JPS61105345A - 巻掛け伝動式無段変速機のプ−リ構造 - 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】 （技術分野） この発明は、巻掛は伝動式無段変速機のプーリ構造に関
する。

（従来技術） 一般に、巻掛は伝動式無段変速機のプーリ構造において
は、可動プーリを固定プーリに向けて移動させる力を増
大するために、第１シリンダと第１シリンダの内部に設
けられた第２シリンダとの二つのシリンダを備えている
。

従来のこの種の無段変速機のブーり構造としては、例え
ば、欧州特許公開００５１９１８号公報に示されたよう
なものが知られている。この公報に示された無段変速機
のプーリ構造は、可動プーリに固定された第１シリンダ
チューブと、一端が固定ブーり側に固定され第１シリン
ダチューブに挿入された第２シリンダチューブと、第１
シリンダチューブに摺動可能に挿入され第２シリンダチ
ューブの他端と係合する第１ピストンと、第２シリンダ
チューブに摺動可能に挿入された第２ピストンと、一端
が第２ピストンに連続し他端が可動プーリに固定され第
１ピストンに摺動可能に挿入されたスリーブと、を備え
ており、第１シリンダチューブおよび第２シリンダチュ
ーブ内に圧油を導入することにより、第１ピストンおよ
び第２ピストンを互いに対向する方向に作動させ、可動
プーリを固定プーリに向けて移動させようとするもので
ある。

しかしながら、このような従来の無段変速機のプーリ構
造にあっては、次のような問題点があった。まず、スリ
ーブは、他端のみを可動プーリに固定され、−右側にオ
ーバーハングしているので、他端を支点として回動（倒
れ）しやすい。また、スリーブの一端には第２ピストン
が一体で連続している。このため、スリーブが他端を支
点として回動（倒れ）した場合、第２ピストンは第２シ
リンダチューブを半径方向に外力Ｆ１で押圧する。この
結果、第２シリンダチューブと第２ピストンとの間に摩
擦力μＦ工が発生し、第２ピストンの作動が円滑に行わ
れないという問題点があった。さらに、スリーブが他端
を支点として回動（倒れ）した場合、スリーブは第１ピ
ストンに挿入されているので、第１ピストンは、スリー
ブにより、半径方向に拡大された反力Ｆ２＝Ｆｉｘｚ。

／　ｉｔ　２を以って押圧される。（ここで、ｉｌはス
リーブの長さ、２□はスリーブの他端から第１ピストン
迄の距離である。）しかも、第１ピストンは第２シリン
ダチューブと分離されている。したがって、第１ピスト
ンはスリーブに押圧されることにより半径方向に移動し
てしまい、第１ピストンと第１シリンダチューブとの間
、および第１ピストンとスリーブとの間にそれぞれ大き
な摩擦力μＦ２が発生する。この結果、第１ピストンの
作動も円滑に行われないという問題点があった。

（発明の目的） この発明は、前述の問題点に着目してなされたもので、
第１ピストン及び第２ピストンの摺動抵抗を一定に維持
することのできる無段変速機のプーリ構造を提供するこ
とを目的とする。

（発明の構成） この目的を達成するための、この発明の構成は、固定プ
ーリが設けられたプーリ軸と、ボス部がプーリ軸に摺動
可能に取り付けられた可動プーリと、可動プーリに固定
された第１シリンダチューブと、プーリ軸に支持され第
１シリンダチューブに挿入可能の第２シリンダチューブ
と、第１シリンダチューブおよびボス部に摺動可能に嵌
装された第１ピストンと、ボス部に固定係合され第２シ
リンダチューブに摺動可能に挿入さた第２ピストンと、
可動プーリと第１シリンダチューブと第１ピストンとの
間に画成さ゛れ第１ピストンを第２ピストンに向けて押
圧する油を導入する第１シリンダ室と、プーリ軸と第２
シリンダチューブと第２ピストンとの間に画成され第２
ピストンを第１ピストンに向けて押圧する油を導入する
第２シリンダ室と、を備えたものである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明巻掛は伝動式無段変
速機の一実施例で、図中１は変速機ケース、２はフロン
トカバー、３はリヤカバーをそれぞれ示し、これらをボ
ルト印、６１により合体させて得られる空間内に以下の
動力伝動列を組み込んで巻掛は伝動式無段変速機を構成
する。

