JP2001330095A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】前進時にベルトを介し、後進時にはベルトを介
さずに駆動する無段変速機の軸長を短縮し、ベルト寿命
を向上させる。 【解決手段】エンジン出力軸１と発進機構２を介して接
続した入力軸３、駆動プーリ１１を有し入力軸から動力
を伝達される駆動軸１０、従動プーリ２１を有する従動
軸２０、両プーリ間に巻き掛たベルト１５、従動軸２０
の動力を車輪に伝達する出力軸３２を備え、両プーリに
設けたアクチュエータ１４，２２により各プーリ径を逆
方向に変える。動力軸４は駆動軸１０および従動軸２０
と非同軸かつ平行に配置する。動力軸４と駆動軸１０を
前進用直結伝達機構１３を介して接続し、入力軸３と従
動軸２０を後進用直結伝達機構２６を介して接続する。
入力軸３は駆動軸１０および従動軸２０と非同軸かつ平
行に配置する。前進時の動力は前進用直結伝達機構１
３、ベルト１５を経て伝達され、後進時の動力は後進用
直結伝達機構２６を経て伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機、特に車
両用のＶベルト式無段変速機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の形式の無段変速機が提
案され、一部が実用化されている。無段変速機は、駆動
プーリを有する駆動軸と、従動プーリを有する従動軸
と、駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛けられたベル
トとを備えており、エンジンと発進機構を介して接続さ
れた入力軸によって駆動軸を駆動し、駆動プーリからベ
ルトを介して従動プーリへ伝達された駆動力は、従動軸
から出力軸へと伝達され、車輪を駆動するようになって
いる。そして、駆動プーリと従動プーリにそれぞれ設け
られたアクチュエータを作動させて各プーリのベルト巻
き掛け径を逆方向に変化させることにより、変速比を無
段階に可変としてある。そのため、変速ショックがな
く、円滑な走行を実現できるという利点がある。

【０００３】特開平５−４４８１１号公報には、前進時
には入力軸から前後進切替機構を介して駆動プーリを有
する駆動軸へ伝達し、ベルトを介して従動プーリを有す
る従動軸へ伝達し、さらに出力軸へと伝達する一方、後
進時には入力軸から前後進切換機構およびギヤ機構を介
して従動軸へ伝達し、さらに出力軸へと伝達するように
した無段変速機が提案されている。この無段変速機で
は、前進時のみベルトに駆動力が伝達され、後進時には
駆動力が伝達されないので、ベルトが逆転することによ
るベルトの負荷を軽減でき、ベルトの寿命が向上する利
点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この無段変速
機では、入力軸と駆動軸とが同軸上に配置され、これら
軸の上に前後進切換機構が設けられているため、出力軸
系に比べて入力軸系の軸長が長くなり、軸方向寸法に制
約のある車両には適用しにくい。特に、軽自動車や１０
００ｃｃ程度のＦＦ横起き式小型車の場合には、エンジ
ンルームが非常に狭く、車幅方向の制約が大きいため、
軸方向寸法の長い無段変速機ではエンジンルームに搭載
できない場合が生じる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、前進時にベルト
を介して駆動し、後進時にはベルトを介さずに駆動する
とともに、軸方向寸法が短く、かつベルト寿命の向上に
も有効な無段変速機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、エンジンと発進機構を介
して接続された入力軸と、駆動プーリを有し、入力軸か
ら動力を伝達される駆動軸と、従動プーリを有する従動
軸と、駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛けられたベ
ルトと、従動軸から動力を伝達され、車輪を駆動する出
力軸とを備え、駆動プーリと従動プーリにそれぞれ設け
られたアクチュエータを作動させて各プーリのベルト巻
き掛け径を逆方向に変化させることにより、変速比を無
段階に可変とした無段変速機において、駆動プーリのア
クチュエータは駆動プーリよりエンジン側に配置され、
従動プーリのアクチュエータは従動プーリより反エンジ
ン側に配置され、入力軸は駆動軸および従動軸と非同軸
でかつ平行に配置されており、駆動軸および従動軸と非
同軸でかつ平行に配置され、一端部が入力軸と接続され
るとともに、他端部が駆動プーリより反エンジン側の部
位まで延びる動力軸と、動力軸の反エンジン側の部位と
駆動軸の駆動プーリより反エンジン側の部位とを接続す
る前進用直結伝達機構と、入力軸と従動軸の従動プーリ
よりエンジン側の部位とを接続する後進用直結伝達機構
とが設けられ、前進時のエンジン動力は、入力軸、動力
軸、前進用直結伝達機構、駆動軸、駆動プーリと従動プ
ーリの間に巻き掛けられたベルトおよび従動軸を経由し
て出力軸へと伝達され、後進時のエンジン動力は、入力
軸、後進用直結伝達機構および従動軸を経由して出力軸
へと伝達されることを特徴とする無段変速機を提供す
る。

