JPH03125056A - 自動変速機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、自動変速機、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摩擦係合操作装置に係り、詳し
くは油圧アクチュエータにて操作される前進用摩擦クラ
ッチを有する摩擦係合装置に関する。

（０）従来の技術 近時、本出願人は、特開昭６３−１５８３５３号公報に
示すように、ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）　、低高
速モード切換え装置及び前後進切換え装置を組合せてな
る自動無段変速機を提案した。

上記前後進切換え装置は、デュアルプラネタリギヤを備
えており、そのサンギヤを入力軸に、キャリヤをベルト
無段変速装置のプライマリシャフトにそれぞれ連結し、
かつ人力軸とキャリヤとの間にフォワードクラッチを介
在し、またリングギヤにリバースブレーキを連結してな
る。

そして、前記フォワードクラッチは、入力軸に連結され
たドラム部材と、キャリヤに連結されたハブ部材との間
に多数の摩擦板を介在してなり、かつ前記ドラム部材を
シリンダとしてピストンが嵌合しており、該シリンダ及
びピストンにてフォワードクラッチ用油圧アクチュエー
タを構成している。

従って、該前後進切換え装置をニュートラル位置から前
進位置に切換える際、入力軸と共に回転状態にある油圧
アクチュエータに油圧を供給してフォワードクラッチを
接続し、また前進位置からニュートラル位置（又は後進
位置）に切換える際、同様に回転している油圧アクチュ
エータから油圧をドレーンしてフォワードクラッチを解
放するが、この際、油圧アクチュエータ内に残留するオ
イルによる遠心油圧を排出するため、ピストンにチエツ
クボールが配置されている。

なお一般に、プラネタリギヤ、該プラネタリギヤの各要
素及び入力軸を適宜連結するクラッチ、及びこれら要素
を適宜係止するブレーキからなる自動変速機にあっても
、クラッチを制御する油圧アクチュエータは回転部分に
設けられており、上述同様に、チエツクボールを必要と
している。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述油圧アクチュエータにあっては、トレー・ン時、シ
リンダ室内に作用する遠心油圧を排出するため、チエツ
クボールを解放するが、クラッチ係金時、該チエツクボ
ールを閉塞するに足る油圧を供給する必要がある。

ところで、クラッチ係合に伴うシフトショックを減する
ためには、オリフィスにより油圧を滑らかに供給するこ
とが好ましく、一方、チエツクボールを閉塞するに必要
な油圧は、回転数によって大きく変化し、これらが相俟
って、該チエツクボールを有する油圧アクチュエータの
油圧供給制御の調整は極めて面倒で微妙なものとなり、
供給油圧が高過ぎで係合ショックが大きくなったり、ま
た供給油圧が低く、チエツクボールからの洩れか増大し
てクラッチ係合に長い時間を要する等の不具合を生ずる
ことがある。

そこで、本発明は、クラッチ操作用油圧アクチュエータ
を回転自在に支持し、クラッチ接続時における遠心油圧
の影響を排除し、もって上述課題を解決した自動変速機
における空振係合装置を提供することを目的とするもの
である。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に艦みなされたものであって、例え
ば第１図を参照して示すと、駆動側回転部（１）と被動
側回転部（２）との間に前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）を
介在し、該前進用摩擦クラッチを、車輌の前進走行操作
によって制御される油圧アクチュエータ（５）にて操作
してなる自動変速機において、前記駆動側回転部（１）
に連結しかつ前記前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）の入力部
を構成するハブ部（６）と、前記被動側回転部（２）に
連結しかつ前記前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）の出力部を
構成すると共にピストン部材（５ｂ）を嵌合して前記油
圧アクチュエータ（５）を構成するシリンダ部材（７）
と、を備え、前記被動側回転部（２）とシリンダ部材（
７）とを、スプライン等の専らトルクのみを伝達するト
ルク伝達手段（９）にて連結し、また、前記シリンダ部
材（７）の内径部（７ａ）を、ケース部材（，１０ａ）
に直接又は間接的にかつ前記駆動側回転部（１）と同芯
状態を保持して回転自在に支持し、そして、前記油圧ア
クチュエータ（５）は、ニュートラル時、前記被動側回
転部（２）と共に停止状態にあり、かつ前進時、前記シ
リンダ部材内径部（７ａ）の内径側に配置されたシール
リング（１１）にて形成される油路（１２）を介して前
記油圧アクチュエータ（５）に供給される油圧に基づき
前記前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）を係合して、前記油圧
アクチュエータ（５）が、前記駆動側回転部（１）及び
被動側回転部（２）と共に回転してなる。

一例として、前記駆動側回転部が、エンジンに連結する
入力軸（１）であり、また前記被動側回転部か、前後進
切換え装置用プラネタリギヤ（２）であり、該プラネタ
リギヤが、前記前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）と連結する
第１の回転要素（例えばキャリヤ）（２ａ）及び後進用
摩擦ツレーキ（Ｂ２）に連結する第２の回転要素（例え
ばリングギヤ）（２ｂ）を備え、かつ、該後進用摩擦ブ
レーキが、前記ケース部材（１０）との間に配設される
と共に、該ケース部材（１０ｃ）に配設された油圧アク
チュエータ（１３）にて操作されてなり、そして、前進
時、前記前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）からのトルクが、
前記第１の回転要素（２ａ）のみを経て所定部材（１５
）に伝達され、また後進時、前記ケース部材（１０）に
配設された油圧アクチュエータ（１３）への油圧供給に
基づく前記後進用摩擦ブレーキ（Ｂ２）の作動により、
前記入力軸（１）のトルクが、前記第２の回転要素（２
ｂ）の固定に基づく前記プラネタリギヤ（２）の歯面を
介して前記所定部材（１５）に伝達されてなる。

