JP2656501B2 - ベルト式無段変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、ベルト式無段変速装置、特に、自動車に搭
載される自動無段変速機に用いて好適なＶベルト式無段
変速装置に係り、詳しくは伝達トルクに対応した軸力を
付与する調圧機構部分に関する。

（ロ） 従来の技術 一般に、この種Ｖベルト式無段変速装置（CVT）は、
それぞれ可動シーブ及び固定シーブからなるプライマリ
及びセカンダリプーリを備え、これら両プーリに金属製
ベルトを巻掛けて構成されており、かつ可動シーブを油
圧ピストンにより移動することにより、適宜変速操作し
ている。

従って、該無段変速機は、油圧を用いるため、オイル
ポンプ及び油圧回路を必要とし、大変複雑な構成になっ
て大型の装置になっていると共に、必要以上のベルト挾
圧力を作用し、伝達効率及びベルト耐久性の面でも不利
になっており、更に、油圧が何等かの原因で低下した場
合、ベルト挾圧力が不足して伝達不能になってしまう。

そこで、本出願人により、第５図に示すように、プラ
イマリプーリ31及びセカンダリプーリ32に金属ベルト33
を巻掛け、そして、両プーリ31,32の可動シーブ31b,32b
をボールネジ機構等のアクチュエータ機構35,36により
軸方向に移動し、かつ固定シーブ31aに、伝達トルクに
対応した軸力を付与する調圧カム機構34′を配設したベ
ルト式無段変速装置30′が提案されている（特開昭62−
13853号公報参照）。

そして、該ベルト式無段変速装置30′は、そのプライ
マリプーリ31の両シーブ31a,31bがプライマリシャフト3
0b上に支持され、かつ調圧カム機構34′が固定シーブ31
aのボス部ａ上に支持され、更に該カム機構34′がベア
リング１′にてケースに支持されている。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 従って、上述無段変速装置30′は、プライマリシャフ
ト30bからのトルクが調圧カム機構34′を介して固定シ
ーブ31aに伝達され、更にプライマリプーリ31からベル
ト33を介してセカンダリプーリ32に伝達されるが、調圧
カム機構34′から固定シーブ31bに伝達するに際して、
該調圧カム機構34′即ち固定側レース34′ａ、ローラ3
4′ｂ及び可動側レース34′ｃを介して伝達するトルク
の外、固定側レース34′ａと固定シーブ31aのボス部ａ
との摩擦力により直接伝達されるトルクが発生する。ま
た、プライマリシャフト30bと可動シーブ31bとの摩擦力
により直接伝達されるトルクも発生する。

該摩擦力によるトルクは、プーリ31が調圧カム機構3
4′を介して支持され、従ってシーブ31aとボス部ａとの
間のラジアル荷重がベルト張力により変化する関係上、
大きく変動する。これにより、調圧カム機構34′を介し
ての伝達トルクも変動し、その結果ベルト33に作用する
挾圧力にバラツキを生じて、所定挾圧力を確保するため
には大きな軸力を発生する調圧カム機構を必要とし、Ｖ
ベルト33の耐久性及び伝達効率を低下してしまう。

そこで、本発明は、すべてのトルクが調圧機構を介し
て伝達されるように構成し、もって伝達トルクに正確に
対応したベルト挾圧力を得ることにより、上述問題点を
解消したベルト式無段変速装置を提供することを目的と
するものである。

（ニ） 問題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、そ
れぞれ回転自在に支持されかつ軸方向に相対移動し得る
２個のシーブ（31a,31b）（32a,32b）からなるプライマ
リ及びセカンダリプーリ（31）（32）と、これら両プー
リの少なくとも一方（例えば31）に伝達部材（90C）と
該一方のプーリとの間の伝達トルクに対応した軸力を付
与する調圧機構（34）と、前記両プーリの可動シーブ
（31b）（32b）を軸方向に移動するアクチュエータ機構
（35）（36）と、前記両プーリに巻掛けられたベルト
（33）と、を備えてなるベルト式無段変速装置（30）に
おいて、 前記調圧機構（34）により発生する軸力を、前記一方
のプーリを貫通するように配置されたシャフト（30b）
と、前記一方のプーリの一方のシーブ（31a）との間で
支持し、 該調圧機構にて軸力を付与される一方のシーブ（31
a）の少なくとも２か所を、ベアリング（１）（5a）に
てケース（15）に支持して、 前記調圧機構（34）を、前記一方のシーブ（31a）と
前記伝達部材（90C）の間に、該シーブ及び該伝達部材
間でのラジアル方向の支持関係を断って配置したこと、 を特徴とするベルト式無段変速装置にある。