すなわち、第２図に示す如くに配置して主軸線０１、副
軸線０□、中間軸線０３及び出力軸線０４を設定し、第
１図に示すように主軸線０１上にはエンジン動力が入力
される側（第１図中右側）より順次配してフルードカッ
プリング４、ダブルピニオン型遊星歯車組５及びプライ
マリプーリ６を設け、副軸線０２上にはセカンダリブー
Ｕ　？及び出力ギヤ８を設け、中間軸線０３上にはりダ
クションギャ９及びファイナルドライブピニオン１０を
設け、出力軸線０４上にはファイナルドライブリングギ
ヤ１１及びディファレンシャルギヤ１２を設ける。

フルードカップリング４は、カップリングカバー１３を
介してエンジンクランクシャフトに結合され、エンジン
駆動されるポンプインペラ１４と、これに対向するター
ビンランナ１５と、これらポンプインペラよびタービン
ランナ間を適宜直結するロックアンプクラッチ１６とで
構成する。ポンプインペラ１４にポンプ駆動軸１７を溶
接し、これをポンプハウジング１８内に軸受１９を介し
て軸承することによりポンプインペラ１４を回転自在に
支持する。

ポンプハウジング１８の空所をこれにボルト２０で取り
付けたポンプカバー２１により閉塞し、ポンプカバー２
１を変速機ケース１に心出ししてボルト２２でこの変速
機ケースに取着する。ポンプハウジング１８の空所内に
通常のギヤポンプ２３を収納し、このギヤポンプに軸１
７を結合して当該ポンプを常時エンジン駆動し、変速制
御用のオイル、フルードカップリング４の作動油及び各
部潤滑用のオイルをギヤポンプ２３からの吐出油によっ
てまかなう。なお、ギヤポンプ詔は第２図に示すオイル
パン２９内の貯留池を吸入して吐出する。

タービンランナ１５はタービンハブ２４に鋲着し、この
タービンハブを入力軸２５にスプライン結合する。入力
軸２５は、ポンプカバー２１に貫通して固着した固定ス
リーブ２６に貫通すると共に、このスリーブ内にブツシ
ュ２７を介して回転自在に支持する。

ロックアツプクラッチ１６はタービンハブ２４上に摺動
自在に嵌合すると共に、タービンハブ２４にトーション
スプリング２８を介して駆動結合し、第１図中布行して
クラッチフェーシング１６ａをカンプリング２８を介し
て駆、動結合し、第１図中布行してクラッチフェーシン
グ１６ａをカンプリングカバー１３に圧接する時、ポン
プインペラ１４に入力されるエンジン動力をタービンラ
ンナ１５を経由せずそのままタービンハブ２４及び入力
軸２５に伝達するロックアツプ状態を提供するものとす
る。なお、ロックアンプクラッチ１６の第１図に示す釈
放位置で、フルードカップリング４は、ポンプインペラ
１４が内部作動油を介しタービンランナ１５を流体駆動
して入力軸２５に動力を伝達するカンプリング状態とな
る。

フルードカップリング４に作動油を供給したり、そのロ
ックアツプ制御を行うための油路を矢印ａ、ｂで示す。

これら矢印で示す方向に作動油を給排してフルードカッ
プリング４に作動油を直流させる場合、その動圧により
ロックアツプクラッチ１６は第１図に示す釈放位置とな
り、フルードカップリング４はカップリング状態でエン
ジン動力を入力軸部に伝達し、矢印ａ、ｂで示すと逆の
方向に作動油を給排してフルードカップリング４に作動
油を通流させる場合、その動圧によりロックアツプクラ
ッチ１６は第１図中布行されて締結し、フルードカップ
リング４はロックアツプ状態でエンジン動力を人力軸５
に伝達する。

