力Ｆに釣り合う）。
【００３７】 Ｆ／２＝Ｎ sinα−μＮ cosα …（２） ここで、軸方向推力Ｑを発生させたときに無端ベルトを
半径方向外側に移動させるための必要条件は、Ｑが正値
であるときにＦが正値であることである。即ち、摩擦係
数μとプーリ傾斜角αとが以下の関係を満たすことが必
要である。
半径方向外側に移動させるための必要条件は、Ｑが正値
であるときにＦが正値であることである。即ち、摩擦係
数μとプーリ傾斜角αとが以下の関係を満たすことが必
要である。
【００３８】（１）式をＮについて解いて（２）式に代
入すると、 Ｆ／２＝Ｑ（ sinα−μ cosα）／（ cosα＋μ sinα） …（３） が得られ、ここでＱは正値であり、また０°＜α＜９０
°であるから cosα＋μsinαも正値であるため、結局
Ｆが正値であるためには、 sinα−μ cosα＞０ …（４） であれば良い。
入すると、 Ｆ／２＝Ｑ（ sinα−μ cosα）／（ cosα＋μ sinα） …（３） が得られ、ここでＱは正値であり、また０°＜α＜９０
°であるから cosα＋μsinαも正値であるため、結局
Ｆが正値であるためには、 sinα−μ cosα＞０ …（４） であれば良い。
【００３９】而して、（４）式から、 tanα＞μ …（５） が得られる。
【００４０】（５）式の意味するところは、プーリの可
動側プーリ半体を油圧で固定側プーリ半体に対して付勢
することにより無端ベルトを半径方向外側に移動させる
ためには、 tanα＞μの条件を満たす必要があるという
ことである。つまり、プーリ傾斜角αが大きければ、油
圧による軸方向推力で無端ベルトを楔状にプーリの半径
方向外側に押し出す力が該無端ベルトとプーリとの間の
摩擦力に打ち勝つため、無端ベルトを半径方向外側に移
動させることができる。しかしながら、プーリ傾斜角α
が小さい場合には、油圧による軸方向推力が無端ベルト
を楔状にプーリの半径方向外側に押し出す力も小さくな
るため、無端ベルトをプーリとの間の摩擦力に打ち勝っ
て半径方向外側に移動させることができない。
動側プーリ半体を油圧で固定側プーリ半体に対して付勢
することにより無端ベルトを半径方向外側に移動させる
ためには、 tanα＞μの条件を満たす必要があるという
ことである。つまり、プーリ傾斜角αが大きければ、油
圧による軸方向推力で無端ベルトを楔状にプーリの半径
方向外側に押し出す力が該無端ベルトとプーリとの間の
摩擦力に打ち勝つため、無端ベルトを半径方向外側に移
動させることができる。しかしながら、プーリ傾斜角α
が小さい場合には、油圧による軸方向推力が無端ベルト
を楔状にプーリの半径方向外側に押し出す力も小さくな
るため、無端ベルトをプーリとの間の摩擦力に打ち勝っ
て半径方向外側に移動させることができない。
【００４１】プーリと無端ベルトとの間の摩擦係数μに
は静摩擦係数μｓと動摩擦係数μａとがあり、静摩擦係
数μｓは動摩擦係数μａよりも大きい値を持つ（μｓ＞
μａ）。従って、プーリの停止時に油圧で無端ベルトを
半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μｓ …（６） を満たす必要があり、そのためにプーリ傾斜角αを大き
くする必要がある。またプーリの回転時に油圧で無端ベ
ルトを半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μａ …（７） を満たす必要があり、そのためのプーリ傾斜角αは小さ
くても良い。
は静摩擦係数μｓと動摩擦係数μａとがあり、静摩擦係
数μｓは動摩擦係数μａよりも大きい値を持つ（μｓ＞
μａ）。従って、プーリの停止時に油圧で無端ベルトを
半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μｓ …（６） を満たす必要があり、そのためにプーリ傾斜角αを大き
くする必要がある。またプーリの回転時に油圧で無端ベ
ルトを半径方向外側に移動させるためには、 tanα＞μａ …（７） を満たす必要があり、そのためのプーリ傾斜角αは小さ