具体的には、前記軸力を付与される一方のシーブ（31
a）が、軸方向に延びる円筒状のハブ部（２）と該ハブ
部とは反対方向に延びる円筒状のボス部（ｂ）とを有
し、 前記ハブ部及び前記ボス部を貫通するように前記シャ
フト（30b）を配置し、 前記調圧機構（34）が、前記一方のシーブ（31a）に
連結された可動部材（34c）と、前記伝達部材（90C）及
び前記シャフト（30b）に連結された固定部材（34a）
と、該可動部材及び該固定部材に挟持されたローラ（34
b）とを有する調圧カム機構から構成され、かつ該ハブ
部（２）の内径側に、該固定部材（34a）と前記ハブ部
（２）の間に間隙を持たせて配置してなる。

また、前記調圧機構（34）にて軸力が付与される一方
のシーブ（31a）がプライマリプーリ（31）の固定シー
ブであり、可動シーブ（31b）が、前記固定シーブ（31
a）のボス部（ｂ）に軸方向に摺動自在に外嵌されて、
前記固定シーブと共にプライマリプーリを構成する。

更に、前記シャフト（30b）がフランジ部（ｋ）を有
し、前記調圧機構（34）により前記シャフト（30b）に
付与される軸力が前記フランジ部（ｋ）及び前記アクチ
ュエータ機構（35）を介して前記可動シーブ（31b）に
伝達される。

（ホ） 作用 以上構成により、伝達部材（90C）の回転は、一方の
プーリ例えばプライマリシャフト（30b）に装着された
調圧機構（34）（の固定側レース34a）に伝達され、更
に該調圧機構を介してプライマリプーリ（31）の固定シ
ーブ（31a）に伝達される。この際、固定シーブ（31）
はベアリング（１）及び（5a）にてケース（15）に支持
され、ラジアル荷重が調圧機構（34）やシャフト（30
b）等に作用しない。したがって、伝達部材（90C）のト
ルクはすべて調圧機構（34）を介して伝達され、その結
果シーブ（31a）には伝達トルクに対応した軸力（Ｓ）
が作用し、ベルト（33）を適正な力にて挾圧する。そし
て、プライマリプーリ（31）に伝達されたトルクは、適
正な挾圧力が作用しているベルト（33）を介してセカン
ダリプーリ（32）に伝達される。

なお、上記カッコ内の符号は、第１図を参照するため
のものであり、何等構成を限定するものではない。

（ハ） 実施例 まず、本発明を適用し得る自動無段変速機についてそ
の概略を説明するに、本自動無段変速機12は、第２図に
示すように、シングルプラネタリギヤ装置20、ベルト式
無段変速装置30、トランスファー装置80、入力軸60、及
び減速ギヤ装置71と差動歯車装置72とからなる出力部材
70、更にロックアップクラッチCLを有する流体継手13及
びデュアルプラネタリギヤ装置からなる正逆転切換え伝
動装置90を備えている。そして、シングルプラネタリギ
ヤ装置20は、それを減速機構として用いる際の反力支持
部材となる要素20S（又は20R）がトランスファー装置80
を介して係止手段F,B1に連動しており、またハイクラッ
チC2を介して入力軸60と断接し得る。

具体的には、プラネタリギヤ装置20のリングギヤ20R
が無段変速装置30のセカンダリシャフト30aに連動し、
かつキャリヤ20Cが出力部材70に連動し、そしてサンギ
ヤ20Sがトランスファー装置80を介して係止手段を構成
するローワンウェイクラッチＦ及びローコースト＆リバ
ースブレーキB1に連動すると共にハイクラッチC2に連動
している。

また、デュアルプラネタリギヤ装置90は、そのサンギ
ヤ90Sが入力軸60に連結し、かつキャリヤ90Cが無段変速
装置30のプライマリシャフト30bに連結すると共にフォ
ワードクラッチC1を介して入力軸60に連結し、またリン
グギヤ90RがリバースブレーキB2に連結している。

以上構成に基づき、本自動無段変速機12における各ク
ラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチは、各ポジシ
ョンにおいて第３図に示すように作動する。なお、※は
ロックアップクラッチCLが適宜作動し得ることを示す。

詳述すると、Ｄレンジにおける低速側Ｌにおいて、フ
ォワードクラッチC1が接続している外、ローワンウェイ
クラッチＦが作動する。この状態では、エンジンクラン
ク軸の回転は、ロックアップクラッチCL又は流体継手13
を介して入力軸60に伝達され、更にデュアルプラネタリ
ギヤ装置90のサンギヤ90Sに直接伝達されると共にフォ
ワードクラッチC1を介してキャリヤ90Cに伝達される。
従って、該デュアルプラネタリギヤ装置90は入力軸60と
一体に回転し、正回転をベルト式無段変速装置30のプラ
イマリシャフト30bに伝達し、更に該無段変速装置30に
て適宜変速された回転がセカンダリシャフト30aからシ
ングルプラネタリギヤ装置20のリングギヤ20Rに伝達さ
れる。一方、この状態では、反力を受ける反力支持要素
であるサンギヤ20Sはトランスファー装置80を介してロ
ーワンウェイクラッチＦにて停止されており、従ってリ
ングギヤ20Rの回転は減速回転としてキャリヤ20Cから取
出され、更に減速ギヤ装置71及び差動歯車装置72を介し
てアクスル軸73に伝達される。

