JP2627463B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、エンジンに接続されたミッション入力軸
と、インプットシャフト上に支持したドライブプーリ
と、前記インプットシャフトと平行に配設されたアウト
プットシャフト上に支持したドリブンプーリと、これら
ドライブプーリとドリプンプーリを接続する無端ベルト
と、前記ミッション入力軸とインプットシャフトを接続
する前進用ギヤ列と、前記ミッション入力軸とリバース
ギヤを接続する後退用ギヤ列と、前記ドリブンプーリと
リバースギヤ間に背中合せに配設された前進用クラッチ
および後退用クラッチとを備え、前記前進用クラッチを
係合させることによりドリブンプーリを駆動輪に接続
し、また前記後退用クラッチを係合させることによりリ
バースギヤを駆動輪に接続するベルト式無段変速機に関
する。

（２） 従来の技術 従来のベルト式無段変速機として、例えば特開昭63−
47560号公報の第４図に記載されたものが知られてい
る。

（３） 発明が解決しようとする課題 第４図は上記従来のベルト式無段変速機の概略図であ
って、このベルト式無段変速機はドライブプーリ01を支
持したインプットシャフト02と、前記ドライブプーリ01
に無端ベルト015を介して接続されるドリブンプーリ03
を支持した第１アウトプットシャフト04を備えるととも
に、その第１アウトプットシャフト04と一直線上に配置
した第２アウトプットシャフト05上に支持したリバース
ギヤ06と前記インプットシャフト02とを後退用ギヤ列07
で接続している。そして、ドリプンプーリ03とリバース
ギヤ06の間には背中合せに配設された前進用クラッチ08
と後退用クラッチ09が設けられ、前進用クラッチ08を係
合させることによりインプットシャフト02の回転を、両
プーリ01,03、第１アウトプットシャフト04、前進用ク
ラッチ08、第２アウトプットシャフト05を介して差動装
置010に伝達し、また後退用クラッチ09を係合させるこ
とによりインプットシャフト02の回転を、後退用ギヤ列
07、リバースギヤ06、後退用クラッチ09、第２アウトプ
ットシャフト05を介して差動装置010に伝達している。

ところで、上記従来のベルト式無段変速機は、アウト
プットシャフトが２本に分割されているため、第１アウ
トプットシャフト04を支持する２個のベアリング011,01
2と、第２アウトプットシャフト05を支持する２個のベ
アリング013,014の合計４個のベアリングが必要とな
り、フリクションの増加を招くばかりかトランスミッシ
ョンケースの軸方向寸法の増加や構造の複雑化の原因と
なり得る。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、アウト
プットシャフトを支持するベアリングの数を減少させて
フリクションの低減とトランスミッションケース小型化
を図ることを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明は、アウトプット
シャフトの両端を２個のベアリングで支持するととも
に、これら２個のベアリングに挟まれたアウトプットシ
ャフト上に、前記ドリブンプーリに加えて前記前進用ク
ラッチ、後退用クラッチ、およびリバースギヤを支持し
たことを特徴とする。

（２） 作用 前述の本発明の特徴によれば、アウトプットシャフト
上の前進用クラッチを係合させるとドリブンプーリとア
ウトプットシャフトが結合され、エンジンの回転はドラ
イブプーリおよびドリブンプーリを介して駆動輪に伝達
される。一方、アウトプットシャフト上の後退用クラッ
チを係合させるとリバースギヤとアウトプットシャフト
が結合され、エンジンの回転は後退用ギヤ列およびリバ
ースギヤを介して駆動輪に伝達される。このとき、前記
ドリブンプーリ、リバースギヤ、前進用クラッチ、およ
び後退用クラッチが全てアウトプットシャフト上に支持
されているため、それらの支持がアウトプットシャフト
の両端部を支持する僅か２個のベアリングによって賄わ
れる。

（３） 実施例 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図はそのベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置の
縦断面図、第２図は第１図のII方向矢視図、第３図は本
発明の概略構成図である。