また具体的には、前記前後進切換え装置用プラネタリギ
ヤが、デュアルプラネタリギヤ（２）である。

更に、前記前後進切換え装置用プラネタリギヤ（２）の
第１の回転要素（２ａ）と前記所定部材（１５）とを、
スプライン等の専らトルクのみを伝達するトルク伝達手
段（１６）にて連結してなる。

また、前記自動変速機（Ａ）が、例えば第２図に示すよ
うに、プライマリプーリ（１７）及びセカンダリプーリ
（１９）との間にベルト（２０）を巻掛けてなるベルト
式無段変速装置（２１）を備えてなり、かつ、前記所定
部材が、前記プライマリプーリの入力部材（１５）であ
る。

（ホ）作用 以上構成に基づき、ニュートラル状態にあっては、前進
用摩擦クラッチ（Ｃ１）は解放状態にあり、従ってケー
ス部材（１０ａ）に回転自在に支持されているシリンダ
部材（７）は停止状態にある。この状態で、シフトレバ
−等の操作手段を前進走行位置に操作すると、油圧が油
路（１２）を通って油圧アクチュエータ（５）の油圧室
（５ａ）に供給されるが、この際、シリンダ部材（７）
は停止状態にあるため、遠心力の影響を受けることがな
く、滑らかにかつ素早い応答にて油圧室（５ａ）内の油
圧を上昇し　ピストン部材（５ｂ）を移動して前進用摩
擦クラッチ（Ｃ１）を滑らかにかつ素早く係合する。こ
れにより、駆動側回転部（１）の回転は前進用摩擦クラ
ッチ（Ｃ１）及びトルク伝達手段（９）を介して被動側
回転部（２）に伝達され、車輌は前進する。この際、シ
リンダ部材（７）はケース部材（１０ａ）に浮動支持さ
れている関係上、僅かに傾くことがあっても、該傾ぎ（
カタギ）はトルク伝達手段（９）にて吸収され、被動側
回転部（２）に影響を及ぼすことはない。また、該前進
状態にて、油圧アクチュエータ（５）の油圧をドレーン
すると、前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）が解放される。

そして、被動側回転部材（２）かデュアルプラネタリギ
ヤ等のプラネタリギヤであると、前進用摩擦クラッチ（
Ｃ１）からのトルクは、入力軸（１）に連結された第３
の要素（例えばサンギヤ）（２ｃ）により反力を担持さ
れた状態の第１の要素（例えばキャリヤ）（２ａ）によ
りギヤ歯面を介することなく直接プライマリプーリ（１
７）入力部等の所定部材（１５）に正回転が伝達される
。

また、操作手段を後進走行位置に操作すると、ブレーキ
用油圧アクチュエータ（１３）の油圧室（１３ａ）に油
圧が供給され、後進用摩擦ブレーキ（Ｂ２）が係止する
。すると、プラネタリギヤ（２）の第２の要素（例えば
リンクギヤ）（２ｂ）が固定され、入力軸（１）から、
該プラネタリギヤ（２）の第３の要素（例えばサンギヤ
）（２ｃ）に伝達されているトルクは、ギヤ歯面な介し
て第１の要素（例えばキャリヤ）（２ａ）に伝達され、
所定部材（１５）に逆回転が伝達される。この際、ブレ
ーキ用油圧アクチュエータ（１３）はケース部材（１０
）に配設されている関係上、前進用空振クラッチ（Ｃ１
）と同様に、遠心油圧による影響を受けることがなく、
滑らかにかつ素早く係止する。

この際、プライマリプーリ（１７）又はプラネタリギヤ
（２）に傾ぎを生じても、両者はスプライン等のトルク
伝達手段（１６）にて連結しているので、上記傾ぎによ
る影響を他方に及ぼすことはない。

（へ）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、前進用摩擦クラッ
チ（Ｃ１）の係合開始時、油圧アクチュエータ（５）は
停止状態にあって遠心力の影響を受けないので、該油圧
アクチュエータ（５）への油圧供給制御を適正に調整す
ることができ、前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）を滑らかに
かつ素早く係合して、車輌発進時のシフトショックの軽
減すると共に、タイムラグを短縮化することができる。

また、油圧アクチュエータ（５）のシリンダ部材の内径
部（７ａ）をケース部材（１０ａ）に支持し、かつ該内
側部内側にシールリング（１１）を配置したので、シリ
ンダ部材（７）は駆動側回転部（１）との同芯度を正確
に保持した状態で浮動支持され、ブツシュ（２２）等に
よるシリンダ部材内径部（７ａ）の支持面に片当りを生
ずることを防止でき、シールリング（１１）による、確
実な油圧供給と相俟って、耐久性を向上し得る。

また、シリンダ部材（７）と被動側回転部（２）とをト
ルク伝動手段（９）を介して連結したので、シリンダ部
材（７）に傾ぎな生じても、該傾ぎが被動側回転部（２
）に影響して、プラネタリギヤ等の被動側回転部に歯面
の不整噛合等の不具合を生ずることを防止でき、また反
対に、被動側回転部（２）に拘束されてシリンダ部材（
７）の自由な浮動支持が＠害されることを防止し、シリ
ンダ部材内径部（７ａ）の支持面の片当り及び前進用Ｒ
１擦クラッチ（Ｃ１）の片当り等による不具合を防止で
きる。

そして、前記被動側回転部（２）が前後進切換え用プラ
ネタリギヤであると、前進用摩擦クラッチ（Ｃ１）から
のトルクが、ギヤ歯面を介することなく所定部材（１５
）に伝達されるので、歯面積度、ガタ等に起因する傾ぎ
、振動等のトルク伝達上の悪影響を前進用摩擦クラッチ
（Ｃ１）及び所定部材（１５）に及ぼすことがなく、正
確でかつ滑らかなトルク伝達を行うことができる。