また、Ｄレンジにおける高速側Ｈにおいては、フォワ
ードクラッチC1の外、ハイクラッチC2が接続する。この
状態では、前述同様に無段変速装置30にて適宜変速され
た正回転が出力部30aから取出されてシングルプラネタ
リギヤ装置20のリングギヤ20Rに入力される。一方、同
時に、入力軸60の回転はハイクラッチC2及びトランスフ
ァー装置80を介してシングルプラネタリギヤ装置20のサ
ンギヤ20Sに伝達され、これにより該プラネタリギヤ装
置20にてリングギヤ20Rとサンギヤ20Sとのトルクが合成
されてキャリヤ20Cから出力される。なおこの際、サン
ギヤ20Sにはトランスファー装置80を介して反力に抗す
る回転が伝達されるので、トルク循環が生じることな
く、所定のプラストルクがトランスファー装置80を介し
て伝達される。そして、該合成されたキャリヤ20Cから
のトルクは減速ギヤ装置71及び差動歯車装置72を介して
アクスル軸73に伝達される。

なお、Ｄレンジにおける作動では、ワンウェイクラッ
チＦに基づき逆トルク作用時（エンジンブレーキ時）は
フリーとなるが、Ｓレンジにおいては、ローワンウェイ
クラッチＦに加えてローコスト＆リバースブレーキB1が
作動し、逆トルク作用時も動力伝達する。

また、Ｒレンジにおいてはローコースト＆リバースブ
レーキB1と共にリバースブレーキB2が作動する。この状
態では、入力軸60の回転は、デュアルプラネタリギヤ装
置90にてリングギヤ90Rが固定されることに基づきキャ
リヤ90Cから逆回転としてベルト式無段変速装置30に入
力される。一方、ローコースト＆リバースブレーキB1の
作動に基づきシングルプラネタリギヤ装置20のサンギヤ
20Sが固定されており、従って無段変速装置30からの逆
回転はプラネタリギヤ装置20にて減速され、出力部材70
に取出される。

また、Ｐレンジ及びＮレンジにおいては、ローコース
ト＆リバースブレーキB1が作動する。

ついで、上述自動無段変速機を具体化した実施例を第
４図に沿って説明する。

本自動無段変速機12は、３分割からなるトランスミッ
ションケース15を有しており、該ケース15に入力軸60及
び無段変速装置30のプライマリシャフト30bが同軸状に
回転自在に支持されて第１軸を構成していると共に、無
段変速装置30のセカンダリシャフト30aとギヤ軸70aが同
軸状に回転自在に支持されて第２軸を構成している。更
に、第１軸上にはロックアップクラッチCLを備えた流体
継手13、フォワードクラッチC1、ハイクラッチC2、ロー
コースト＆リバースブレーキB1、リバースブレーキB2、
ローワンウェイクラッチＦからなる制御部40、正逆転切
換え装置を構成するデュアルプラネタリギヤ装置90、及
び油圧ポンプ17が配設されており、また第２軸上にはシ
ングルプラネタリギヤ装置20が配設されている。

更に制御部40及び入力部分について説明すると、入力
軸60はその一端部にロックアップクラッチCL及び流体継
手13の出力部材が係合していると共にその他端部にデュ
アルプラネタリギヤ装置90のサンギヤ90Sが係合してお
り、更に該入力軸60上にはケース15に固定されているス
リーブ部15aが配設されている。また、該スリーブ部15a
にはワンウェイクラッチＦを介してスプロケット81が連
結されていると共に、入力軸60に連結しているスリーブ
軸41が回転自在に支持されている。更に、該スリーブ軸
41から立上っているフランジ部41aはその一側にてフォ
ワードクラッチC1がその油圧アクチュエータ42と共に設
置され、またその他側にハイクラッチC2がその油圧アク
チュエータ43と共に設置されている。そして、ハイクラ
ッチC2はその被動側が前記スプロケット81のボス部に連
結され、かつ該ボス部はケース15にその油圧アクチュエ
ータ45と共に配設されているローコースト＆リバースブ
レーキB1に連結している。一方、フォワードクラッチC1
の被動側はデュアルプラネタリギヤ装置90のキャリヤ90
Cに連結しており、またデュアルプラネタリギヤ装置90
のリングギヤ90Rは油圧アクチュエータ46と共にケース1
5に配設されたリバースブレーキB2に係合している（第
２図参照）。なお、キャリヤ90Cは互に噛合しかつサン
ギヤ90Sに噛合しているピニオン90P1及びリングギヤ90R
に噛合しているピニオン90P2を支持している。

また、シングルプラネタリギヤ装置20は、第２軸を構
成するギヤ軸（出力軸）70a上に配設されており、その
リングギヤ20Rが後述するベルト式無段変速装置30のプ
ライマリシャフト30aに一体に形成されたフランジ部ｑ
に連結されている。また、ギヤ軸70aにはサンギヤ20Sと
一体にスプロケット82が回転自在に支持されており、更
に、該ギヤ軸70aに、ピニオン20Pを回転自在に支持して
いるキャリヤ20Cがスプライン結合されている。