ダブルピニオン型遊星歯車組５は入力軸２５に一体成形
したサンギヤ３０と、インターナルギヤ３１と、サンギ
ヤ３０に噛合するインナピニオン３２とこのインナピニ
オン及びインターナルギヤ３１に噛合するアウタピニオ
ン３３と、ピニオン３２．３３を回転自在に支持する共
通なピニオンキャリヤ３４とよりなる通常のものとする
。プライマリブーＩＪ　６は、入力軸２５に同軸に突き
合わせて相対回転可能とした固定フランジ３５と、これ
れに一体のプーリ軸３６上を軸線方向へ移動可能な可動
フランジ３７とで構成する。上記ピニオンキャリア３４
を一方で固定フランジ３５にスプライン結合し、他方で
前進クラッチ３８により適宜入力軸５に駆動結合可能と
する。

前進クラッチ３８は周知の湿式多板クラッチとし、入力
軸妬にスプライン結合したクラフチドラム３９と、この
クラッチドラム３９内にスプライン嵌合したドライブプ
レート及びピニオンキャリア３４上にスプライン嵌合し
たドリブンプレートの交互配置になるクラッチパック４
０と、これらドライブプレート及びドリブンプレート間
を押圧するピストン４１とで構成する。ピストン４１は
矢印Ｃで示す油圧の供給によりドライブプレート及びド
リブンプレート間を押圧して摩擦係合させるよう油圧作
動され、前進クラッチ３８を締結し、この締結により前
進クラッチ３８はピニオンキャリア３４を入力軸２５に
駆動結合することができる。また、上記インターナルギ
ヤ３１は後退ブレーキ４２により適宜固定可能とし、こ
の後退ブレーキを変速段ケース１内にスプライン嵌合し
た固定プレート及びインターナルギヤ３１の外周にスプ
ライン嵌合した被制動プレートの交互配置になるブレー
キパック４３と、固定プレート及び被制動プレート間を
押圧するピストン４４とで構成した周知の湿式多板ブレ
ーキとする。

ピストン４４は矢印ｄで示す油圧の供給により固定プレ
ート及び被制動プレート間を押圧して摩擦係合させるよ
う油圧作動され、後退ブレーキ４２の作動によってイン
ターナルギヤ３１を固定することができる。

プライマリプーリ６の固定フランジ３５及びプーリ軸３
６を軸受４５．４６により変速機ケース１及びリヤカバ
ー３に回転自在に支持し、可動フランジ３７をボールス
プライン４７によりプーリ軸３６上で軸線方向へ軽快に
移動し得るようこのプーリ軸３６に駆動結合する。この
目的のため可動フランジ３７に固定フランジ３５から遠
去かる方向へ延在するボス部４８を延設し、該ボス部の
端面にポルト４９で第１ピストン５０を取着する。可動
フランジ３７の外周に筒体５１を溶接し、該筒体の内周
、ボス部４８の外周にそれぞれ摺動自在に嵌合して第２
ピストン５２を設け、この第２ピストン５２に接続して
、シリンダ５２ａを第１ピストン５０の外周に摺動自在
に嵌合し、そして、第２ピストン５２の第１ピストン５
０挿入開口を、プーリ軸３６上に嵌着した端蓋５３で閉
塞し、該挿入開口端部を端蓋５３に溶接して止める。か
くて、第１ピストン５０及び端蓋５３間に圧力室５５が
、又第２ピストン５２及び可動フランジ３７間に圧力室
５６がそれぞれ画成され、これら圧力室に対して矢印ｅ
の油圧を矢印ｆｇで示すように供給するための油路を形
成する。なお、この油路の一部を構成するりャケース３
及びプーリ軸３６間の油圧の受渡し部は、プーリ軸３６
の端面開口及びリヤケース３のプーリ軸軸受膨突部３ａ
内に嵌合したセパレートプレート５７により画成される
連絡室５８をもって構成し、セパレートプレート５７は
その打抜き突起５７ａをリヤケース３の対応凹部３ｂに
貫入させて廻り止めする。