本発明によるベルト式無段変速機を備えた動力伝達装
置は車体前部に横置き配置したエンジンに接続されるも
ので、第１図および第２図に示すように、左半部1lとの
右半部1rを結合して成るトランスミッションケース１の
内部に収納される。前記トランスミッションケース１の
右半部1rの内面には、油圧制御系の各種バルブを設けた
メインバルブボディ２とセカンダリバルブボディ３が重
ね合わされた状態で固定され、そのセカンダリバルブボ
ディ３に設けたボールベアリング４により、エンジンの
クランクシャフト５にトルクコンバータ６を介して接続
されたミッション入力軸７の先端が支持される。前記ミ
ッション入力軸７の上部には、トランスミッションケー
ス１の左半部1lに設けたボールベアリング８とセカンダ
リバルブボディ３に設けたローラベアリング９によりイ
ンプットシャフト10が支持される。また、前記インプッ
トシャフト10の下部には、トランスミッションケース１
の左半部1lに設けたボールベアリング11と右半部1rに設
けたボールベアリング12によりアウトプットシャフト13
の両端部が支持される。

インプットシャフト10にはドライブプーリ14の固定側
プーリ半体15が一体に形成されるとともに、その固定側
プーリ半体15の右側には可動側プーリ半体16がボールス
プライン17を介して軸方向移動自在、且つ相対回転不能
に支持される。一方、前記アウトプットシャフト13に
は、ドリブンプーリ18の固定側プーリ半体19の軸部19₁
が一対のニードルベアリング20を介して支持され、アウ
トプットシャフト13の外周に嵌合する前記軸部19₁の外
周には、可動側プーリ半体21がボールスプライン22を介
して軸方向移動自在、且つ相対回転不能に支持される。
すなわち、ドライブプーリ14の固定側プーリ半体15はド
リブンプーリ18の可動側プーリ半体21に対向するととも
に、ドライブプーリ14の可動側プーリ半体16はドリブン
プーリ18の固定側プーリ半体19に対向し、これにより両
固定側プーリ半体15,19、および両可動側プーリ半体16,
21は相互に交差するように配置される。そして、前記両
プーリ18,24の間には帯状のストラップ23に多数の押し
駒24を装着した無端ベルト25が巻き掛けられる。

インプットシャフト10に支持した隔壁部材26と可動側
プーリ半体16の外周に形成したフランジ16₁とにより、
可動側プーリ半体16を固定側プーリ半体15に向けて接近
するように移動させるための油室27が形成される。油室
27への給油は、インプットシャフト10の右端から挿入さ
れたフィードパイプ28、インプットシャフト10の内部に
形成した油路10₁、および可動側プーリ半体16を貫通す
る油路16₂を介して行われる。前記フランジ16₁の先端に
外周を支持されたキャンセラピストン29と前記隔壁部材
26との間には、油室27に作用する遠心油圧を補償するた
めのキャンセラ30が画成される。そして、このキャンセ
ラ30と前記油室27は隔壁部材26に設けた油路（図示せ
ず）を介して相互に連通する。

アウトプットシャフト13の左端に支持した隔壁部材31
と可動側プーリ半体21の外周に形成したフランジ21₁と
により、可動側プーリ半体21を固定側プーリ半体19に向
けて移動させるための油室32が形成され、その油室32の
内部にはドリブンプーリ18と無端ベルト25間に所定の初
期荷重を与えるためのスプリング33が縮設される。前記
油室32への給油は、アウトプットシャフト13の右端から
挿入されたフィードパイプ34、アウトプットシャフト13
に形成した油路13₁、固定側プーリ半体19の軸部19₁に形
成した油路19₂、可動側プーリ半体21に形成した油路21₂
を介して行われる。前記フランジ21₁の先端に外周を支
持されたキャンセラピストン35と隔壁部材31との間に
は、油室32に作用する遠心油圧を補償するためのキャン
セラ36が画成され、このキャンセラ36と前記油室32は隔
壁部材31に設けた図示せぬ油路を介して相互に連通す
る。