一方、該第２軸上のサンギヤ20Sと一体のスプロケッ
ト82と前記ローワンウェイクラッチＦにて支持されてい
るスプロケット81との間にはサイレントチェーン83が巻
掛けられており、これらスプロケット及びチェーンにて
トランスファー装置80を構成している。

また、前記ギヤ軸70aはギヤ71aを一体に構成して出力
部材70を構成しており、かつギヤ71aは中間軸71bに固定
されているギヤ71cと噛合している。更に、中間軸71bに
は小ギヤ71dが形成されており、かつ該ギヤ71dは差動歯
車装置72に固定されているリングギヤ72aと噛合して、
減速装置71を構成している。また、差動歯車装置72から
は左右フロントアクスル軸73l,73rが延びている。

また、本発明に係るベルト式無段変速装置30は、第１
図に詳示するように、プライマリプーリ31、セカンダリ
プーリ32及びこれら両プーリに巻掛けられたベルト33か
らなり、かつ両プーリはそれぞれ固定シーブ31a,32a及
び可動シーブ31b,32bからなる。

プライマリプーリ31の固定シーブ31aはプライマリシ
ャフト30bを被嵌して可動シーブ31b側に延びている長い
ボス部ｂを有すると共に、フランジ部ｄの背面に円筒状
のハブ部２が一体に形成されている。そして、該ハブ部
２の外周面がローラベアリング１を介してケース15な回
転自在に支持されており、また該ハブ部２の内径側に調
圧カム機構34が配設されている。該調圧カム機構34は波
状の端面を有する固定レース34a及び可動レース34c、両
端面の間に挾持されるローラ34bからなり、個レース34a
がプライマリシャフト30bに先端にネジ結合されかつス
ナップリング等により抜止め固定されており、また可動
レース34cはハブ部２の内周面に形成されたスプライン2
aに軸方向のみ移動可能に連続している。なお、固定レ
ース34aとハブ部２の内周面との間には所定間隔ｃが形
成され、また可動レース34cとプライマリシャフト30bと
の間にも所定間隔ｃが形成され、従って固定レース34a
と固定シーブ31a及び可動レース34cとシャフト30bとの
間には摩擦接触によるトルク伝達は行われない。そし
て、固定レース34aはその外周面にスプラインが形成さ
れ、入力部材（伝達部材）即ちデュアルプラネタリギヤ
90のキャリヤ90Cが連結されており、また可動レース34c
はスプライン2aを介してトルクを固定シーブ31aに伝達
すると共に、その凹部に収納されかつプリロードを付与
する多数の皿ばね38を介して、伝達トルクに比例する軸
力Ｓを付与している。

一方、プライマリシャフト30bは、その中心に貫通し
て延びかつその先端がキャップｆにて閉塞されている油
孔ｇが形成されていると共に必要箇所に潤滑油を分配す
る多数の横孔が形成されており、更にその基端即ちデュ
アルプラネタリギヤ装置90側端が入力軸60と嵌合するイ
ンロー部ｈになっていると共に、基端部分外周面がネジ
部ｉになっており、また固定シーブ31aのボス部ｂと嵌
合する部分が油溝ｊになっている。そして、該シャフト
30bの先端部即ちギヤ装置90と離れている側は大きく膨
径して大径フランジ部ｋが一体形成されており、かつ該
フランジ部の外径側内周面がスラストベアリング3a用の
リテーナ面を形成している。一方、ケース15には上記大
径フランジ部ｋを覆うようにキャップ15aがボルトＢに
より固定されており、また該ケース15の段付部15bに調
整リテーナ４が当接支持されている。

調整リテーナ４は断面コ字状の環状部材からなり、そ
の内径鍔部4aがその内周面にてラジアルローラベアリン
グ5aを介して固定シーブ31a先端を回転自在に支持し、
かつその外周面にネジｍが形成されており、更にその側
壁部4bの外側壁にて前記スラストベアリング3aを保持
し、またその外径鍔部にウォームホィール4cが形成され
ている。該ウォームホィール4cにはウォーム4dが噛合し
ており、該ウォーム4dを回転することにより、調整リテ
ーナ４をベアリング3cに接触した軸方向定位置にて回転
する。

一方、可動シーブ31bはそのボス部ｎが固定シーブ31a
のボス部ｂにボールスプライン6aを介して摺動のみ自在
に支持されていると共に、そのフランジ部ｏの背部にボ
ールネジ装置35が配設されている。ボールネジ装置35は
ボルト部35a及びナット部35bからなり、ボルト部35aは
その内径面一側に前記調整リテーナ４のネジｍに螺合す
るネジが形成されており、またナット部35bはその外周
面にスプラインｅが形成され、外周部に螺旋状に円形ギ
ヤが形成されている円形ギヤ部35cがスプライン結合さ
れており、更に該ギヤ部35cと可動シーブ31bのフランジ
部ｏと間にスラストベアリング3bが介在している。従っ
て、ボールネジ装置35のボルト部35aが調整リテーナ４
を介してケース15に回転不能にかつスラストベアリング
3aを介してプライマリシャフト30bに軸方向移動不能に
連結されており、またそのナット部35bが可動シーブ31b
にスラストベアリング3bを介して軸方向に一体に移動す
るように連結されている。