くても良い。
【００４２】車両が急制動してベルト式無段変速機のレ
シオがＬＯＷでない状態で駆動輪の回転が停止したと
き、次の発進に備えてレシオをＬＯＷに戻す必要があ
る。この場合、ベルト式無段変速機がドリブンシャフト
７側に発進用クラッチ１９を備えておらず、ドライブシ
ャフト６側に発進用クラッチ１９を備えていると仮定す
ると、発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の
停止時にはベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転していないため、プーリ傾
斜角αを tanα＞μｓを満たすように大きく設定しない
と、無端ベルト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外
側に移動させてレシオをＬＯＷに戻すために極めて大き
な油圧を必要とする。
シオがＬＯＷでない状態で駆動輪の回転が停止したと
き、次の発進に備えてレシオをＬＯＷに戻す必要があ
る。この場合、ベルト式無段変速機がドリブンシャフト
７側に発進用クラッチ１９を備えておらず、ドライブシ
ャフト６側に発進用クラッチ１９を備えていると仮定す
ると、発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の
停止時にはベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転していないため、プーリ傾
斜角αを tanα＞μｓを満たすように大きく設定しない
と、無端ベルト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外
側に移動させてレシオをＬＯＷに戻すために極めて大き
な油圧を必要とする。
【００４３】しかしながら、本実施例では発進用クラッ
チ１９がドリブンシャフト７側に設けられているので、
発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の停止時
にもベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及びドリ
ブンプーリ２０が回転しているため、プーリ傾斜角αを
tanα＞μａを満たすように小さく設定しても、無端ベ
ルト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外側に移動さ
せてレシオをＬＯＷに戻すことが僅かな油圧で行える。
チ１９がドリブンシャフト７側に設けられているので、
発進用クラッチ１９が係合解除されている車両の停止時
にもベルト式無段変速機のドライブプーリ１３及びドリ
ブンプーリ２０が回転しているため、プーリ傾斜角αを
tanα＞μａを満たすように小さく設定しても、無端ベ
ルト２１をドリブンプーリ２０の半径方向外側に移動さ
せてレシオをＬＯＷに戻すことが僅かな油圧で行える。
【００４４】しかも、ドライブプーリ１３及びドリブン
プーリ２０が停止した状態でレシオをＬＯＷに戻すに
は、ドライブプーリ１３の油室４１に作用する油圧に対
して、その４倍程度の油圧をドリブンプーリ２０の油室
７９に作用させる必要があるが、ドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転した状態でレシオをＬＯＷ
に戻すには、前記油圧の比は２倍程度で充分である。
プーリ２０が停止した状態でレシオをＬＯＷに戻すに
は、ドライブプーリ１３の油室４１に作用する油圧に対
して、その４倍程度の油圧をドリブンプーリ２０の油室
７９に作用させる必要があるが、ドライブプーリ１３及
びドリブンプーリ２０が回転した状態でレシオをＬＯＷ
に戻すには、前記油圧の比は２倍程度で充分である。
【００４５】このように、ドリブンシャフト７側に発進
用クラッチ１９を設けたことにより、ドライブプーリ１
３及びドリブンプーリ２０が回転した状態で容易に変速
を行うことが可能となるため、従来の如くプーリ傾斜角
αは tanα＞μｓを満たす必要はなく、従来使用できな