また、後進時、プラネタリギヤ（２）の第２の要素（２
ｂ）を後進用摩擦ブレーキ（Ｂ２）にて停止すると、該
ブレーキ用油圧アクチュエータ（１３）はケース部材（
１０）に配置されるので、前述した前進時と同様に、後
進時も遠心油圧による影響を排除でき、シフトショック
を軽減できると共に、タイムラグを短縮化することかで
きる。

更に、前記前後進切換え装置用プラネタリギヤな、デュ
アルプラネタリギヤ（２）にて構成すると、前後進切換
え装置をコンパクト、特に軸方向を短縮することができ
、車輌搭載性を向上することができる。

また、プラネタリギヤ（２）の第１の要素（２ａ）と所
定部材（１５）とをトルク伝達手段（１６）を介して連
結すると、所定部材例えばプライマリプーリ（１７）及
びプラネタリギヤ（２）に傾ぎな生じても、該傾ぎに影
響されることなく、トルクのみを正確にかつ確実に伝達
することができる。

また、自動変速機が、多段自動変速機であると、例えば
、オペレータが発進時にアクセルペダルを踏んだ状態で
シフトレバ−なりレンジに切換える等により、前進用摩
擦クラッチが完全係合しない内に駆動側回転部（１）の
回転数が高くなった場合も、遠心油圧に影響されること
なく滑らかに発進できるが、特に、ベルト式無段変速装
置（２１）を備えた自動無段変速機である場合、該自動
無段変速機は発進時以外シフトショックは生じないので
、発進時のシフトショックが乗り心地上を極めて大きく
目立つが、該発進時のシフトショックを軽減することに
より走行フィーリングを大幅に向上することができる。

なお、前記カッコ内の符号は、図面の対照するものであ
るが、何等構成を限定するものではない。また、同じ符
号であっても、以下に示す実施例とは異なる各称で述べ
であるものもある。

（ト）実施例 以下、図面に沿って本発明を車輌用自動無段変速機に適
用した実施例について説明する。

本無段変速機Ａは、第２図に示すように、３分割からな
るトランスミッションケース１０を有しており、該ケー
ス１０に流体トルクコンバータ３０の出力軸を構成する
入力軸１及び無段変速装置２．１のプライマリシャフト
３１が同軸上に回転自在に支持されて第１軸を構成して
いると共に、出力ギヤ３２を一体に形成した無段変速装
置２１のセカンダリシャフト３３か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、前後進
切換え装置３４を構成するデュアルプラネタリギヤ２と
、該プラネタリギヤを操作する前進用摩擦クラッチＣ１
及びその油圧アクチュエータ５と、油圧ポンプ３５とが
トルクコンバータ３ｏとプライマリプーリ１７との間に
て配設されている。

流体トルクコンバータ３０は、コンバータハウジング３
６を有しており、該ハウジングにはエンジンクランク軸
３７が連結されると共にポンプインペラが固定されてい
る。また、該ポンプインペラに対向してタービンランナ
が配設されており、かつポンプインペラ及びタービンラ
ンナの間部分に、一方向回転を阻止されたステータが配
設されている。更に、コンバータハウジング３６内にて
タービンランチに並列してロックアツプクラッチ３９が
配設されており、該クラッチ３９は図示しない油圧制御
装置による供給油路の切換えにより接続及び解放に切換
えられ、かつ２種類のダンパスプリングを介して前記ト
ルクコンバータの出力軸となる入力軸１に連結している
。

そして、前後進切換え装置３４は、第１図に詳示するよ
うに、サンギヤ２Ｃ１互に噛合する２種のピニオン２ｐ
、２ｑを支持するキャリヤ２ａ及びリングギヤ２ｂから
なるデュアルプラネタリギヤ２を有しており、上記サン
ギヤ２ｃが前記入力軸１にスプライン結合している。

一方、ミッションケース１０にはポンプケース１０ｂが
ボルト４０ａにより固定されており、かつ該ケース１０
ｂにポンプカバー１０ａがボルト４０ｂにより固定され
て、該カバー１０ａは固定部材となるケース部材を構成
する。更に、該カバー１０ａは入力軸１と同芯状に延び
る円筒部１０ａ　を有しており、該円筒部１０ａ’の内
周側には前記ステータから延びている反力受は用スリー
ブ４１が固定され、かつその外周側にはブツシュ２２を
介してシリンダ部材７の内径部７ａが回転自在に支持さ
れている。また、ポンプカバー１０ａ及びスリーブ４１
には油路１２が形成されており、かつ円筒部１０ａ′の
外周面には前記油路１２を挟んでオイルシール１１，１
１が装着されている。そして、シリンダ部材７は断面コ
字状の環状部材からなり、その内径部７ａが前記ブツシ
ュ２２及びオイルシール１１によりカバー円筒部１０ａ
’に入力軸１との同芯度を保持して回転自在に支持され
ている。なお、本実施例は、ケース部材であるカバー円
筒部１０ａ’にシリンダ部材７が直接支持されているが
、ケース部材に支持されている入力軸１上にブツシュ等
を介してシリンダ部材７を支持して、該シリンダ部材７
を入力軸１を介してケース部材に間接的に支持してもよ
い。

また、該シリンダ部材７の外径部７ｂは段付き構造とな
っており、その小径部にはピストン部材５ｂが油密状に
嵌合しており、かつその大径部にコルゲーション等によ
り形成したスプライン７ｂ′には前進用摩擦クラッチＣ
１の多数の外摩擦板５２が係合している。また、ピスト
ン部材５ｂには遠心油圧排出用のチエツクボール１４が
装着されており、また該ピストン部材５ｂの背面とシリ
ンダ部材内径部７ａに装着された支持板５３との間に戻
し用スプリング５５が縮設されている。