一方、セカンダリプーリ32は固定シーブ32a及び可動
シーブ32aを有しており、固定シーブ32aがローラベアリ
ング5bによりケース15に回転自在に支持されていると共
に、セカンダリシャフト30bにキー6cを介して回転不能
に連結されており、また可動シーブ32bがセカンダリシ
ャフト30aにボールスプライン6bを介して摺動のみ自在
に支持されている。

そして、セカンダリシャフト30aはその中心に貫通し
て延びかつその先端がキャップｆ′にて閉塞されている
比較的大径の油孔ｇ′が形成されていると共に必要箇所
に潤滑油を供給する横孔が多数形成されており、更にそ
の基端側即ちシングルプラネタリギヤ装置20側が膨径し
て大径フランジ部ｑになっており、かつ該フランジ部ｑ
に対応する前記油孔ｇ′が段付き状に大径になって、該
部分に出力軸70aがニードルベアリング5cを介して嵌合
している。また、該シャフト30aはその外周面に大径フ
ランジ部ｑから順にボール溝ｒ、キー溝ｓそして先端に
ネジｔが形成されており、それぞれ可動シーブ32b、固
定シーブ32aが支持され、そしてナット部材９が螺合し
て、抜止めされている。

また、ケース15における前記ベアリング5cと略々同一
平面状に調整用リング７がボルトＢにて固定されてお
り、該リング７の内周面には多数の歯7aが形成されてい
る。更に、該ケース15に形成された段付部に調整リテー
ナ８が当接支持されており、該リテーナ８は断面コ字状
の環状部材からなり、その内径鍔部8aがその内周面にて
ローラベアリング5dを介してセカンダリシャフト30aを
回転自在に支持し、かつその外周面にネジｕが形成され
ており、更にその側壁部8bの外側壁と前記大径フランジ
部ｑとの間でスラストベアリング3cを挾持し、そしてそ
の外径壁部に前記リング７の歯7aと選択噛合し得る歯8c
が形成されている。

更に、可動シーブ32bのフランジ部ｙの背面にはボー
ルネジ装置36が配設されており、該ボールネジ装置36は
ボルト部36a及びナット部36bからなる。ボルト部36aは
その内周面一側に前記調整リテーナ８のネジｕと螺合す
るネジが形成されており、またナット部36bはその外周
面にスプラインｘが形成され、外周部に螺旋状に非円形
ギヤが形成されている非円形ギヤ部36cがスプライン結
合されており、更に該ギヤ部36cとフランジ部ｙとの間
にスラストベアリング3dが介在している。従って、ボー
ルネジ装置36のボルト部36aが調整用リング７及び調整
リテーナ８を介してケース15に回転不能にかつプライマ
リシャフト30aの大径フランジ部ｑにスラストベアリン
グ3cを介して軸方向移動不能に連結され、またそのナッ
ト部36bがスラストベアリング3dを介して可動シーブ32b
と軸方向に一体に移動するように連結されている。

そして、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32
の両シーブ間隔を調整する変速操作装置100が、第４図
に示すように、両プーリ31,32の間部分に３角形様に配
設されており、該変速操作装置100はケース15に回転自
在に支持されている操作軸101を有している。なお、第
４図は展開図なので、操作軸101が上方に描かれている
が、実際は、操作軸101は正面視においてプライマリシ
ャフト30bとセカンダリシャフト30aの中間部分に位置し
ている。そして、該操作軸101には円形ギヤ102及び非円
形ギヤ103固定されており、円形ギヤ102はプライマリプ
ーリ31側のナット部35bに固定されている円形ギヤ35cに
噛合しており、また非円形ギヤ103はセカンダリプーリ3
2側のナット部36bに固定されている非円形ギヤ36cに噛
合している。また、円形ギヤ102には円形ギヤ35cの逆側
にて、中間軸105に設けられたスパーギヤ又はヘリカル
ギヤからなる小径ギヤ105aに噛合しており、かつ該中間
軸105には異なる中間軸106に形成された小径ギヤ106aに
噛合する大径ギヤ106bが固定されており、これらギヤに
て伝達効率の高い減速装置107を構成している。また、
ケース15には一方に突出して比較的小形の電気モータ
（又は超音波モータ）109が設置されており、該モータ1
09の出力軸109aには前記中間軸106に設けられた大径ギ
ヤ106bに噛合する小径ギヤ110aを有するシャフト110が
固定されており、該シャフト110にはブレーキ板111aが
固定されている。そして、ケース105には電磁コイル部
材111bがボルトにて固定されており、該コイル部材111b
及びブレーキ板111aにて操作軸101を停止状態に保持す
る電磁ブレーキ111を構成している。なお、超音波モー
タを用いる場合、該モータ内に保持機構を有しているの
で、上記電磁ブレーキ等の特別な保持機構を必要としな
い。