かったプーリ傾斜角α、つまり、 μａ＜ tanα＜μｓ …（８） を満たす傾斜角αを使用することが可能となる。換言す
れば、ドリブンシャフト７側に発進用クラッチ１９を設
ければ、プーリ傾斜角αを従来よりも小さく設定しても
変速が可能となり、且つその変速に要する油圧も小さく
て済むことになる。
用クラッチ１９を設けたことにより、ドライブプーリ１
３及びドリブンプーリ２０が回転した状態で容易に変速
を行うことが可能となるため、従来の如くプーリ傾斜角
αは tanα＞μｓを満たす必要はなく、従来使用できな
かったプーリ傾斜角α、つまり、 μａ＜ tanα＜μｓ …（８） を満たす傾斜角αを使用することが可能となる。換言す
れば、ドリブンシャフト７側に発進用クラッチ１９を設
ければ、プーリ傾斜角αを従来よりも小さく設定しても
変速が可能となり、且つその変速に要する油圧も小さく
て済むことになる。
【００４６】而して、実験値に基づいて静摩擦係数μｓ
をμｓ＝０．１７に、また動摩擦係数μａをμａ＝０．
０８に設定した場合、前記（８）式を満たすプーリ傾斜
角αは、 ４．５７°＜α＜９．６４° …（９） となる。ドライブシャフト６側に発進用クラッチ１９を
備えている従来のベルト式無段変速機では、前述した理
由からプーリ傾斜角αが「１１°」に設定されているの
に対し、本実施例のベルト式無段変速機ではプーリ傾斜
角αは、前記（９）式の範囲内にある「８°」に設定さ
れている。
をμｓ＝０．１７に、また動摩擦係数μａをμａ＝０．
０８に設定した場合、前記（８）式を満たすプーリ傾斜
角αは、 ４．５７°＜α＜９．６４° …（９） となる。ドライブシャフト６側に発進用クラッチ１９を
備えている従来のベルト式無段変速機では、前述した理
由からプーリ傾斜角αが「１１°」に設定されているの
に対し、本実施例のベルト式無段変速機ではプーリ傾斜
角αは、前記（９）式の範囲内にある「８°」に設定さ
れている。
【００４７】上述したようにプーリ傾斜角αを小さく設
定すると、プーリと無端ベルトとのスリップを防止しな
がらベルト式無段変速機の伝達可能トルクを増加させる
ことができる。なぜならば、プーリ傾斜角αを小さくし
た場合、同一軸推力に対して無端ベルトの押付力Ｆ（無
端ベルトの張力Ｔ）は大幅に減少する一方、プーリから
受ける垂直抗力Ｎは殆ど変化しないため、無端ベルトが
スリップしない範囲に無端ベルトの押付力Ｆ（張力Ｔ）
を維持しながら、プーリから受ける垂直抗力Ｎを増加さ
せて、伝達可能トルクの増加を図ることができるからで
ある。以下、その理由を更に詳細に説明する。
定すると、プーリと無端ベルトとのスリップを防止しな
がらベルト式無段変速機の伝達可能トルクを増加させる
ことができる。なぜならば、プーリ傾斜角αを小さくし
た場合、同一軸推力に対して無端ベルトの押付力Ｆ（無
端ベルトの張力Ｔ）は大幅に減少する一方、プーリから
受ける垂直抗力Ｎは殆ど変化しないため、無端ベルトが
スリップしない範囲に無端ベルトの押付力Ｆ（張力Ｔ）
を維持しながら、プーリから受ける垂直抗力Ｎを増加さ
せて、伝達可能トルクの増加を図ることができるからで
ある。以下、その理由を更に詳細に説明する。
【００４８】前記（３）式において、摩擦係数μｒ（動
摩擦係数μａのプーリ半径方向成分）を０．０７に設定
し、プーリ傾斜角αがα＝１１°の場合及びα＝８°の
場合についてＦ／Ｑを試算すると、α＝１１°の場合に
はＦ／Ｑ＝０．２５になり、またα＝８°の場合にはＦ
／Ｑ＝０．１４になる。ここで、遠心力の影響は無視し
ている。
摩擦係数μａのプーリ半径方向成分）を０．０７に設定
し、プーリ傾斜角αがα＝１１°の場合及びα＝８°の
場合についてＦ／Ｑを試算すると、α＝１１°の場合に
はＦ／Ｑ＝０．２５になり、またα＝８°の場合にはＦ
／Ｑ＝０．１４になる。ここで、遠心力の影響は無視し
ている。
【００４９】而して、油圧により発生するプーリの軸方
向推力ＱをＱ＝１０００ｋｇｆとすると、無端ベルトが
その張力によってプーリに押し付けられる押付力Ｆ（以
下、ベルト押付力Ｆという）は、α＝１１°の場合には