【０００７】前進時には、エンジン動力がまず発進機構
から入力軸へ伝えられ、動力軸を介して駆動軸へと伝達
される。駆動軸上の駆動プーリからベルトを介して従動
プーリへ伝達され、従動軸から出力軸を介して車輪へ動
力が伝達される。そのため、各プーリのベルト巻き掛け
径を逆方向に変化させることにより、変速比を無段階に
可変とし、変速ショックのないスムーズな走行を実現で
きる。一方、後進時には、エンジン動力は発進機構から
入力軸へ伝えられた後、後進用直結伝達機構、従動軸を
経由して出力軸へと伝達される。つまり、ベルトを経由
せずに動力が伝達される。そのため、ベルトは一方向に
のみ回転すればよく、ベルトにかかる負荷が軽減され、
ベルト寿命が向上する。

【０００８】無段変速機を構成する場合、その最短の必
要軸方向寸法は、エンジン動力を入力軸に伝える発進機
構、駆動プーリのアクチュエータ、プーリ、従動プーリ
のアクチュエータのそれぞれの軸方向の厚みの和であ
る。本発明では、駆動プーリのアクチュエータを駆動プ
ーリよりエンジン側に設け、従動プーリのアクチュエー
タを従動プーリより反エンジン側に設けるとともに、動
力軸の反エンジン側と駆動軸の反エンジン側とを前進用
直結伝達機構を介して接続し、入力軸と従動軸のエンジ
ン側の部位とを後進用直結伝達機構を介して接続してい
る。そのため、前進用直結伝達機構を従動プーリのアク
チュエータと軸方向に並列に、後進用直結伝達機構を駆
動プーリのアクチュエータと軸方向に並列に配置でき
る。その結果、最短の軸方向寸法となり、軸方向にコン
パクトで合理的な構成とすることができる。なお、アク
チュエータとしては、プーリの可動シーブを軸方向に作
動させるものであればよく、油圧サーボ機構、トルクカ
ム機構、モータによって軸方向に作動されるボールネジ
機構などであってもよい。

【０００９】本発明では、入力軸と駆動軸および従動軸
とがオフセットしているので、発進機構を駆動プーリお
よび従動プーリに近づけて配置でき、発進機構を含む変
速機の軸方向寸法を短縮することが可能である。なお、
入力軸と動力軸とは別軸で構成してもよいが、同一軸で
構成してもよい。すなわち、発進機構を動力軸と直結し
てもよい。入力軸と動力軸とを別軸で構成した場合に
は、入力軸と駆動軸とを同一方向に回転させ、入力軸と
従動軸とを逆方向に回転させることができるので、後進
用のギヤ機構としてアイドラギヤが不要となり、構造を
簡素化できる。また、前進用直結伝達機構および後進用
直結伝達機構は、ギヤ機構やチェーン機構のように、一
定の伝達比で伝達し得るものであれば、何でもよい。

【００１０】請求項２のように、前進用直結伝達機構は
前進位置と中立位置とに切替可能な前進切替手段を含
み、後進用直結伝達機構は後進位置と中立位置とに切替
可能な後進切替手段を含むのが望ましい。前後進切換機
構を設ける場合に、１本の軸上にシンクロ式の前後切替
機構を設けるのが構造上簡単であるが、軸方向の寸法を
必要とする。これに対し、請求項２のように、前進切替
手段を駆動プーリより反エンジン側に配置し、後進切替
手段を従動プーリよりエンジン側に配置することで、両
方の切替手段を別の軸に分割配置している。これによ
り、各切替手段の占める軸方向寸法は必要最小限で済
み、一層コンパクトな変速機を実現できる。なお、前進
切替手段は駆動プーリより上流側であればよく、駆動軸
上または動力軸上のいずれに設けてもよい。同様に、後
進切替手段も、入力軸と従動軸との間であればよく、入
力軸上または従動軸上のいずれに設けてもよい。