一方、入力軸ｌの先端部分には外径方向に膨出してフラ
ンジ１ａが一体に形成されており、該フランジ１ａには
クラッチハブ部６が固着されている。そして、該ハブ部
６の外径部に形成されたスプラインには内摩擦板５６が
係合しており、該内摩擦板５６と前記シリンダ部材７に
係合する外摩擦板５２により前進用摩擦クラッチＣ１を
構成している。

更に、シリンダ部材外径部７ｂのスプライン７ｂ′には
前記キャリヤ２ａを構成する側板先端に形成されたスプ
ライン９が係合しており、また該キャリヤ２ａを構成す
る他方の側板２ａ’のボス内周面にもスプライン１６が
形成され、該スプライン１６は後述する調圧カム機構５
７の入力側カム１５にスプライン係合している。

また、プラネタリギヤ２のリングギヤ２ｂは断面コ字状
の環状部材として外径方向に延びており、その外径側鍔
部５８の外周面にはスプラインが形成され、該スプライ
ンに多数の内摩擦板５９が係合している。また、ミッシ
ョンケース１０の所定箇所にはスプライン１０’が形成
されており、該スプライン１０′に多数の外摩擦板６０
が係合して、これら外摩擦板６０及び内摩擦板５９によ
り後進用摩擦ブレーキＢ２を構成している。

更に、リングギヤ２ｂの一側には円板状の脚板６１が固
着されており、該脚板６１はキャリヤ側板２ａ　と後述
するベアリング６２のアウタレース６２ａとの間にそれ
ぞれスラストベアリング６３．６３を介在して支持され
ている。

また、前記後進用摩擦ブレーキＢ２に隣接するミッショ
ンケースの支持壁１０ｃには前記ベアリング６２の支持
部を構成する鍔部１０ｄとの間でシリンダが形成されて
おり、該シリンダにはピストン部材１３ｂが油密状に嵌
合して、後進用摩擦ブレーキ８２用の油圧アクチュエー
タ１３を構成している。また、ピストン部材１３ｂの背
面にはスプリング保持板６５が当接・保持されており、
一方、前記支持壁の鍔部１０ｄはクシ歯状に軸方向に延
長しており、該延長部１０ｄ′にスプリング支持板６６
が装着されており、これら保持板６５及び支持板６６と
の間には多数の戻し用スプリング６７が縮設されている
。そして、これら延長部１０ｄ′及び戻し用スプリング
６７は、リングギヤ２ｂの外径部に形成された断面コ字
状内のスペースＳに配置されており、軸方向寸法の雉縮
化が図られている。

また、調圧カム機構５７は、対向端面が波状に形成され
た入力側カム１５及び出力カム６９と両カムの端面の間
に配置されたローラ７０からなり、入力側カム１５が前
記キャリヤ２ａ’にスプライン連結していると共に、プ
ライマリシャフト３１にネジ結合しており、かつ出力側
カム６９がプライマリブーりの固定シーブ１７ａにスプ
ライン連結していると共に皿バネ７１を介して該固定シ
ーブ１７ａに当接している。従って、キャリヤ２ａ’か
らのトルクは該調圧カム機１’ｉ５７を介してプライマ
リプーリ１７に伝達されると共に、該調圧カム機構５７
は該伝達トルクに対応した軸力を発生し、該軸力を固定
シーブ１７ａに作用する。

また、固定シーブ１７ａは前記調圧カム機構５７を覆う
ように延びる環状の鰐部ａを有しており、該鍔部ａが前
記支持壁１０ｃに装着されたローラベアリング６２にて
支持されることにより、固定シーブ１７ａに作用するラ
ジアル荷重を支持して、調圧カム機構５７による軸力が
該ラジアル荷重に影響を受けないように構成されている
。

なお、入力側カム１５とサンギヤ２ｃとの間に皿バネ７
５及びスラストベアリング７６が介在して、サンギヤ２
Ｃを入力軸フランジ１ａに当接して所定位置に保持して
いる。

また、ベルト無段変速袋［２１は、第２図に示すように
、プライマリプーリ１７、セカンダリプーリ１９及びこ
れら両プーリに巻掛けられたベルト２０からなり、かつ
両フーリはそれぞれ固定シーブ１７ａ、１９ａ及び可動
シーブ１７ｂ、１９ｂからなる。なお、ベルト２０は金
属製の多数の駒を有してなり、これら駒がプライマリ及
びセカンダリの両プーリ１７，１９に潤滑状態にて接触
してトルク伝達され、従って駒とプーリとの摩擦は比較
的小さく、その結果駒とプーリとの接触面の角度がその
静止摩擦角より大きく設定される。

また、固定シーブ１７ａのボス部は可動シーブ１７ｂ側
に延びており、その内周面がプライマリシャフト３１に
嵌合していると共に、その外周面には複数列のボールス
プライン機構（リニアボールベアリング）８０を介して
可動シーブ１７ｂのボス部が軸方向のみ移動自在に支持
されている。

即ち、可動シーブ１７ｂは固定シーブボス部にボールの
みを介して摺動摩擦抵抗を受けることなく嵌合している
。

また、可動シーブ１７ｂの背部にはボールネジ装置８１
が配設されており、該ボールネジ装置は雄ネジ部及び雌
ネジ部及びボールからなり、かつボールがリターン通路
にて循環されるサーキュレットタイプからなる。更に、
該ボールネジ装置８１は、ケース１０の肩部にて軸方向
及び半径方向を拘束・支持されている調節部材８２にそ
の後端部を固定されている。該調節部材８２はローラベ
アリング８３により固定シーブ１７ａボス部の奥側円筒
部を従ってプライマリシャフト３１を回転自在に支持し
ていると共に、つオーム（図示せず）に噛合しており、
該つオームの操作に基づき回転して、雄ネジ部を雌ネジ
部に対して相対回転することに基づき、ベルト２０の初
期張力及びベルトの走行中心を調節し得る。また、その
雌ネジ部には自動調芯機構８５が固定されており、更に
該自動調芯機構８５と前記可動シーブ１７ｂの背面との
間にはスラストボールベアリング８４か介在している。