Ｆ＝２５０ｋｇｆになり、またα＝８°の場合にはＦ＝
１４０ｋｇｆになる。
向推力ＱをＱ＝１０００ｋｇｆとすると、無端ベルトが
その張力によってプーリに押し付けられる押付力Ｆ（以
下、ベルト押付力Ｆという）は、α＝１１°の場合には
Ｆ＝２５０ｋｇｆになり、またα＝８°の場合にはＦ＝
１４０ｋｇｆになる。
【００５０】図９に示すように、張力Ｔでプーリに巻き
掛けられた無端ベルトの微小部分（中心角ｄβを有する
部分）に作用する半径方向の力の釣合いを考えると、 Ｔ（β） sin（ｄβ／２）＋｛Ｔ（β）＋ｄＴ｝ sin（ｄβ／２） ＝Ｆ（β）ｄβ …（１０） が成立し、ｄβは微小角度であるから sin（ｄβ／２）
＝ｄβ／２とすると、前記（１０）式は、 Ｔ（β）＝Ｆ（β） …（１１） となる。つまり上式はベルト押付力Ｆが無端ベルトの張
力Ｔに等しいことを示しており、これは無端ベルトの張
力Ｔ（即ち、ベルト押付力Ｆ）が等しい場合には、プー
リ傾斜角αが小さい程プーリの軸方向推力Ｑ（即ち、伝
達可能トルクＴｉｎ）が大きくなることを示している。
掛けられた無端ベルトの微小部分（中心角ｄβを有する
部分）に作用する半径方向の力の釣合いを考えると、 Ｔ（β） sin（ｄβ／２）＋｛Ｔ（β）＋ｄＴ｝ sin（ｄβ／２） ＝Ｆ（β）ｄβ …（１０） が成立し、ｄβは微小角度であるから sin（ｄβ／２）
＝ｄβ／２とすると、前記（１０）式は、 Ｔ（β）＝Ｆ（β） …（１１） となる。つまり上式はベルト押付力Ｆが無端ベルトの張
力Ｔに等しいことを示しており、これは無端ベルトの張
力Ｔ（即ち、ベルト押付力Ｆ）が等しい場合には、プー
リ傾斜角αが小さい程プーリの軸方向推力Ｑ（即ち、伝
達可能トルクＴｉｎ）が大きくなることを示している。
【００５１】このことは、横軸にベルト式無段変速機の
伝達可能トルクＴｉｎを取り、縦軸に無端ベルトの張力
Ｔと正の相関関係があるベルト押付力Ｆを取った図１０
のグラフからも明らかである。レシオｉ（ドライブシャ
フト回転数／ドリブンシャフト回転数）が０．６１の場
合、１．００の場合及び１．６４の何れの場合にも、プ
ーリ傾斜角が小さい程、同一の軸間力Ｆ（張力Ｔ）に対
して伝達可能トルクＴｉｎが増加していることが分か
る。
伝達可能トルクＴｉｎを取り、縦軸に無端ベルトの張力
Ｔと正の相関関係があるベルト押付力Ｆを取った図１０
のグラフからも明らかである。レシオｉ（ドライブシャ
フト回転数／ドリブンシャフト回転数）が０．６１の場
合、１．００の場合及び１．６４の何れの場合にも、プ
ーリ傾斜角が小さい程、同一の軸間力Ｆ（張力Ｔ）に対
して伝達可能トルクＴｉｎが増加していることが分か
る。
【００５２】図１１のグラフは、入力回転数（ドライブ
シャフト回転数）Ｎｉｎに対する伝達可能トルクＴｉｎ
の変化を、異なるプーリ傾斜角αについて示すもので、
全ての回転数領域でプーリ傾斜角αが小さくなるほど伝
達可能トルクＴｉｎが増加することが分かる。
シャフト回転数）Ｎｉｎに対する伝達可能トルクＴｉｎ
の変化を、異なるプーリ傾斜角αについて示すもので、
全ての回転数領域でプーリ傾斜角αが小さくなるほど伝
達可能トルクＴｉｎが増加することが分かる。
【００５３】図１２及び図１３は、レシオｉに対する伝
達効率ηの変化を、異なるプーリ傾斜角αについて示す
もので、図１２は入力回転数Ｎｉｎが２０００ｒｐｍ、
伝達可能トルクＴｉｎが５ｋｇｆｍの場合を、また図１
３は入力回転数Ｎｉｎが４０００ｒｐｍ、伝達可能トル
クＴｉｎが１０ｋｇｆｍの場合に相当する。これらのグ
ラフから明らかなように、プーリ傾斜角αが小さくなる
ほど伝達効率ηが低下しているが、（９）式で示した
４．５７°＜α＜９．６４°の範囲内では伝達効率ηの
低下は僅かであるため実用上支障はない。
達効率ηの変化を、異なるプーリ傾斜角αについて示す
もので、図１２は入力回転数Ｎｉｎが２０００ｒｐｍ、
伝達可能トルクＴｉｎが５ｋｇｆｍの場合を、また図１
３は入力回転数Ｎｉｎが４０００ｒｐｍ、伝達可能トル
クＴｉｎが１０ｋｇｆｍの場合に相当する。これらのグ