【００１１】請求項３のように、入力軸および動力軸
は、駆動軸と従動軸の上下方向中間位置に配置するのが
望ましい。無段変速機の場合、駆動プーリを有する駆動
軸と従動プーリを有する従動プーリとは軸間距離が長い
ので、その間のスペースに入力軸および動力軸を配置す
ることで、空いたスペースを有効利用し、入力軸と動力
軸とが外部に突出することがなく、上下方向にコンパク
トな無段変速機を得ることができる。請求項４のよう
に、動力軸を、駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛け
られたベルトの周回内に挿通配置するのが望ましい。動
力軸を駆動軸と従動軸の上下方向中間位置に配置すれ
ば、上下方向の寸法を短縮できるが、さらに動力軸をベ
ルトの周回内に挿通配置することで、動力軸を両プーリ
の間の空間に配置でき、駆動軸、従動軸および動力軸を
集約配置できる。そのため、軸方向、上下方向および前
後方向の全てにわたってコンパクトな構成とすることが
できる。請求項５のように、駆動軸を従動軸より上方に
配置するのが望ましい。このように構成すれば、従動軸
が下方に配置されるので、入力軸と従動軸とを接続して
いる後進用直結伝達機構や、従動軸から出力軸への減速
ギヤ機構などの潤滑性が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明にかかる無段
変速機の一例の具体的構造を示し、図５はその骨格構造
を示す。この無段変速機はＦＦ横置き式の変速機であ
り、大略、エンジン出力軸１によって駆動される発進機
構２、発進機構２の出力軸である入力軸３、動力軸４、
駆動プーリ１１を有する駆動軸１０、従動プーリ２１を
有する従動軸２０、駆動プーリ１１と従動プーリ２１に
巻き掛けられたＶベルト１５、減速軸３０、車輪と連結
された出力軸３２、変速用モータ４０、テンショナ装置
５０などで構成されている。入力軸３，動力軸４，駆動
軸１０，従動軸２０，減速軸３０および出力軸３２はい
ずれも非同軸で、かつ平行に配置されている。

【００１３】この実施例の発進機構２は乾式クラッチで
構成され、レリーズフォーク２ａを発進制御用モータ
（図示せず）によって作動させることにより、断接制御
および半クラッチ制御を行なうことが可能である。入力
軸３は軸受を介して変速機ケース６によって回転自在に
支持され、入力軸３に一体回転可能に設けられた前進用
ギヤ３ａと後進用ギヤ３ｂとが変速機ケース６の第２ギ
ヤ室６ｃ内に挿入されている。

【００１４】動力軸４は変速機ケース６の左右の側壁に
架け渡して設けられ、両端部が軸受によって回転自在に
支持されている。動力軸４のエンジン側端部には、入力
軸３の前進用ギヤ３ａと噛み合う前進用ギヤ４ａが一体
に設けられ、反エンジン側端部には減速ギヤ４ｂが固定
されている。動力軸４の減速ギヤ４ｂは、駆動軸１０の
反エンジン側の端部に回転自在に支持された減速ギヤ１
０ａと噛み合い、動力軸４から駆動軸１０へ駆動力をベ
ルト駆動に適した減速比で伝達している。減速ギヤ１０
ａは駆動軸１０の反エンジン側に設けられたシンクロ式
の前進切替手段１２によって駆動軸１０に対して選択的
に連結される。つまり、切替手段１２は前進位置Ｄと中
立位置Ｎの２位置に切替可能である。減速ギヤ４ｂ，減
速ギヤ１０ａ，前進切替手段１２は前進用直結伝達機構
１３を構成しており、この前進用直結伝達機構１３は変
速機ケース６の反エンジン側に形成された第１ギヤ室６
ａ内に収容されている。第１ギヤ室６ａ内は油で潤滑さ
れている。

【００１５】駆動プーリ１１は、駆動軸１０上に固定さ
れた固定シーブ１１ａと、駆動軸１０上に軸方向移動自
在に支持された可動シーブ１１ｂと、可動シーブ１１ｂ
の背後に設けられたアクチュエータ１４とを備え、アク
チュエータ１４はＶベルト１５よりエンジン側に配置さ
れている。この実施例のアクチュエータ１４は、変速用
モータ４０によって軸方向に移動されるボールネジ機構
であり、可動シーブ１１ｂに軸受１４ａを介して相対回
転自在に支持された雌ねじ部材１４ｂと、変速機ケース
６に支持された雄ねじ部材１４ｃと、雌ねじ部材１４ｂ
の外周部に固定された変速ギヤ１４ｄとで構成されてい
る。変速ギヤ１４ｄは駆動プーリ１１を構成する可動シ
ーブ１１ｂより大径のギヤである。