セカンダリプーリ７もプライマリプーリ６と同様に固定
フランジ５９と、これに一体のプーリ軸６２と、このプ
ーリ軸上を軸線方向へ移動可能な可動フランジ６３とで
構成するが、セカンダリプーリ７はプライマリプーリ６
と逆向きに配置する。そして、固定フランジ５９及びプ
ーリ軸６２を軸受６４〜６６によりリヤカバー３、変速
機ケース１及びフロントカバー２に回転自在に３点支持
し、軸受６４．６５をリヤカバー３と変速機ケース１と
の間に設けたシム６９．７０を介して軸線方向に位置決
めし、これらシムによってプライマリプーリ６に対する
セカンダリプーリ７の心出しを行う。可動フランジ６３
に固定フランジ５９から遠去かる方向に延在させてボス
部７１を延没し、このボス部をボールスプライン７２に
よりプーリ軸６２に駆動結合して可動フランジ６３をプ
ーリ軸６２上で軽快に軸線方向へ移動し得るようこれに
駆動結合する。プーリ軸６２にビス１−ン７３ｔ−係着
し、その外周を可動フランジ６３の外周に溶接した筒体
７４内に摺動自在に嵌合して圧力室７５を画成すると共
に、可動フランジ６３をこれとピストン７３との間に縮
設したばね７６で固定フランジ５９に向は付勢する。な
お、筒体７４の先端には環状プレート７７を半径方向内
方へ延在するよう設けて油溜め７８を設定し、圧力室７
５からこの油溜め内に細孔を介して漏洩して貯留された
オイルにかかる遠心力と、圧力室７５内の油圧とをバラ
ンスさせ、ピストン７３が圧力室７５内の油圧により変
形するのを防止する。圧力室７５に対して矢印りの油圧
を矢印ｉで示すように供給するための油路を形成するが
、この油路の一部を構成するりャカバー３及びプーリ軸
６２間の油圧の受渡し部は、プーリ軸６２の端面開口及
びリヤケース３に嵌合したチェーブ７９により構成する
。

プライマリプーリ６及びセカンダリプーリ７間に■ベル
ト８０を掛は渡し、両プーリ間で動力の受渡しを行い得
るようにし、■ヘルド８０は例えば実開昭５９”−７９
６５３号公報に記載された如き周知のものとなし得る。

出力ギヤ８は軸受６５．６６間においてプーリ軸６２に
スプライン結合し、この出力ギヤ８にリダクションギヤ
９を噛合させる。リダクションギヤ９及びファイナルド
ライブピニオン１０を一体にし、これらを軸受８１．８
２により変速機ケース１及びフロントカバー２に回転自
在に支持する。変速機ケース１及びフロントカバー２に
は更に軸受８３．８４を介してディファレンシャルギヤ
１２のケース８５を回転自在に支持し、このケース８５
にファイナルドライブリングギヤ１１をボルト８６で同
軸に結着すると共に、ファイナルドライブリングギヤ１
１をファイナルドライブピニオン１０に噛合させる。な
お、ケース８５内に組込むべきディファレンシャルギヤ
組は、ケース８５内を第１図中上下方向に貫通するピニ
オンメートシャフト、これに回転自在に支持した一対の
ピニオンメートギヤ、これらピニオンメートギヤ間に噛
合する一対のサイドギヤからなる周知のものであるため
説明を省略し、上記両サイドギヤに個々に駆動結合する
出力軸９２．９３のみを２点鎖線で示すにとどめた。こ
れら出力軸は、本発明無段変速機を車両に用いる場合、
その駆動車輪に結合する。