ラフから明らかなように、プーリ傾斜角αが小さくなる
ほど伝達効率ηが低下しているが、（９）式で示した
４．５７°＜α＜９．６４°の範囲内では伝達効率ηの
低下は僅かであるため実用上支障はない。
【００５４】以上のことから、伝達効率ηの低下を最小
限に抑えながら伝達可能トルクＴｉｎを効果的に増加さ
せ得るプーリ傾斜角αとして、製造上の誤差等を見越し
て５°＜α＜９°の範囲内に設定することが望ましく、
本実施例ではα＝８°に設定されている。
限に抑えながら伝達可能トルクＴｉｎを効果的に増加さ
せ得るプーリ傾斜角αとして、製造上の誤差等を見越し
て５°＜α＜９°の範囲内に設定することが望ましく、
本実施例ではα＝８°に設定されている。
【００５５】上述したように、ドリブンシャフト７側に
発進用クラッチ１９を設けたことにより、プーリ傾斜角
αをμａ＜ tanα＜μｓの範囲内の小さな値に設定する
ことが可能となる。これにより、無端ベルト２１の金属
リング２１1 ，２１1 の材料強度や断面積を増加させた
り、ドライブシャフト６とドリブンシャフト７との軸間
距離の増加を受容してドライブプーリ１３及びドリブン
プーリ２０を大径化し、金属リング２１1 ，２１1 の曲
げ応力を低下させたりすることなく、無端ベルト２１の
張力Ｔの増加を回避しながらドライブプーリ１３及びド
リブンプーリ２０の軸方向推力Ｑを増加させて、無端ベ
ルト２１をスリップさせることなく伝達可能トルクＴｉ
ｎを増加させることができる。
発進用クラッチ１９を設けたことにより、プーリ傾斜角
αをμａ＜ tanα＜μｓの範囲内の小さな値に設定する
ことが可能となる。これにより、無端ベルト２１の金属
リング２１1 ，２１1 の材料強度や断面積を増加させた
り、ドライブシャフト６とドリブンシャフト７との軸間
距離の増加を受容してドライブプーリ１３及びドリブン
プーリ２０を大径化し、金属リング２１1 ，２１1 の曲
げ応力を低下させたりすることなく、無端ベルト２１の
張力Ｔの増加を回避しながらドライブプーリ１３及びド
リブンプーリ２０の軸方向推力Ｑを増加させて、無端ベ
ルト２１をスリップさせることなく伝達可能トルクＴｉ
ｎを増加させることができる。
【００５６】またプーリ傾斜角αを小さくしたことによ
り同一のレシオ変化に対するプーリのストロークが小さ
くなるため、プーリ自体の軸方向厚さが小さくなること
と相俟ってベルト式無段変速機の軸方向寸法を小型化す
ることができる。更に、伝達可能トルクＴｉｎを一定と
すると、同一変速量に対する吸入／排出オイル量を減少
させることができるので、レシオ変化の応答性を高める
ことができ、しかもオイルポンプ３２の容量を小さくし
てベルト式無段変速機を小型化するとともに、オイルポ
ンプの負荷の低減による効率の向上を図ることができ
る。
り同一のレシオ変化に対するプーリのストロークが小さ
くなるため、プーリ自体の軸方向厚さが小さくなること
と相俟ってベルト式無段変速機の軸方向寸法を小型化す
ることができる。更に、伝達可能トルクＴｉｎを一定と
すると、同一変速量に対する吸入／排出オイル量を減少
させることができるので、レシオ変化の応答性を高める
ことができ、しかもオイルポンプ３２の容量を小さくし
てベルト式無段変速機を小型化するとともに、オイルポ
ンプの負荷の低減による効率の向上を図ることができ
る。
【００５７】図１４は、プーリ傾斜角αを変化させた場
合の伝達可能トルクＴｉｎの変化を示すもので、α＝１
１°の場合にはＴｉｎ＝１４．３であるのに対し、α＝
９°の場合にはＴｉｎ＝１５．８に増加し、α＝５°の
場合には更にＴｉｎ＝１９．６に増加していることが分
かる。
合の伝達可能トルクＴｉｎの変化を示すもので、α＝１
１°の場合にはＴｉｎ＝１４．３であるのに対し、α＝
９°の場合にはＴｉｎ＝１５．８に増加し、α＝５°の
場合には更にＴｉｎ＝１９．６に増加していることが分
かる。
【００５８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００５９】例えば、実施例では車両用のベルト式無段
変速機を例示したが、本発明は工作機械等の他の用途の