【００１６】従動プーリ２１は、従動軸２０上に固定さ
れた固定シーブ２１ａと、従動軸２０上に軸方向移動自
在に支持された可動シーブ２１ｂと、可動シーブ２１ｂ
の背後に設けられたアクチュエータ２２とを備え、アク
チュエータ２２はＶベルト１５より反エンジン側に配置
されている。このアクチュエータ２２も駆動プーリ１１
のアクチュエータ１４と同様の構成を有するボールネジ
機構であり、可動シーブ２１ｂに軸受２２ａを介して相
対回転自在に支持された雌ねじ部材２２ｂと、変速機ケ
ース６に支持された雄ねじ部材２２ｃと、雌ねじ部材２
２ｂの外周部に固定された変速ギヤ２２ｄとで構成され
ている。この変速ギヤ２２ｄも従動プーリ２１を構成す
る可動シーブ２１ｂより大径のギヤである。

【００１７】従動軸２０の従動プーリ２１よりエンジン
側の部位には、後進用ギヤ２４が回転自在に支持されて
おり、このギヤ２４は入力軸３に固定された後進用ギヤ
３ｂと噛み合っている。後進用ギヤ２４はシンクロ式の
後進切替手段２５によって従動軸２０に対して選択的に
連結される。つまり、切替手段２５は後進位置Ｒと中立
位置Ｎの２位置に切替可能である。上記後進用ギヤ３ｂ
とギヤ２４と後進切替手段２５とで後進用直結伝達機構
２６が構成される。

【００１８】従動軸２０のエンジン側端部には、減速ギ
ヤ２７が一体に形成されており、この減速ギヤ２７は減
速軸３０に固定されたギヤ３０ａと噛み合い、さらに減
速軸３０に一体に形成されたギヤ３０ｂを介して差動装
置３１のリングギヤ３１ａに噛み合っている。そして、
差動装置３１に設けられた出力軸３２を介して車輪が駆
動される。上記後進用直結伝達機構２６、減速軸３０お
よび差動装置３１は変速機ケース６のエンジン側に形成
された第２ギヤ室６ｂ内に収容されている。このギヤ室
６ｂは油で潤滑されている。なお、ギヤ室６ｂには入力
軸３の前進用ギヤ３ａと動力軸４の前進用ギヤ４ａも収
容され、同様に潤滑されている。

【００１９】変速機ケース６の第１ギヤ室６ａと第２ギ
ヤ室６ｂとは、上述のように潤滑されており、駆動プー
リ１１と従動プーリ２１は、第１ギヤ室６ａと第２ギヤ
室６ｂとの間に挟まれたプーリ室６ｃ内に配置されてい
る。この実施例ではプーリ室６ｃは無潤滑空間であり、
Ｖベルト１５も乾式駆動ベルトが用いられている。上記
のようにプーリ室６ｃを間にして、その両側に第１ギヤ
室６ａと第２ギヤ室６ｂとを設けることで、Ｖベルト１
５の透過音を低減できる効果がある。従来では、Ｖベル
ト１５が発生する騒音を低減するために変速機ケース６
に吸音材を貼り付けたり、ケース６の肉厚を厚くするな
どの工夫を行っていたが、上記実施例のように構成する
ことで、ギヤ室６ａ，６ｂが遮音空間として作用し、透
過音を低減できる。特に、ギヤ室６ａ，６ｂには潤滑油
が封入されるので、この潤滑油が吸音材として機能し、
さらに吸音効果が大きい。なお、第１ギヤ室６ａ内の潤
滑油と、第２ギヤ室６ｂ内の潤滑油を循環させるため、
動力軸４の軸心穴４ｃと、後述する第２変速軸４６と動
力軸４との半径方向隙間５とによって、供給油路とリタ
ーン油路とが形成されている。軸心穴４ｃと半径方向隙
間５は、いずれが供給油路またはリターン油路であって
もよい。このように動力軸４と第２変速軸４６との隙間
５に油を流通させることで、両軸の間を潤滑できる。