ミッション入力軸７に一体に形成した駆動ギヤ37はイ
ンプットシャフト10の右端に設けた従動ギヤ38に噛合
し、インプットシャフト10はミッション入力軸７と逆方
向に駆動される。これら駆動ギヤ37および従動ギヤ38は
前進用ギヤ列66を構成する。一方、メインバルブボディ
２とセカンダリバルブボディ３に支持された中間軸39に
は、一対のニードルベアリング40を介して一体に結合さ
れた第１中間ギア41と第２中間ギア42が軸支されてお
り、第１中間ギア41は前記駆動ギヤ37に噛合するととも
に、第２中間ギア42はアウトプットシャフト13にニード
ルベアリング43を介して支持したリバースギヤ44に噛合
する。そして、これら駆動ギヤ37、第１中間ギア41、お
よび第２中間ギア42により構成される後退用ギヤ列45に
より、リバースギヤ44はミッション入力軸７と同方向に
駆動される。

アウトプットシャフト13上のドリブンプーリ18とリバ
ースギヤ44の間に位置するように、車両を前進駆動する
際にドリブンプーリ18をアウトプットシャフト13に結合
するための前進用クラッチ46と、車両を後退駆動する際
にリバースギヤ44をアウトプットシャフト13に結合する
ための後退用クラッチ47とが背中合わせに設けられる。
すなわち、前進用クラッチ46は、アウトプットシャフト
13にスプライン結合したクラッチガイド48の左半部に配
設され、そのクラッチガイド48の内部に摺動自在に設け
たクラッチピストン49を油室50に作用する油圧で戻しバ
ネ51に抗して左方向に移動させることにより、ドリブン
プーリ18の固定側プーリ半体19に連結した摩擦板52を挟
圧するように構成される。一方、後退用クラッチ47は、
クラッチガイド48の右半部に前記前進用クラッチ46と左
右対称に配設され、そのクラッチガイド48の内部に摺動
自在に設けたクラッチピストン53を油室54に作用する油
圧で戻しバネ55に抗して右方向に移動させることによ
り、リバースギヤ44に連結した摩擦板56を挟圧するよう
に構成される。また、クラッチガイド48の外周にはパー
キングギヤ48₃が一体に形成される。これにより、アウ
トプットシャフト13上に特別のパーキングギヤを設ける
必要がなくなり、トランスミッションケース１の軸方向
の寸法短縮と部品点数の減少が併せて可能となる。

アウトプットシャフト13の内部に配設された前記フィ
ードパイプ34の外周には中間のフィードパイプ57と外側
のフィードパイプ58が同軸に挿入される。中間のフィー
ドパイプ57から供給される圧油は、アウトプットシャフ
ト13に形成した油路13₂およびクラッチガイド48に形成
した油路48₁を介して油室50に作用し、前進用クラッチ4
6を係合させる。また、外側のフィードパイプ58から供
給された圧油は、アウトプットシャフト13に形成した油
路13₃およびクラッチガイド48に形成した油路48₂を介し
て油室54に作用し、後退用クラッチ47を係合させる。更
に、外側のフィードパイプ58の外周から供給された圧油
は、アウトプットシャフト13に形成した油路13₄を介し
てリバースギヤ44を支持するニードルベアリング43を潤
滑するとともに、アウトプットシャフト13の油路13₅、
クラッチガイド48の油路48₄、およびアウトプットシャ
フト13の油路13₆を介してニードルベアリング20を潤滑
する。

アウトプットシャフト13の右端に一体に形成した出力
ギヤ59は、トランスミッションケース１に一対のボール
ベアリング60,61を介して支持した差動装置62の歯車箱6
3外周に設けたファイナルギヤ64に噛合し、これにより
左右の前輪に駆動力が伝達される。

なお、第１図における符号65は、無端ベルト25に潤滑
油を供給するためのフィードパイプである。

次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用につ
いて説明する。

エンジンのクランクシャフト５にトルクコンバータ６
を介して接続されたミッション入力軸７の回転は、駆動
ギヤ37および従動ギヤ38を介してインプットシャフト10
に伝達され、インプットシャフト10の回転はドライブプ
ーリ14および無端ベルト25を介してアウトプットシャフ
ト13上に支持したドリブンプーリ18に伝達される。一
方、前記ミッション入力軸７の回転は後退用ギヤ列45の
第１中間ギヤ41と第２中間ギヤ42を介してアウトプット
シャフト13上に支持したリバースギヤ44に伝達される。
このとき、アウトプットシャフト13上のドリブンプーリ
18とリバースギヤ44は相互に逆方向に回転するが、前進
用クラッチ46および後退用クラッチ47が係合しない限
り、その回転はいずれもアウトプットシャフト13に伝達
されない。