ベルト式無段変速機に対しても適用することができる。
また実施例ではドリブンシャフト７に発進用クラッチ１
９を設けているが、ドリブンシャフト７に変速用クラッ
チを設け、ドライブシャフト６に発進用クラッチ１９を
設けることも可能である。
変速機を例示したが、本発明は工作機械等の他の用途の
ベルト式無段変速機に対しても適用することができる。
また実施例ではドリブンシャフト７に発進用クラッチ１
９を設けているが、ドリブンシャフト７に変速用クラッ
チを設け、ドライブシャフト６に発進用クラッチ１９を
設けることも可能である。
【００６０】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、プーリ傾斜角を小さくして無端ベルトの張
力を低下させることができるので、無端ベルトのスリッ
プを回避しながら伝達可能トルクを増加をさせることが
できる。また同一のレシオ変化に対するプーリのストロ
ークが小さくなるため、プーリ自体の軸方向厚さが小さ
くなることと相俟って金属Ｖベルト式無段変速機の軸方
向寸法を小型化することができるばかりか、レシオ変化
の応答性を高めることができる。
明によれば、プーリ傾斜角を小さくして無端ベルトの張
力を低下させることができるので、無端ベルトのスリッ
プを回避しながら伝達可能トルクを増加をさせることが
できる。また同一のレシオ変化に対するプーリのストロ
ークが小さくなるため、プーリ自体の軸方向厚さが小さ
くなることと相俟って金属Ｖベルト式無段変速機の軸方
向寸法を小型化することができるばかりか、レシオ変化
の応答性を高めることができる。
【００６１】また請求項２に記載された発明によれば、
ドリブンシャフトにクラッチを設けたので、クラッチを
係合解除した状態でもドライブプーリ及びドリブンプー
リを容易に回転させることが可能となるため、プーリ及
び無端ベルト間の摩擦係数を動摩擦係数とすることがで
きる。これによりプーリに僅かな軸方向推力を加えるだ
けで変速を達成することが可能となってオイルポンプの
容量を小さくすることができ、金属Ｖベルト式無段変速
機を小型化するとともに負荷の低減による効率の向上を
図ることができる。
ドリブンシャフトにクラッチを設けたので、クラッチを
係合解除した状態でもドライブプーリ及びドリブンプー
リを容易に回転させることが可能となるため、プーリ及
び無端ベルト間の摩擦係数を動摩擦係数とすることがで
きる。これによりプーリに僅かな軸方向推力を加えるだ
けで変速を達成することが可能となってオイルポンプの
容量を小さくすることができ、金属Ｖベルト式無段変速
機を小型化するとともに負荷の低減による効率の向上を
図ることができる。
【図１】ベルト式無段変速機の縦断面図のマップ
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】図１のＢ部拡大図
【図４】図１のＣ部拡大図
【図５】図１のＤ部拡大図
【図６】図３の６−６線断面図
【図７】ベルト式無段変速機のスケルトン図
【図８】無端ベルトに作用する力の釣合いを説明する図
【図９】無端ベルトの押付力と張力との関係を説明する
図
図
【図１０】伝達可能トルクと軸間力との関係を示すグラ
フ
フ
【図１１】入力回転数と伝達可能トルクとの関係を示す
グラフ
グラフ
【図１２】レシオと伝達効率との関係を示すグラフ
【図１３】レシオと伝達効率との関係を示すグラフ
【図１４】プーリ傾斜角と伝達可能トルクとの関係を示
すグラフ
すグラフ
６ ドライブシャフト ７ ドリブンシャフト １３ ドライブプーリ １９ クラッチ（発進用クラッチ） ２０ ドリブンプーリ ２１ 無端ベルト ２１1 金属リング ２１2 金属ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 英明 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 嶋田 貴通 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ドライブシャフト（６）に支持したドラ