次に、各部の潤滑方式を説明する。矢印ａと逆の方向に
フルードカップリング４から排除される作動油が一部矢
印ｊ−ｍで示すように前進クラッチ３８、遊星歯車組５
、後退ブレーキ４２、及び■ベルト８０へ導かれ、これ
らの構成要素を隣接す墨軸受も含めてくまなく潤滑する
ことができる。又、リヤケース３の膨突部３ａの下部に
はボルト８７により集油プレート８８を取着して油溜り
８９（図示例は下向きに表示されているが上向きに設定
されている）を形成し、これに飛散潤滑油を溜め、透孔
９０により導い、て軸受４３を潤滑する。更に、ポンプ
カバー２１に形成した適当な油路に連通ずるよう変速機
ケース１に潤滑孔９１を形成し、その開口部を出力ギヤ
８に指向させて、オイルを矢印ｎで示すように出力ギヤ
８に噴出させる。この噴出油は出力ギヤ８により飛散さ
れて軸受６５に供給され、この軸受が潤滑油の供給が困
難な比較的内側に位置していると難も、これを確実に潤
滑することができる。

上記実施例の作用を次に説明するフルードカップリング
４は前述したようにカンプリング状態又はロックアツプ
状態で入力軸２５にエンジン動力を伝達し、サンギヤ３
０を入力軸２５と共に回転している。ここで、油圧ｃ、
ｄを供給せず、前進クラッチ３８及び後退ブレーキ４２
のいずれも作動させなければ、入力軸部及びサンギヤ３
０の回転はピニオンキャリア３４に伝達されず、プライ
マリプーリ６を回転させない中立状態となる。

ところで、油圧Ｃにより前進クラッチ３８を作動させる
と、ピニオンキャリア３４が入力軸２５に駆動結合され
、入力軸２５の回転はそのままピニオンキャリア３４を
介しプライマリプーリ６に伝達され、これを人力軸２５
と一体的に回転させる。プライマリプーリ６の回転は■
ベルト８０を介しセカンダリプーリ７に伝達され、その
後プーリ軸６２、出力ギヤ８、リダクションギヤ９、フ
ァイナルドライブピニオン１０及びファイナルドライブ
リングギヤ１１を経てディファレンシャルギヤ１２に伝
達されることで、エンジン動力を両出力軸９２．９３よ
り正転下に分配出力することができる。

油圧ｄにより後退ブレーキ４２を作動させる場合、イン
ターナルギヤ３１が固定され、サンギヤ３０の回転は逆
転されてとニオンキャリア３４に伝達され、このピニオ
ンキャリアを介しプライマリプーリ６が入力軸２５と逆
向きに回転される。かかるプライマリプーリ６の逆転は
上述したと同様の伝動経路を経てディファレンシャルギ
ヤ１２に伝達されるが、今プライマリプーリ６が逆転さ
れているため、エンジン動力を両出力軸９２．９３より
逆転下に分配出力することができる。

上記２形態での動力伝達中における変速は以下の如くプ
ライマリプーリ６及びセカンダリブーＩ７７に対する■
ベルト８０の巻き掛は径を変化させることによって行う
。即ち、油圧ｅの排除によりプライマリプーリ６の可動
フランジ３７を固定フランジ３５から最も離れた第１図
中上半部図示の位置にし、油圧りを圧力室７５に供給し
てこれとばね７６との共働によりセカンダリプーリ７の
可動フランジ６３を固定フランジ５９に最も接近した第
１図中下半部図示の位置にした状態で、■ベルト８０は
第２図中点線により示す如くプライマリプーリ６に対す
る巻き掛は径を最小にされ、セカンダリプーリ７に対す
る巻き掛は径を最大にされる。従って、プライマリプー
リ６からセカンダリプーリ７への回転伝達比（変速比）
は最低にされ、最低速段選択状態が得られる。