【００２０】上記構成よりなる無段変速機の前進時およ
び後進時の動力伝達経路について、図６，図７を参照し
て説明する。前進時には、シフトレバーを操作して前進
切替手段１２を前進位置Ｄへ切り替える。このとき、後
進切替手段２５は自動的にＮ位置へ切り替わる。図６に
示すように、発進機構２から入力軸３を介して入力され
た動力は、太線矢印で示すように、前進用ギヤ３ａ、前
進用ギヤ４ａ、動力軸４、前進用直結伝達機構１３（減
速ギヤ４ｂ，減速ギヤ１０ａ，前進切替手段１２）、駆
動軸１０、駆動プーリ１１、Ｖベルト１５、従動プーリ
２１、従動軸２０、減速ギヤ２７、減速軸３０、差動装
置３１を介して出力軸３２に伝達される。一方、後進時
には、シフトレバーを操作して後進切替手段２５を後進
位置Ｒへ切り替える。このとき、前進切替手段１２は自
動的にＮ位置へ切り替わる。このとき、図７に示すよう
に、発進機構２から入力軸３を介して入力された動力
は、太線矢印で示すように、後進用直結伝達機構２６
（後進用ギヤ３ｂ，後進用ギヤ２４，後進切替手段２
５）、従動軸２０、減速ギヤ２７、減速軸３０、差動装
置３１を介して出力軸３２に伝達される。

【００２１】次に、この無段変速機における変速比可変
機構について説明する。変速機ケース６の外側部に変速
用モータ４０が取り付けられている。変速用モータ４０
はブレーキ４１を有するサーボモータであり、その出力
ギヤ４２は減速ギヤ４３に噛み合い、これらギヤ４２，
４３は油で潤滑されたモータハウジング４４内に収容さ
れている。モータハウジング４４から突出する減速ギヤ
４３の軸部４３ａは、変速機ケース６に回転自在に支持
されたスリーブ状の第１変速軸４５にインロー嵌合さ
れ、一体回転可能に連結されている。このようにモータ
ハウジング４４と変速機ケース６の内部とが隔離されて
いるので、モータハウジング４４内の潤滑油が変速機ケ
ース６内に流れ込むのを防止できる。第１変速軸４５に
は、可動シーブ１１ｂの移動ストローク分の長さを有す
る台形ギヤ４５ａが形成されており、駆動プーリ２１に
設けられた変速ギヤ１４ｄと噛み合っている。ギヤ４５
ａを回転させると、変速ギヤ１４ｄが追随回転すること
でボールネジ機構（アクチュエータ１４）の作用によ
り、可動シーブ１１ｂを軸方向へ移動させることができ
る。つまり、駆動プーリ１１のベルト巻き掛け径を連続
的に変化させることができる。

【００２２】駆動プーリ１１の変速ギヤ１４ｄは、動力
軸４の外周に相対回転自在に挿通されたスリーブ状の第
２変速軸４６の第１アイドラギヤ４６ａと噛み合い、さ
らに第２変速軸４６の第２アイドラギヤ４６ｂは従動プ
ーリ２１の変速ギヤ２２ｄと噛み合っている。これらア
イドラギヤ４６ａ，４６ｂも、ギヤ４５ａと同様に、可
動シーブ１１ｂ，２１ｂの移動ストローク分の長さを有
する台形ギヤで構成されている。変速用モータ４０の回
転力は、第１変速軸４５、駆動プーリ１１の変速ギヤ１
４ｄ、第２変速軸４６を介して従動プーリ２１の変速ギ
ヤ２２ｄへと伝達される。そのため、駆動プーリ１１の
可動シーブ１１ａと従動プーリ２１の可動シーブ２１ａ
は互いに同期し、かつ互いにベルト巻き掛け径を逆方向
に変化させながら軸方向へ移動することができる。な
お、変速用モータ４０としてブレーキ付きモータを用い
た理由は、変速用モータ４０の回転力を伝達するギヤ列
（４２，４３，４５ａ，１４ｄ，４６ａ，４６ｂ，２２
ｄ）がすべて可逆ギヤで構成されている関係で、ベルト
張力による可動シーブの反力によってギヤ列が回転して
変速比が変化する恐れがあるので、ブレーキ４１の制動
力によってギヤ列が回転するのを防止するためである。