この状態から、アウトプットシャフト13の内部に配設
したフィードパイプ57、油路13₂、および油路48₁を介し
て前進用クラッチ46の油室50に圧油を供給すると、クラ
ッチピストン49が左方向に移動して摩擦板52を挟圧し、
ドリブンプーリ18はクラッチガイド48を介してアウトプ
ットシャフト13に結合される。而してアウトプットシャ
フト13が駆動されると、その回転は出力ギヤ59およびフ
ァイナルギヤ64を介して差動装置62に伝達されて車両を
前進駆動する。一方、アウトプットシャフト13の内部に
配設したフィードパイプ58、油路13₃、および油路48₂を
介して後退用クラッチ47の油室54に圧油を供給すると、
クラッチピストン53が右方向に移動して摩擦板56を挟圧
し、リバースギヤ44はクラッチガイド48を介してアウト
プットシャフト13に結合される。この場合、リバースギ
ヤ44はドリブンプーリ18とは逆方向に回転しているた
め、アウトプットシャフト13は前述とは逆方向に回転し
て車両は後退駆動される。

さて、エンジンのスロットル開度が小さいとき、ドリ
ブンプーリ18の可動側プーリ半体21の背部に形成された
油室32にはフィードパイプ34、油路13₁、油路19₂、およ
び油路21₂を介して圧油が供給され、その可動側プーリ
半体21を固定側プーリ半体19に最も接近する位置に移動
させる。これにより、ドリブンプーリ18の有効半径が増
加して該ドリブンプーリ18に巻き掛けられた無端ベルト
25が半径方向外側に移動するため、ドライブプーリ14に
巻き掛けられた無端ベルト25が可動側プーリ半体16を固
定側プーリ半体15から隙間させながら半径方向内側に移
動し、ドライブプーリ14の有効半径が減少してベルト式
無段変速機の減速比は最大の状態となる（第１図参
照）。スロットル開度が増加するに伴い、ドライブプー
リ14の可動側プーリ半体16の背部に形成された油室27に
フィードパイプ28、油路10₁、および油路16₂を介して圧
油が供給され、同時にドリブンプーリ18の油室32に作用
する圧力が減圧される。その結果、ドライブプーリ14の
有効半径が次第に増加するとともに、ドリブンプーリ18
の有効半径が次第に減少し、ベルト式無段変速機の減速
比が減少する。上述のベルト式無段変速機の作動中、ド
ライブプーリ14の油室27に作用する遠心油圧が該油室27
に連通するキャンセラ30に作用する遠心油圧により補償
され、またドリブンプーリ18の油圧32に作用する遠心油
圧が該油室32に連通するキャンセラ36に作用する遠心油
圧により補償される。

ところで、トランスミッションケース１を左半部1lと
右半部1rに２分割した単純な構造を採用したことによ
り、該トランスミッションケース１の内部に設けたメイ
ンバルブボディ２あるいはセカンダリバルブボディ３に
ベアリングを持たせる必要がある。本実施例において
は、セカンダリバルブボディ３にインプットシャフト10
の右端を支持するローラベアリング９とミッション入力
軸７の左端を支持するボールベアリング４を集中して配
設しているため、インプットシャフト10に設けた従動ギ
ヤ38とミッション入力軸７に設けた駆動ギヤ37間の反力
が前記セカンダリバルブボディ３の内部応力として吸収
される。これにより、両バルブボディ2,3の合わせ面に
加わる荷重が軽減され、シール性が良好に保持される。
なお、前記駆動ギヤ37と従動ギヤ38をヘリカルギヤによ
り構成し、そのスラスト力で前進走行時にセカンダリバ
ルブボディ３をメインバルブボディ２に密着させれば、
両バルブボディ2,3間のシール性を向上させることがで
きる。このとき、後退走行時にセカンドリバルブボディ
３がメインバルブボディ２から離れるようにスラスト力
が作用するが、この後退走行時には両プーリ14,18の油
圧を精密に制御する必要が無いため、特に不都合は発生
しない。