この状態より、油圧ｅを圧力室５５．５６に供給して第
１ピストン５０により、又第２ピストン５２の反力下で
可動フランジ３７を第１図中下半部図示の限界位置に向
は移動させ、固定フランジ３５に接近させると同時に油
圧りを排除しながら可動フランジ５９をＶベルト８０の
巻き掛は反力により第１図中上半部図示の限界位置に向
は移動させ、固定フランジ５９から遠去けると、Ｖベル
ト８０は第２図中２点鎖線により示す限界状態へ向は両
プーリ６．７に対する巻き掛は状態を変化される。つま
り、Ｖベルト８０はプライマリプーリ６に対する巻き掛
は径を漸増され、セカンダリプーリ７に対する巻き掛は
径を漸減され、この間プライマリプーリ６からセカンダ
リプーリ７への回転伝達比（変速比）を連続的に大きく
することができ、無段変速が可能である。

なお、変速比を逆に小さくする無段変速は、可動フラン
ジ３７を第１図中下半部図示の位置からこの図中左行さ
せると同時に、可動フランジ６３を第１図中上半部図示
の位置からこの図中左行させて、両プーリ６．７に対す
るＶベルト８０の巻き掛は状態を第２図中２点鎖線で示
す状態から同図中点線で示す状態へと移行させることに
より得られる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、第１シリンダ
チューブを可動プーリに固定し、第１ピストンを第１シ
リンダチューブおよび可動プーリのボス部に嵌装し、第
２ピストンを前記ボス部に固定したので、第１ピストン
と第１シリンダチューブおよびボス部の間の摺動抵抗は
一定に維持され、さらに、第２ピストンと第２シリンダ
チューブとの間の摺動抵抗は一定に維持され、この結果
、第１ピストンおよび第２ピストンの作動が円滑に行わ
れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る無段変速機のプーリ構造の一実
施例が取り付けられている自動変速機を示し第２図のＡ
−０１−０□−０，−０４−Ｂ矢視断面図、第２図は第
１図のｎ−ｎ矢視図、第３図は第１図の要部拡大図、で
ある。 １・−・・−変速機ケース、 ２−・・−フロントカバー、 ３−・・−リヤカバー、 ４−−−−−・フルードカップリング、５−・−・ダブ
ルビニオン型遊星歯車組、６−・−プライマリプーリ、 ７・−−−−−セカンダリプーリ、 ８・・−一−−出力ギヤ、 ９・・−一一一リダクションギャ１ １０−−−−−−ファイナルドライブピニオン、１１・
−一一一・ファイナルドライブリングギヤ、１２・−−
−−−ディファレンシャルギヤ、２５−−−−−一人力
軸、 ３０−一一一・−サンギヤ、 ３１・−−−−−インターナルギヤ、 ３２−−−−−−インナピニオン、 ３３−・−一一一アウタピニオン、 ３４−・−ビニオンキャリア、 ３８−−−−−一前進クラッチ、 ３９−−−−−−クラッチドラム、 ４０・−・・−クラッチパック、 ４１−・・−ピストン、 ４２−−−−−一後退ブレーキ、 ４３−−−−一・ブレーキパック、 ４４−−−−一・ピストン、 ８０・−−−−−Ｖベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定プーリが設けられたプーリ軸と、ボス部がプーリ軸
   に摺動可能に取り付けられた可動プーリと、可動プーリ
   に固定された第１シリンダチューブと、プーリ軸に支持
   された第１シリンダチューブに挿入可能の第２シリンダ
   チューブと、第１シリンダチューブおよびボス部に摺動
   可能に嵌装された第１ピストンと、ボス部に固定係合さ
   れ第２シリンダチューブに摺動可能に挿入された第２ピ
   ストンと、可動プーリと第１シリンダチューブと第１ピ
   ストンとの間に画成され第１ピストンを第２ピストンに
   向けて押圧する油を導入する第１シリンダ室と、プーリ
   軸と第２シリンダチューブと第２ピストンとの間に画成
   され第２ピストンを第１ピストンに向けて押圧する油を
   導入する第２シリンダ室と、を備えたことを特徴とする
   巻掛け伝動式無段変速機のプーリ構造。