【００２３】次に、Ｖベルト１５にベルト推力を与える
機構について説明する。上記のようにプーリ１１，２１
のベルト巻き掛け径は変速用モータ４０によって可変さ
れるが、それだけでは伝達トルクによってＶベルト１５
とプーリ１１，２１との間に滑りが発生してしまう。そ
こで、伝達トルクに応じたベルト推力（ベルト張力）を
与えるため、図３，図４に示されるようなテンショナ装
置５０が設けられている。テンショナ装置５０はテンシ
ョンローラ５１を備え、このテンションローラ５１はリ
ンク５２を介してアーム５３によって揺動可能に支持さ
れている。アーム５３の揺動軸５３ａは駆動プーリ１１
の近傍に設けられ、スプリング５４によってＶベルト１
５方向に付勢されている。そのため、テンションローラ
５１は所定の荷重でＶベルト１５の緩み側を内側に向か
って押し付けている。このように外側から内側に向かっ
てＶベルト１５を押圧することで、所定のベルト推力を
得るとともに、プーリ１１，２１に対するＶベルト１５
の巻き付け長さを長くし、伝達効率を高めている。アー
ム５３の先端部外周面にはギヤ部５３ｂが形成され、こ
のギヤ部５３ｂに張力調整用アシストモータ５５のピニ
オンギヤ５６が噛み合っている。上記スプリング５４は
初期推力を与えており、アシストモータ５５を正逆いず
れかの方向に駆動することによって、初期推力に対して
モータ推力を加減し、最適なベルト推力が得られるよう
に調整している。なお、伝達トルクの変動が比較的小さ
い車両の場合には、アシストモータ５５を省略してスプ
リング５４のみで推力を与えてもよい。また、テンショ
ンローラ５１はＶベルト１５を外側から内側に向かって
押圧するものに限らず、内側から外側に向かって押圧し
てもよい。

【００２４】上記テンショナ装置５０の場合、テンショ
ンローラ５１がプーリ１１，２１と干渉しないように、
テンションローラ５１はリンク５２を介してアーム５３
に取り付けられている。その理由を、図８〜図１０を参
照して説明する。すなわち、従来のようにアーム５３に
テンションローラ５１を直接取り付けると、テンション
ローラ５１がアーム５３の揺動軸５３ａを中心とする回
転軌跡で移動するので、無段変速機がＬｏｗからＨｉｇ
ｈまで変速した時、テンションローラ５１がいずれかの
プーリと干渉する可能性がある。特に、Ｖベルト１５の
負担を軽減するため、大径のテンションローラ５１を用
いた場合に干渉しやすい。これに対し、テンションロー
ラ５１をリンク５２を介してアーム５３に取り付ける
と、２自由度のリンク構造となり、図８に示すＬｏｗ
（最低速比）状態、図９に示すＭｉｄ（中間比）状態、
図１０に示すＨｉｇｈ（最高速比）状態での各変速比に
おいて、アーム５３とリンク５２との間の角度θが自動
的に変化し、テンションローラ５１が自動的にプーリ１
１，２１と干渉のない位置へ移動できる。したがって、
実施例のように大径のテンションローラ５１を用いた場
合でも、テンションローラ５１とプーリ１１，２１との
干渉を確実に防止できる。なお、２自由度のリンク構造
に限らず、２本のリンクを用いることで３自由度のリン
ク構造としてもよい。

【００２５】また、アーム５３の揺動軸５３ａを駆動プ
ーリ１１の近傍に配置してあるのは、次のような理由に
よる。すなわち、図８〜図１０に示すように、変速比の
変化に伴って、テンションローラ５１からＶベルト１５
に加わる垂直方向の押し付け荷重Ｔ１が変化し、この押
し付け荷重Ｔ１に比例したベルト張力が発生する。押し
付け荷重Ｔ１は、スプリング５４のばね荷重Ｔ２と、こ
れと直角方向の荷重Ｔ３とのベクトル和で与えられる。
なお、ここではアシストモータ５５による付勢力を無視
した。上記のようにアーム５３の揺動軸５３ａを駆動プ
ーリ１１の近くに配置することにより、Ｌｏｗ〜Ｈｉｇ
ｈの間でアーム５３とリンク５２との間の角度θが変化
し、押し付け荷重Ｔ１がＬｏｗ時に比べてＭｉｄ，Ｈｉ
ｇｈ時の方が小さくなる。したがって、アシストモータ
５５を使用しなくても、Ｍｉｄ，Ｈｉｇｈ時に小さく、
Ｌｏｗ時に大きなベルト張力を得ることが可能である。