また、該自動調芯機構８５を構成しかつ前記ボールネジ
装置８１の雌ネジ部に一体に形成されている突出ギヤ部
８６が球面支持面に沿って延びており、該突出ギヤ部８
６の先端には後述するギヤ１１３と噛合するギヤが形成
されている。また、前記調節部材８２にて保持されるロ
ーラベアリング８３のインナーレースな介してナツト部
材８８にて軸方向移動が阻止されている支持板８７と可
動シーブ１７ｂの背面との間には所定数の皿ばねからな
る弾性付勢部材８９が配設されており、該付勢部材８９
はベルト挟圧荷重の一部を担持し、前記ボールネジ装置
８１及びスラストボールベアリング８４の支持荷重を下
げる。また、プライマリシャフト３１の先端部は膨出し
てフランジ部３１ａが一体に形成されており、該フラン
ジ部３１ａには自動調芯機構９０が固定されている。更
に、該自動調芯機構９０と前記調節部材８２の背面には
スラストボールベアリング９１が介在しており、該ベア
リング９１はケージに保持された多数のボール及び一方
のレースを有している。

一方、セカンダリプーリ１９はその固定シーブ１９ａが
ケース１０にローラベアリング９２を介して回転自在に
支持されており、またセカンダリシャフト３３の基端部
には出力ギヤ３２が一体に成形されていると共に、ロー
ラベアリング９３を介してケース１０に支持されており
、また可動シーブ１９ｂのボス部が、前述したボールス
プライン８０と同様なボールスプライン９５にて、固定
シーブ１９ａのボス部にボールのみを介して摺動のみ自
在に嵌挿している。更に、該可動シーブ１９ｂの背面に
は前述と同様なボールネジ装置９６が配設されており、
その雄ネジ部は前記調節部材８２と同様な調節部材９７
に固定されており、従って該調節部材９７は、ウオーム
の回転に基づき、前記プライマリ側の調節部材８２と相
俟ってベルト２０の初期張力及び走行中心線を調節し得
る。また、その雌ネジ部には、前記プライマリ側と同様
に、自動調芯機構９９が配設されており、かつ該自動調
芯機構９９と可動シーツ１９ｂの背面にスラストボール
ベアリング１００が介在している。更に、固定側シーブ
１９ａのボス先端部に固定されている支持板１０１と可
動シーブ１９ｂの背面との間には前記プライマリ側と同
様な弾性付勢部材１０２が配設されている。また、セカ
ンダリシャフト３３は、その基端が膨径しており、該シ
ャフト膨径部３３ａが前記調節部材９７に装着されたロ
ーラベアリング１０５に支持されている。また、セカン
ダリシャフト３３の先端部には、前述したプライマリシ
ャフトの調圧カム機構５７と同様な調圧カム機構１０６
がナツト１０７により抜止めされて配設されており、該
カム機構１０６は固定側シーブ１９ａの背面に作用して
、負荷トルクに対応した軸力をセカンダリプーリ１９に
付与する。そして、ギヤ３２の側面にはプライマリ側と
同様に、球面支持面を有する自動調芯機構１０９が固定
されており、かつ該自動調芯機構１０９と前記調節部材
９７の背面には、該部材背面に直接当接するボール及び
前記球面支持面に密接する球面状凹面を有するレースを
有するスラストボールベアリング１１０が介在している
。

そして、プライマリシャフト３１とセカンダリシャフト
３３とで３角形を構成する部位にはベルト操作装置１１
１が配設されている。該操作装置１１１は、第３図に詳
示するように、ケース１０にベアリングを介して支持さ
れている第１及び第２のカウンタシャフト１３０，１３
１を有しており、第１のカウンタシャフト１３０には大
歯車１３２ａ及び小歯車１３２ｂを有するギヤユニット
１３２が回転自在に支持されていると共に、先端部に大
歯車１３３が一体に固定されている。また、第２のカウ
ンタシャフト１３１には大歯車１３５が一体に固定され
ていると共に、先端部に小歯車１３６ｂ及び大歯車１３
６ａを有するギヤユニット１３６が回転自在に支持され
ている。更に、これら両カウンタシャフト１３０，１３
１には、互に噛合する非円形ギヤ１３９，１４０がそれ
ぞれキーにより固定されて、互に非線形関係にて連動し
ている。そして、第１のカウンタシャフト１３０上に回
転自在に支持されたギヤユニット１３２は、その大歯車
１３２ａがプライマリ側ボールネジ装置８１のギヤ部８
６に噛合すると共に後述する電気モータ１２０からの歯
車１１２に噛合し、かつその小歯車１３２ｂが第２のカ
ウンタシャフト１３１に固定されている大歯車１３５に
噛合して、第２のカウンタシャフト１３１からの伝動経
路における増速装置（従ってボールネジ装置のギヤ部８
６からの伝動経路における減速装置）を構成している。