ついで、上述ベルト式無電変速装置30の組立について
説明する。

プライマリ側は、プライマリシャフト30bにそのネジ
ｉ側からまずスライトベアリング3aを組込み、それから
固定シーブ31aに可動シーブ31b、スラストベアリング3
b、ボールネジ装置35及び調整リテーナ４を組込んだア
ッシーをシャフト30bに組込み、そして皿バネ38、可動
レース34c及びローラ34bをハブ部２に嵌入した状態で、
固定レース34aをネジｉに螺入して抜止め・固定し、組
立てが完了する。一方、セカンダリ側は、セカンダリシ
ャフト30aにそのネジｔ側から順次、セライトベアリン
グ3c、調整リテーナ８、ボールネジ装置36、可動シーブ
32b及び固定シーブ32aを組込み、そしてナット部材９を
シャフト30aのネジｔに締付けて、組立てが完了する。

そして、上述組立てられたプライマリ側サブアッシー
は、両シーブ31a,31b間にベルト33を配置した状態で、
固定シーブのハブ部２をローラベアリング１に挿入する
と共に調整リテーナ４をケース15の段部15bに挿入し
て、２つ割ケース15に組付けられる。また、セカンダリ
側サブアッシーは、その調整リテーナ８をケース15の段
部15cに挿入すると共に、可動シーブ32bのボス部をロー
ラベアリング5bに挿入して、２つ割ケース15に組付けら
れる。

この状態では、各部材の寸法交差等により、ベルトの
初期テンションが正確でなく、調圧カム機構34の伝達ト
ルク反転時のストロークが大きくなっているため、セカ
ンダリ側は、調整リテーナ８を適宜回転して、該リテー
ナ８と一体のボルト部36aをナット部36bに対して相対回
転し、プーリ32間隔を適正に調整して、この状態で調整
用リング７の歯7aをリテーナ８の歯8cに嵌合して該リン
グ７をボルトＢにて固定する。一方、プライマリ側は、
ウォーム4dを回転して調整リテーナ４を回転する。する
と、該リテーナ４と一体にボルト35aが回転し、該ボル
ト35aがスラストベアリング3aにて軸方向に位置決めさ
れている関係上、ナット部35bが軸方向に移動してプー
リ31の間隔を適正に調整する。これにより、調圧カム機
構34のストロークが適正になるように、ベルトの初期張
力が調整されると共に、両プーリ31,32の軸方向位置即
ちベルト実行線が適正になるように調整される。

なお、ウォーム4dをケース15の外部から操作するよう
にすると、ケースを組立てた状態で調整が可能であり、
またセカンダリ側にウォームを設置しても、またプライ
マリ及びセカンダリ側の両方にウォームを設置してもよ
く、更にプライマリはセカンダリ側のいずれか一方にの
み調整リテーナを配設してもよい。

次に、本実施例の作用を説明する。

エンジンクランク軸の回転はロックアップクラッチCL
又は流体継手13を介して入力軸60に伝達され、更にデュ
アルプラネタリギヤ装置90のサンギヤ90Sに伝達される
と共にスリーブ軸41に伝達される。Ｄレンジ及びＳレン
ジにおいてはフォワードクラッチC1が接続しかつリバー
スブレーキB2が解放しているので、デュアルプラネタリ
ギヤ装置90はサンギヤ90Sとキャリヤ90Cとが一体になっ
て回転して、正回転がキャリヤ90Cからベルト式無段変
速装置30における調圧カム機構34の固定レース34aに伝
達される。

そして、該固定レース34aの回転は、ネジ結合ｉして
いるプライマリシャフト30bを回転すると共に、液状端
面に位置するローラ34b及び可動レース34cそしてスプラ
イン2aを介してプライマリプーリ31を固定シーブ31aを
回転し、更にボールスプライン6aを介して可動シーブ31
bを回転する。この際、固定シーブ31aはその両端をベア
リング１及び5aを介してケース15に支持されており、か
つ固定レース34aと固定シーブハブ部２との間及び可動
レース34cとプライマリシャフト30bとの間に間隙ｃを有
するので、摩擦を介して固定レース34a及びプライマリ
シャフト30bから固定シーブ31aにトルク伝達されること
はない。また、プライマリシャフト30bと固定シーブ31a
とは間隙を有さずに摩擦接触しているものの、上述のよ
うに固定シーブ31aがその両端をベアリング１及び5aに
よって支持されており、プライマリシャフト30bと固定
シーブ31aとの間には押圧力はほとんど作用しないた
め、上記摩擦接触部の摩擦力は充分小さく、該摩擦接触
部を介して伝達されるトルクは無視できるほど小さいも
のとなる。したがって、キャリヤ（入力部材）90Cから
伝達されるトルクの全量が調圧カム機構34を介して固定
シーブ31aに伝達される。そして、調圧カム機構34は固
定レース34aに作用する入力トルクに対応した軸力が皿
バネ38を介してシーブ31aの背面に作用し、一方、他方
のシーブ31bは所定変速比に対応してボールネジ装置35
がその長さ方向に固定された状態にあり、従ってスラス
トベアリング3bを介してシーブ31bの背面に同等の反力
が作用し、これにより、プライマリプーリ31は入力トル
クに対応した挾持力にてベルト33を挾持する。なお、上
述可動シーブ31bに作用する軸力Ｓはスラストベアリン
グ3b、ボールネジ装置35、調整リテーナ４及びスラスト
ベアリング3aを介してプライマリシャフトｂの大径フラ
ンジ部ｋに作用し、一方固定シーブ31aに作用する軸力
Ｓは固定レース34aからネジｉを介してシャフト30bに作
用し、従ってシャフト30bの引張り力として該シャフト
内にて担持される。更に、ベルト33の回転はセカンダリ
プーリ32に伝達され、更にキー6c及びボールスプライン
6bを介してセカンダリシャフト30aに伝達される。