【００２６】図２，図３に示すように、この実施例の入
力軸３および動力軸４は、駆動軸１０と従動軸２０の上
下方向中間位置に配置されている。特に、動力軸４は駆
動プーリ１１と従動プーリ２１の間に巻き掛けられたＶ
ベルト１５の周回内に挿通配置されている。駆動プーリ
１１および従動プーリ２１は大きな半径を有するので、
駆動軸１０と従動プーリ２０との軸間距離が長い。そこ
で、その間のスペースに入力軸３および動力軸４を配置
することで、空いたスペースを有効利用し、無段変速機
の上下方向の寸法を短縮できる。

【００２７】動力軸４に挿通された第２変速軸４６もＶ
ベルト１５の周回内に挿通配置されている。特に、第２
変速軸４６に設けられたアイドラギヤ４６ａ，４６ｂ
は、プーリ１１，２１より大径な変速ギヤ１４ｄ，２２
ｄと噛み合うため、小径な台形ギヤが使用されている。
したがって、プーリ１１，２１の可動シーブ１１ｂ，２
１ｂが変速のために軸方向へ移動した時、可動シーブ１
１ｂ，２１ｂがこれらアイドラギヤ４６ａ，４６ｂと軸
方向にオーバーラップすることができ、軸方向寸法を短
縮することができる。

【００２８】また、駆動軸１０は従動軸２０より上方に
配置されている。換言すれば、従動軸２０は駆動軸１０
より下方に配置されているので、従動軸２０、減速軸３
０および差動装置３１が変速機ケース６の下部に配置さ
れ、潤滑性が向上する。また、従動軸２０は駆動軸１０
および出力軸３２より前方に配置され、かつ従動軸２０
は出力軸３２とほぼ同一高さ位置に配置されている。そ
のため、駆動軸１０、従動軸２０，出力軸３２が、駆動
軸１０を頂点とし、従動軸２０と出力軸３２を結ぶ線が
底辺となる三角形配置となっている。そのため、重心位
置が下方に位置し、安定した無段変速機を得ることがで
きる。

【００２９】この実施例の無段変速機では、発進制御，
変速制御および前後進切換を行うために、油圧サーボ機
構、油圧クラッチ、トルクコンバータといった油圧を必
要とする機器が一切用いられておらず、発進制御用モー
タと、変速用モータ４０と、張力制御用アシストモータ
６５のみであらゆる制御を行うことができる。そのた
め、一般の自動変速機のように複雑で大型の油圧制御装
置を必要とせず、極めて簡素でコンパクト、かつ低コス
トの無段変速機を得ることができる。また、当然ながら
オイルポンプロスや、油の粘性による動力損失、変速性
能の変化といった不具合もない。

【００３０】本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではない。上記実施例では、油圧を用いないで変速を行
なう無段変速機について説明したが、駆動プーリおよび
従動プーリの少なくとも一方のアクチュエータを油圧サ
ーボ機構で構成することもできる。その場合、実施例の
ようなベルト推力を与えるためのテンショナ装置５０に
代えて、可動シーブを軸方向に付勢する推力発生手段を
設け、これによってベルト推力を与えてもよい。また、
Ｖベルトは乾式ベルトに限らず、油で潤滑する湿式ベル
トを用いてもよい。また、発進機構として乾式クラッチ
を用いたが、これに限定されるものではなく、トルクコ
ンバータなどの流体継手、湿式クラッチ、電磁クラッチ
などを用いることも可能である。さらに、前後進切替機
構として、前進切替手段１２を駆動プーリ１１より反エ
ンジン側に、後進切替手段２５を従動プーリ２１よりエ
ンジン側にそれぞれ分割配置したが、例えば入力軸３に
スペース的な余裕がある場合には、入力軸３上に前進切
替手段と後進切替手段とを隣接配置してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、前進時にベルトを介して駆動
し、後進時にはベルトを介さずに駆動するので、ベルト
を逆転駆動する必要がなく、ベルトにかかる負担を軽減
でき、長寿命な無段変速機を実現できる。また、入力軸
と駆動軸および従動軸とがオフセットしているので、発
進機構を駆動プーリおよび従動プーリに近づけて配置で
き、発進機構を含む変速機の軸方向寸法を短縮すること
ができる。さらに、駆動軸および従動軸に対してオフセ
ットした動力軸の反エンジン側の部位と、アクチュエー
タを有しない駆動軸の反エンジン側の部位とを前進用直
結伝達機構を介して接続し、入力軸と従動軸のエンジン
側の部位とを後進用直結伝達機構を介して接続したの
で、前進用直結伝達機構を従動プーリのアクチュエータ
と軸方向に並列に配置でき、後進用直結伝達機構を駆動
プーリのアクチュエータと軸方向に並列に配置できる。
その結果、最短の軸方向寸法となり、軸方向にコンパク
トな無段変速機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる無段変速機の一例の展開断面図
である。