また、第２のカウンタシャフト１３１上に回転自在に支
持されているギヤユニット１３６は、その大歯車１３６
ａがセカンダリ側ボールネジ装置９６のギヤ部１１６に
噛合し、かつその小歯車１３６ｂが第１のカウンタシャ
フト１３０に固定されている大歯車１３３に噛合して、
第１のカウンタシャフト１３０からの伝動経路における
増速装置（従ってボールネジ装置の歯車からの伝動経路
における減速装置）を構成している。なお、ボールネジ
装置８１．９６の雌ネジ部に結合したギヤ部８６，１１
６は歯厚の薄い歯車からなり、またカウンタシャフト１
３０゜１３１に支持されるギヤユニット１３２，１３６
の大歯車１３２ａ、１３６ａは、ボールネジ装置が軸方
向にフルストロークしても上記薄い歯車８６．１１６と
常に噛合間係を保持し得るように、歯厚の厚い歯車から
なる。一方、第２図に示すように、ケース１０の外部に
おいて変速操作用の電気モータ１２０が固定されており
、かつ該電気モータ１２０は、該モータの非通電時に所
定位置にホールドし得る電磁ブレーキを有している。そ
して、該モータ１２０の出力歯車は、減速ギヤ列１２１
及び歯車１１２を介して、前述した両ボールネジ装置を
連動する操作装置１１１に動力伝達している。なお、上
述操作装置１１１及び減速装置１２１の各歯車は、平歯
車又はハスバ歯車からなり、可逆伝動可能であると共に
高効率の動力伝達が可能である。

また、前記セカンダリシャフト３３に形成された出力ギ
ヤ３２は中間軸１２２に固定されている大ギヤ１２３と
噛合している。更に、中間軸１２２には小ギヤ１２５が
形成されており、かつ該ギヤ１２５は差動歯車装置１２
６に固定されているリングギヤ１２７と噛合して、減速
装置を構成している。また、差動歯車装置１２６から左
右フロントアクスル軸１２９ｊｌ！、１２９ｒが延びて
いる。

ついで、本実施例の作用を説明する。

エンジンクランク軸３７の回転は、車輌発進時には流体
トルクコンバータ３０を介して入力軸１に伝達される。

即ち、エンジンクランク軸３７の回転はポンプインペラ
からタービンランナに油流を介して伝達され、そしてス
テータによりトルクが増大される。この際、車輌が停止
されている状態で、最大ストール状態となって約２倍に
増大されたトルクが入力軸１に伝達され、そして、車輌
発進に伴い、ポンプインペラとタービンランナとの相対
速度比が小さくなるに従ってトルク増大が漸減される。

該増大した入力軸１のトルクは、前後進切換え装置３４
を介してベルト式無段変速装置２１の調圧カム機構５７
に伝達され、該カム機構５７はプライマリプーリ１７の
固定シーブ１７ａに該増大トルクに対応した強い軸力を
作用する。更に、プライマリプーリ１７に伝達されたト
ルクはベルト２０を介してセカンダリプーリ１９に伝達
され、そして調圧カム機構１０６を介してセカンダリシ
ャフト３３に伝達され、セカンダリプーリ１９も上記増
大トルクに対応した強い軸力を作用する。

また、車速か増速して流体トルクコンバータがカップリ
ング域に達すると、エンジンクランク軸３７と略々同じ
トルクが入力軸１に出力され、該入力軸１のトルクは、
同様に調圧カム機構５７及び１０６に伝達され、これら
カム機構は該トルクに対応した比較的小さい軸力な発生
する。

そして、入力軸１が所定速度に達すると、ロックアツプ
クラッチ３９が係合して、以降、ロックアツプクラッチ
３９の機械的結合によりトルク伝達される。

そして、車輌停止状態にあっては、入力軸１は所定速度
で回転しているが、ベルト式無段変速装置２１及びデュ
アルプラネタリギヤ２等を介して車軸に連動しているシ
リンダ部材７は停止状態にある。この状態で、オペレー
タがシフトレバ−をニュートラル位置から前進位置に操
作すると、油圧ポンプ３５からの油圧が油圧制御装置（
図示せず）にて適宜調圧され、そして油路１２を介して
油圧アクチュエータ５の油圧室５ａに供給され、ピスト
ン部材５ｂを前進用摩擦クラッチＣ１に向けて移動する
。この際、シリンダ部材７は停止状態にあって、油圧は
遠心力の影響を受けることなく滑らかに上昇すると共に
、遠心油圧排出用チエツクボール１４は速やかに閉塞す
る。これによリ、前進用摩擦クラッチＣ１は素早い応答
にてかつ大きなシフトショックを生ずることなく係合し
て、入力軸１の回転を、ハブ部６及びクラッチＣ１を介
してシリンダ部材７に伝達し、更にスプライン９を介し
てデュアルプラネタリギヤ２のキャリヤ側板２ａに伝達
する。

更に、該キャリヤ２ａの回転は、入力軸１に連結されて
いるサンギヤ２Ｃの同回転と共に、プライマリギヤ２を
一体にして他方の側板２ａ’に伝達され、そして調圧カ
ム機構５７の入力側カム１５にスプライン１６を介して
伝達される。

一方、車輌走行状態にてオペレータがシフトレバ−を前
進位置からニュートラル位置に操作すると、前進用摩擦
クラッチＣ１は係合状態にあって、従ってシリンダ部材
７は入力軸１と共に回転状態の中で油圧室５ａの油圧が
ドレーンされる。

なおこの際、−Ｍにオペレータは走輌を停止すべくニュ
ートラル位置に操作するため、車輌は減速状態にあって
、従ってシリンダ部材７の回転速度も低く、油圧室５ａ
には大きな遠心油圧は作用せずに、戻し用スプリング５
５に基づき油圧室５ａの油圧は油路１２から速やかにド
レーンされるが、例え該油圧室５ａに遠心油圧が作用し
たとしても、チエツクボール１４から遠心油圧が排出さ
れ、前進用摩擦クラッチＣ１は素早くかつ確実に解放さ
れる。またこの際、チエツクボール１４からの遠心油圧
が前進用摩擦クラッチＣ１に供給され、これにより該油
を潤滑油として摩擦板５２゜５６は滑らかなスリップ及
び放熱が図られる。