さて、第３図を併せて参照すると明らかなように、本
発明では１本のアウトプットシャフト13の両端を一対の
ボールベアリング11,12で支持し、このアウトプットシ
ャフト13上にドリブンプーリ18、前進用クラッチ46、後
退用クラッチ47、およびリバースギヤ44を支持している
ため、第４図に示す従来のものに比べてベアリングの数
を２個減少させることが可能となる。その結果、ベアリ
ングのフリクションを大幅に低減することが可能となる
ばかりか、インプットシャフト13の長さを短縮してトラ
ンスミッションケース１の全幅を減少させることが可能
となる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された本発明を逸脱することなく種々の小設計変更を
行うことが可能である。

例えば、実施例ではアウトプットシャフト13の左端を
支持するボールベアリング11が、ドリブンプーリ18の固
定側プーリ半体19の軸部19₁と隔壁部材31を介してアウ
トプットシャフト13を支持しているが、そのボールベア
リング11でアウトプットシャフト13を直接支持してもよ
い。要するに、アウトプットシャフト13の両端を支持す
るベアリング11,12は、該アウトプットシャフト13を直
接的あるいは間接的に支持するものであれば良い。

C.発明の効果 以上のように、本発明によれば、車両を前進駆動する
ためのドリブンプーリと前進用クラッチ、および車両を
後退駆動するためのリバースギヤと後退用クラッチが全
て共通のアウトプットシャフト上に支持され、そのアウ
トプットシャフトの両端が２個のベアリングによって支
持されているため、前記アウトプットシャフト、ドリブ
ンプーリ、リバースギヤ、および両クラッチを僅か２個
のベアリングで支持することが可能となる。その結果、
ベアリングのフリクションを低減することが可能となる
ばかりか、アウトプットシャフトの全長の短縮によるト
ランスミッションケースの小型化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図はそのベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置の縦
断面図、第２図は第１図のII方向矢視図、第３図は本発
明の概略構成図、第４図は従来例の概略構成図である。 ７……ミッション入力軸、10……インプットシャフト、
11……ボールベアリング（ベアリング）、12……ボール
ベアリング（ベアリング）、13……アウトプットシャフ
ト、14……ドライブプーリ、18……ドリブンプーリ、25
……無端ベルト、44……リバースギヤ、45……後退用ギ
ヤ列、46……前進用クラッチ、47……後退用クラッチ、
66……前進用ギヤ列

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに接続されたミッション入力軸
   （７）と、インプットシャフト（10）上に支持したドラ
   イブプーリ（14）と、前記インプットシャフト（10）と
   平行に配設されたアウトプットシャフト（13）上に支持
   したドリブンプーリ（18）と、これらドライブプーリ
   （14）とドリブンプーリ（18）を接続する無端ベルト
   （25）と、前記ミッション入力軸（７）とインプットシ
   ャフト（10）を接続する前進用ギヤ列（66）と、前記ミ
   ッション入力軸（７）とリバースギヤ（44）を接続する
   後退用ギヤ列（45）と、前記ドリブンプーリ（18）とリ
   バースギヤ（44）間に背中合せに配設された前進用クラ
   ッチ（46）および後退用クラッチ（47）とを備え、前記
   前進用クラッチ（46）を係合させることによりドリブン
   プーリ（18）を駆動輪に接続し、また前記後退用クラッ
   チ（47）を係合させることによりリバースギヤ（44）を
   駆動輪に接続するベルト式無段変速機であって、 前記アウトプットシャフト（13）の両端を２個のベアリ
   ング（11,12）で支持するとともに、これら２個のベア
   リング（11,12）に挟まれたアウトプットシャフト（1
   3）上に、前記ドリブンプーリ（18）に加えて前記前進
   用クラッチ（46）、後退用クラッチ（47）、およびリバ
   ースギヤ（44）を支持したことを特徴とするベルト式無
   段変速機。