【図２】図１の無段変速機の内部構造の側面図である。

【図３】図１の無段変速機のプーリ部分の断面図であ
る。

【図４】図３のIV−IV線拡大断面図である。

【図５】図１に示す無段変速機のスケルトン図である。

【図６】前進時における無段変速機の動力伝達経路を示
すスケルトン図である。

【図７】後進時における無段変速機の動力伝達経路を示
すスケルトン図である。

【図８】低速比におけるテンションローラとベルトとの
接触位置を示す図である。

【図９】中間比におけるテンションローラとベルトとの
接触位置を示す図である。

【図１０】高速比におけるテンションローラとベルトと
の接触位置を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン出力軸 ２ 発進機構 ３ 入力軸 ４ 動力軸 ６ 変速機ケース １０ 駆動軸 １１ 駆動プーリ １２ 前進切替手段 １３ 前進用直結伝達機構 １４ アクチュエータ １５ Ｖベルト ２０ 従動軸 ２１ 従動プーリ ２２ アクチュエータ ２５ 後進切替手段 ２６ 後進用直結伝達機構 ３１ 差動装置 ３２ 出力軸 ４０ 変速用モータ ４５ 第１変速軸 ４６ 第２変速軸 ５０ テンショナ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天満 康之 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA04 AB01 AC34 AC37 AC77 AD23 AD53 3J028 EA25 EA28 EB10 EB13 EB23 EB33 EB35 EB37 EB44 EB62 EB67 FC32 FC42 FC66 GA01 3J050 AA03 AB03 AB07 BA03 BB13 DA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンと発進機構を介して接続された入
   力軸と、駆動プーリを有し、入力軸から動力を伝達され
   る駆動軸と、従動プーリを有する従動軸と、駆動プーリ
   と従動プーリの間に巻き掛けられたベルトと、従動軸か
   ら動力を伝達され、車輪を駆動する出力軸とを備え、駆
   動プーリと従動プーリにそれぞれ設けられたアクチュエ
   ータを作動させて各プーリのベルト巻き掛け径を逆方向
   に変化させることにより、変速比を無段階に可変とした
   無段変速機において、駆動プーリのアクチュエータは駆
   動プーリよりエンジン側に配置され、従動プーリのアク
   チュエータは従動プーリより反エンジン側に配置され、
   入力軸は駆動軸および従動軸と非同軸でかつ平行に配置
   されており、駆動軸および従動軸と非同軸でかつ平行に
   配置され、一端部が入力軸と接続されるとともに、他端
   部が駆動プーリより反エンジン側の部位まで延びる動力
   軸と、動力軸の反エンジン側の部位と駆動軸の駆動プー
   リより反エンジン側の部位とを接続する前進用直結伝達
   機構と、入力軸と従動軸の従動プーリよりエンジン側の
   部位とを接続する後進用直結伝達機構とが設けられ、前
   進時のエンジン動力は、入力軸、動力軸、前進用直結伝
   達機構、駆動軸、駆動プーリと従動プーリの間に巻き掛
   けられたベルトおよび従動軸を経由して出力軸へと伝達
   され、後進時のエンジン動力は、入力軸、後進用直結伝
   達機構および従動軸を経由して出力軸へと伝達されるこ
   とを特徴とする無段変速機。
2. 【請求項２】上記前進用直結伝達機構は前進位置と中立
   位置とに切替可能な前進切替手段を含み、上記後進用直
   結伝達機構は後進位置と中立位置とに切替可能な後進切
   替手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の無段変
   速機。
3. 【請求項３】上記入力軸および動力軸は、駆動軸と従動
   軸の上下方向中間位置に配置されていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の無段変速機。
4. 【請求項４】上記動力軸は、駆動プーリと従動プーリの
   間に巻き掛けられたベルトの周回内に挿通配置されてい
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   の無段変速機。
5. 【請求項５】上記駆動軸は従動軸より上方に配置されて
   いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の無段変速機。