イブプーリ（１３）とドリブンシャフト（７）に支持し
たドリブンプーリ（２０）とに、金属リング（２１1 ）
に多数の金属ブロック（２１2 ）を装着した無端ベルト
（２１）を巻き掛けて成る金属Ｖベルト式無段変速機に
おいて、 ドライブプーリ（１３）及びドリブンプーリ（２０）と
無端ベルト（２１）との間の静摩擦係数をμｓとし、動
摩擦係数をμａとしたとき、ドライブプーリ（１３）及
びドリブンプーリ（２０）のＶ溝の傾斜角αを、 tan-1μａ＜α＜ tan-1μｓ の範囲に設定したことを特徴とする金属Ｖベルト式無段
変速機。 - 【請求項２】 前記ドリブンシャフト（７）をクラッチ
（１９）を介して被動部材に接続したことを特徴とす
る、請求項１記載の金属Ｖベルト式無段変速機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07199596A JP3660047B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 金属ｖベルト式無段変速機 |
| US08/818,792 US5800298A (en) | 1996-03-27 | 1997-03-14 | Metal V-belt type continuously variable transmission |
| KR1019970009972A KR100256622B1 (ko) | 1996-03-27 | 1997-03-22 | 금속 v벨트식 무단변속기 |
| CN97104920A CN1095955C (zh) | 1996-03-27 | 1997-03-26 | V形金属带式的连续可调传动装置 |
| EP97302196A EP0798492B1 (en) | 1996-03-27 | 1997-03-27 | Metal v-belt type continuously variable transmission |
| DE69709211T DE69709211T2 (de) | 1996-03-27 | 1997-03-27 | Stufenlos verstellbares Getriebe mit metallischem Gliederkeilriemen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07199596A JP3660047B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 金属ｖベルト式無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264390A true JPH09264390A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3660047B2 JP3660047B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=13476578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07199596A Expired - Fee Related JP3660047B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 金属ｖベルト式無段変速機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5800298A (ja) |
| EP (1) | EP0798492B1 (ja) |
| JP (1) | JP3660047B2 (ja) |
| KR (1) | KR100256622B1 (ja) |
| CN (1) | CN1095955C (ja) |
| DE (1) | DE69709211T2 (ja) |
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