また、該ベルト伝動に際して、スロットル開度及び車
速等の各センサからの信号に基づき、モータ109が制御
されて、減速装置107を介して操作軸101が回転される。
すると、円形ギヤ102及び35cを介してプライマリプーリ
31側ボールネジ装置35のナット部35bが回転すると共
に、非円形ギヤ103,36cを介してセカンダリプーリ32側
ボールネジ装置36のナット部36bが回転する。これによ
り、調整リテーナ4,8にてケース15に回転止めされてい
るボルト部35a,36aとの間でナット部35b,36bが相対回転
して、ボールネジ装置35,36はスラストベアリング3b,3d
を介して可動シーブ31b,32bを移動してプライマリプー
リ31及びセカンダリプーリ32を所定有効径に設定し、設
定トルク比が得られる。そして、設定トルク比になった
状態で、モータ109への通電が断たれると共に、電磁ブ
レーキ111が作動して、該トルク比状態にプーリ31,32を
保持する。なおこの際、両ボールネジ装置は線形移動す
るため、ベルト33により規定される可動シーブ本来の移
動量との間に差を生ずるが、セカンダリプーリ32側が非
円形ギヤ103,36cを介して回転するので、可動シーブは
その本来の移動量に整合する量にて移動される。また、
両シーブ31a,31b及び32a,32bによるベルト挾圧力は、プ
ライマリプーリ31側においてはスラストベアリングを介
してプライマリシャフト30bを引張るように作用してケ
ース15に作用することはなく、同様にセカンダリプーリ
32側においてもセカンダシャフト30aを引張るように作
用してケース15に作用することはない。

更に、ベルト式無段変速装置30のセカンダリシャフト
30aの回転はシングルプラネタリギヤ装置20のリングギ
ヤ20Rに伝達され、更にキャリヤ20Cを介してギヤ軸70a
に伝達される。

そして、Ｄレンジにおける低速側Ｌの場合、第３図に
示すようにローワンウェイクラッチＦが作動状態にあ
り、従ってリングギヤ20Rからキャリヤ20Cへのトルク伝
達に際して、サンギヤ20Sが反力を受けるが、該サンギ
ヤ20Sはトランスファー装置80を介してローワンウェイ
クラッチＦにて回転止めされており、シングルプラネタ
リギヤ装置20は減速機構を構成している。従って、ベル
ト式無段変速装置30のセカンダリシャフト30aの回転
は、シングルプラネタリギヤ装置20にて単に減速され、
更にギヤ71a,71c、中間軸71b、ギヤ71d及びマウントギ
ヤ72aからなる減速ギヤ装置71を介して更に減速され、
そして差動歯車装置72を介して左右フロントアクスル軸
72l,72rに伝達される。

また、スロットル開度及び車速が所定値に達すると、
制御ユニットからの信号によりハイクラッチC2が接続し
て高速側に切換えられる。すると、入力軸60の回転はベ
ルト式無段変速装置30に伝達されると共に、スリーブ軸
41及びハイクラッチC2を介してスプロケット81に伝達さ
れ、更にサイレントチェーン83及びスプロケット82を介
してシングルプラネタリギヤ装置20のサンギヤ20Sに伝
達される。なおこの際、トランスファー装置80入力側の
スプロケット81はローワンウェイクラッチＦにてシング
ルプラネタリギヤ装置のサンギヤ20Sからの反力を受け
ているので、つかみ換えによるシフトショックを防止し
て、ハイクラッチC2の接続により滑らかに回転を開始し
てサンギヤ20Sにトルクを伝達する。これにより、ベル
ト式無段変速装置30により無段変速されたトルクとトラ
ンスファー装置80を介するトルクとがシングルプラネタ
リギヤ装置20にて合成され、該合成トルクがキャリヤ20
Cからギヤ軸70aに伝達される。更に、前述低速側と同様
に、減速ギヤ装置71及び差動歯車装置72を介して左右フ
ロントアクスル軸72l,72rに伝達される。