また、オペレータがシフトレバ−をニュートラル位置か
ら後進位置に操作すると、油圧制御装置からの油圧がブ
レーキ用油圧アクチュエータ１３の油圧室１３ａに供給
される。この際、該油圧アクチュエータ１３はケース１
０に配設されているため、常に停止状態にあって遠心油
圧の影響を受けることがなく、油圧室１３ａの油圧を滑
らかに上昇する。これにより、ピストン部材１３ｂが移
動して、後進用摩擦ブレーキＢ２は、前進用摩擦クラッ
チＣ１と同様に、素早い応答でかつ大きなシフトショッ
クを生ずることなく係止する。この状態では、入力軸１
の回転は、デュアルプラネタリギヤ２のサンギヤ２Ｃに
伝達され、かつ前記後進用摩擦ブレーキＢ２にてリング
ギヤ２ｂが固定されていることに基づき、ピニオン２ｐ
、２ｑの回転を介してキャリヤ２ａ、２ａ’に逆回転と
して伝達され、そしてスプライン１６を介して調圧カム
機構５７の入力側カム１５に伝達される。

そして、入力側カム１５に伝達されたトルクは、ローラ
７０及び出力側カム６９を介してプライマリプーリ１７
の固定側シーブ１７ａに伝達されると共に、調圧カム機
構５７の軸力発生機能に基づき伝達トルクに対応した軸
力な固定側シーブ１７ａに作用する。

更に、該固定シーブ１７ａのトルクはボールスプライン
８０を介して可動シーブ１７ｂに伝達され、そして前記
調圧カム機構５７に基づく軸力にてベルト２ｏを挟持し
て、該ベルト２０を介してセカンダリプーリ１９に伝達
される。この際、ベルト２０からの軸方向反力が固定シ
ーブ１７ａ及び可動シーブ１７ｂに作用するが、固定シ
ーブ１７ａからの軸力は調圧カム機構５７を介してプラ
イマリシャフト３１にて担持され、また可動シーブ１７
ｂからの軸力は、スラストボールベアリング８４、自動
調芯機構８５、所定状態にあるボールネジ装置８１、調
節部材８２、スラストボールベアリング９１及び自動調
芯機構９０を介してプライマリシャフト２に形成されて
いるフランジ３１ａにて担持され、これにより軸力がプ
ライマリシャフト３１の引張り応力として作用する閉ル
ープにて受けられる。なお、可動シーブ１７ｂに作用す
る軸力の一部はシーブ背面から直接弾性付勢部材８９及
び支持板８７を介して固定シーブ１７ａのボス部に受け
られ、スラストベアリング８４．９１及びボールネジ装
置８１に作用する軸力を軽減している。

そして、ベルト２０からのトルクはセカンダリプーリ１
９に伝達され、更に調圧カム機構１０６を介してセカン
ダリシャフト３３に伝達される。

この際、プライマリ側と同様に、調圧カム機構１０６が
伝達トルクに対応した軸力を発生し、該軸力を固定シー
ブ１９ａに作用してベルト２０を挟持すると共に、固定
シーブ１９ａに作用する軸反力はナツト１０７により直
接シャフト３３にて担持され、また可動シーブ１９ｂに
作用する軸反力は、スラストボールベアリング１００、
自動調芯機構９９、ボールネジ装置９６、調節部材９７
及びスラストボールベアリング１１０及び自動調芯機構
１０９を介してシャフト３３に形成されたギヤ３２にて
担持される。また同様に、可動シーブ１９ｂに作用する
軸力の一部は直接弾性付勢部材１０２及び支持部材１．
０１を介して固定シーブ１９ａのボス部に直接受けられ
る。

なおこの際、プライマリ側及びセカンダリ側において、
可動シーブ１７ｂ、１９ｂに傾ぎが生じても、自動調芯
機構８５．９９によりスラストボールベアリング８６，
１００は自動調芯されて、ボールは可動シーブ１７ｂ、
１９ｂの背面に全周に亘り均一に当るように自動的に調
節される。また、ケース１０の肩部にて支持されている
調節部材８２．９７に対してプライマリ又はセカンダリ
プーリ３１，３３が傾ぎを生じても、自動調芯機構９０
，１０９により自動調芯されて、ボールは調節部材８２
．９７の背面に全周に亘り均一に当るように自動的に調
節される。

また、制御部からの変速指令に基づき、電気モータ１２
０が回転すると、減速装置１２１を介して第１のカウン
タシャフト１３０に遊合された大歯車１３２ａが回転し
、更に該歯車１３２ａと噛合するギヤ部８６によりそれ
と一体のボールネジ装置８１の雌ネジ部が回転する。す
ると、調節部材８２にて回転が阻止されている雄ネジ部
に対して雌ネジ部は軸方向に移動し、自動調芯機構付ス
ラストボールベアリング８４を介して可動シーブ１７ｂ
を移動して、プライマリプーリ１７のベルト有効径を変
更する。一方、前記大歯車１３２ａの回転は、ギヤユニ
ット１３２の小歯車１３２ｂ及び大歯車１３５の噛合に
より大幅に減速されて第２のカウンタシャフト１３１に
伝達され、更に非円形ギヤ１４０，１３９を介して第１
のカウンタシャフト１３０に伝達される。そして、該第
１のカウンタシャフト１３０の回転は大歯車１３３及び
ギヤユニット１３６の小歯車１３６ｂ更に大歯車１３６
ａを介して増速され、該大歯車１３６ａの回転がセカン
ダリ側のボールネジ装置９６のギヤ部１１６に伝達され
る。そして、該ギヤ部１１６の回転により、それと一体
の雌ネジ部が固定状態にある雌ネジ部に対して相対回転
して軸方向に移動し、自動調芯機構付スラストボールベ
アリング１００を介して可動シーブ１９ｂを移動して、
セカンダリプーリ１９のベルト有効径を変更する。この
際、プライマリ及びセカンダリプーリ１７．１９の移動
量とベルト２０の移動量とは線形に対応しないが、前記
非円形ギヤ１３９，１４０を介して伝動することにより
、上記再移動量の差は適正に吸収される。また、構造上
から、非円形ギヤ１３９，１４０は１回転以内に押えら
れるが、互に減速した第１及び第２のカウンタシャフト
１３０，１３１に非円形ギヤを設けることにより、該非
円形ギヤ１３９，１４０の回転を１回転以内に押えたも
のでありながら、プライマリ及びセカンダリ側のギヤ部
８６，１１６には増速した回転を連動し、ボールネジ装
置８１．９６の多数回転を可能とし、これによりボール
ネジ装置が所定リードにて所定ストロークを得ることが
可能となっている。

そして、セカンダリシャフト３３の回転は、出力ギヤ３
２から大ギヤ１２３及び小ギヤ１２５を介して差動歯車
装置１２６のリングギヤ１２７に伝達され、そして該差
動歯車装置１２６にて左右フロントアクスル軸１２９Ｉ
２，１２９ｒに伝達される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る摩擦係合装置を用いた前後進切
換え装置を示す断面図、第２図は、本発明を適用した自
動無段変速機の全体を示す断面図である。そして、第４
図は、ベルト式無段変速装置の変速操作装置を示す断面
図である。 １・・・駆動側回転部（入力軸）　　　２・・・被動側
回転部（デュアルプラネタリギヤ） ２ａ、２ａ’・・・第１の要素（キャリヤ）２ｂ・・・
第２の要素（リングギヤ）　　　　２ｃ・・・第３の要
素（サンギヤ）　　　　Ｃ１・・・前進用摩擦クラッチ
　　　５・・・油圧アクチュエータ５ａ・・・油圧室　
　　５ｂ・・・ピストン部材６・・・ハブ部　　　７・
・・シリンダ部材７ａ・・・内径部　　７ｂ・・・外径
部　　　９・・・トルク伝達手段（スプライン）　　　
　１０・・・（ミッション）ケース　、　　１０ａ・・
・ケース部材（ポンプカバー）　　　　　１０ｃ・・・
ケース部材（支持壁）　　　　１１・・・シールリング
　　　１２・・・油路　　　Ｂ２・・・後進用摩擦ブレ
ーキ１３・・・油圧アクチュエータ　　　１３ａ・・−
油圧室　　　１３ｂ・・・ピストン部材　　　１５・・
・所定部材（調圧カム機構の入力側カム）、１６・・・
トルク伝達手段（スプライン）１７・・・プライマリプ
ーリ　　　１９セカンダリプーリ　　　２０・・・ベル
ト　　　２１・・・ベルト式無段変速装置　　　Ａ・・
・自動（無段）変速機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動側回転部と被動側回転部との間に前進用摩擦ク
   ラッチを介在し、該前進用摩擦クラッチを、車輌の前進
   走行操作によって制御される油圧アクチュエータにて操
   作してなる自動変速機において、 前記駆動側回転部に連結しかつ前記前進用摩擦クラッチ
   の入力部を構成するハブ部と、前記被動側回転部に連結
   しかつ前記前進用摩擦クラッチの出力部を構成すると共
   にピストン部材を嵌合して前記油圧アクチュエータを構
   成するシリンダ部材と、を備え、 前記被動側回転部とシリンダ部材とを、スプライン等の
   専らトルクのみを伝達するトルク伝達手段にて連結し、 また、前記シリンダ部材の内径部を、ケース部材に直接
   又は間接的にかつ前記駆動側回転部と同芯状態を保持し
   て回転自在に支持し、 そして、前記油圧アクチュエータは、ニュートラル時、
   前記被動側回転部と共に停止状態にあり、かつ前進時、
   前記シリンダ部材内径部の内径側に配置されたシールリ
   ングにて形成される油路を介して前記油圧アクチュエー
   タに供給される油圧に基づき前記前進用摩擦クラッチを
   係合して、前記油圧アクチュエータが、前記駆動側回転
   部及び被動側回転部と共に回転してなる、 自動変速機における摩擦係合装置。 ２、前記駆動側回転部が、エンジンに連結する入力軸で
   あり、また前記被動側回転部が、前後進切換え装置用プ
   ラネタリギヤであり、 該プラネタリギヤが、前記前進用摩擦クラッチと連結す
   る第１の回転要素及び後進用摩擦ブレーキに連結する第
   ２の回転要素を備え、 かつ、該後進用摩擦ブレーキが、前記ケース部材との間
   に配設されると共に、該ケース部材に配設された油圧ア
   クチュエータにて操作されてなり、 そして、前進時、前記前進用摩擦クラッチからのトルク
   が、前記第１の回転要素のみを経て所定部材に伝達され
   、また後進時、前記ケース部材に配設された油圧アクチ
   ュエータへの油圧供給に基づく前記後進用摩擦ブレーキ
   の作動により、前記入力軸のトルクが、前記第２の回転
   要素の固定に基づく前記プラネタリギヤの歯面を介して
   前記所定部材に伝達されてなる、 請求項１記載の自動変速機における摩擦係合装置。 ３、前記前後進切換え装置用プラネタリギヤが、デュア
   ルプラネタリギヤである、 請求項２記載の自動変速機における摩擦係合装置。 ４、前記前後進切換え装置用プラネタリギヤの第１の回
   転要素と前記所定部材とを、スプライン等の専らトルク
   のみを伝達するトルク伝達手段にて連結してなる、 請求項２記載の自動変速機における摩擦係合装置。 ５、前記自動変速機が、プライマリプーリ及びセカンダ
   リプーリとの間にベルトを巻掛けてなるベルト式無段変
   速装置を備えてなり、 かつ、前記所定部材が、前記プライマリプーリの入力部
   材である、 請求項４記載の自動変速機における摩擦係合装置。