また、Ｓレンジにおける低速側Ｌでは、エンジンブレ
ーキ等による負トルクをも受けるので、ローコースト＆
リバースブレーキB1が係合してスプロケット81は正逆回
転とも阻止される。また、Ｓレンジにおける高速側Ｈは
Ｄレンジの高速側と同様である。

一方、ＲレンジではフォワードクラッチC1が解放され
ると共にリバースブレーキB2が係合される。従って、デ
ュアルプラネタリギヤ装置90のサンギヤ90Sに伝達され
た入力軸60の回転は、リングギヤ90Rの停止に伴ってキ
ャリヤ90Cから逆回転としてベルト式無段変速装置30の
プライマリシャフト30bに伝達される。この際、シング
ルプラネタリギヤ装置20のサンギヤ20Sからトランスフ
ァー装置80を介して反力トルクはスプロケット81に逆回
転として作用するので、ローコースト＆リバースブレー
キB1が作動して該スプロケット81を停止している。

（ト） 発明の効果 以上説明したように、本発明によると、伝達部材と調
圧機構との間の伝達トルクはすべて調圧機構を介して一
方のプーリに伝達されるので、伝達トルクに正確に対応
した軸力を該一方のプーリに作用して適正なベルト挟圧
力を得ることができ、これにより調圧機構により発生す
る軸力を伝達トルクに対応するように小さく設定でき、
ベルトの耐久性を向上すると共に、伝達効率を向上する
ことができる。また、一方のシーブはベアリングにてケ
ースに支持されるので、プーリの支持精度を向上して、
ベルトの振動及びノイズを低下してベルト式無段変速装
置の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベルト式無段変速装置を示す断面
図である。そして、第２図は本発明を適用し得る無段変
速機を示す概略図、第３図はその各要素の作動を示す
図、第４図はその無段変速機を示す断面図である。更
に、第５図は従来例を示す断面図である。 １……（ローラ）ベアリング、２……ハブ部、5a……
（ニードル）ベアリング、30……ベルト式無段変速装
置、30a……プライマリシャフト、30b……セカンダリシ
ャフト、31……（プライマリ）プーリ、31a……（固
定）シーブ、31b……（可動）シーブ、32……セカンダ
リプーリ、33……ベルト、34……調圧（カム）機構、34
a……固定レース、34b……ローラ、34c……可動レー
ス、90C……伝達部材（入力部材、キャリヤ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 重一 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・ワーナー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−8558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−13853（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−79058（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ回転自在に支持されかつ軸方向に
   相対移動し得る２個のシーブからなるプライマリ及びセ
   カンダリプーリと、これら両プーリの少なくとも一方に
   伝達部材と該一方のプーリとの間の伝達トルクに対応し
   た軸力を付与する調圧機構と、前記両プーリの可動シー
   ブを軸方向に移動するアクチュエータ機構と、前記両プ
   ーリに巻掛けられたベルトと、を備えてなるベルト式無
   段変速装置において、 前記調圧機構により発生する軸力を、前記一方のプーリ
   を貫通するように配置されたシャフトと、前記一方のプ
   ーリの一方のシーブとの間で支持し、 該調圧機構にて軸力を付与される一方のシーブの少なく
   とも２か所を、ベアリングにてケースに支持して、 前記調圧機構を、前記一方のシーブと前記伝達部材の間
   に、該シーブ及び該伝達部材間でのラジアル方向の支持
   関係を断って配置したこと、 を特徴とするベルト式無段変速装置。
2. 【請求項２】前記軸力を付与される一方のシーブが、軸
   方向に延びる円筒状のハブ部と該ハブ部とは反対方向に
   延びる円筒状のボス部とを有し、 前記ハブ部及び前記ボス部を貫通するように前記シャフ
   トを配置し、 前記調圧機構が、前記一方のシーブに連結された可動部
   材と、前記伝達部材及び前記シャフトに連結された固定
   部材と、該可動部材及び該固定部材に挟持されたローラ
   とを有する調圧カム機構から構成され、かつ該ハブ部の
   内径側に、該固定部材と前記ハブ部の間に間隙を持たせ
   て配置してなる、 特許請求の範囲第１項記載のベルト式無段変速装置。
3. 【請求項３】前記調圧機構にて軸力が付与される一方の
   シーブがプライマリプーリの固定シーブであり、 可動シーブが、前記固定シーブのボス部に軸方向に摺動
   自在に外嵌されて、前記固定シーブと共にプライマリプ
   ーリを構成する、 特許請求の範囲第２項記載のベルト式無段変速装置。
4. 【請求項４】前記シャフトがフランジ部を有し、 前記調圧機構により前記シャフトに付与される軸力が前
   記フランジ部及び前記アクチュエータ機構を介して前記
   可動シーブに伝達される、 特許請求の範囲第１項記載のベルト式無段変速装置。