CN112639329A - 无级变速器 - Google Patents

Abstract

无级变速器(1)具有：固定带轮(31)、滑动带轮(32)、夹持在固定带轮(31)和滑动带轮(32)上的带(V)、固定于固定带轮(31)并具有受压室(R1、R2)的周壁部(372)的后缸(37)、设置在当向油室(R1、R2)供给了规定值以上的油压时与后缸(37)抵接的位置的螺栓(B)。当后缸(37)开始变形时，允许弹性变形的同时，在发生塑性变形之前使后缸(37)与螺栓(B)抵接。

Description

无级变速器

技术领域

本发明涉及一种无级变速器。

背景技术

在专利文献1中，公开了在从滑动带轮的滑轮面侧观察，在里侧设置有构成带轮油压室的壁的缸部件的无级变速器。

由于带轮油压供给用的致动器的异常等，有时会将无法预测的高油压供给到带轮室，但通常采取下述2点中的任一个对应措施。

(A)原本高油压无法供给带轮室。

例如，当达到规定油压以上时，设置释放油的阀，以防止向带轮油压室供给规定以上的油压。

(B)即使供给了规定的油压以上，缸部件也不会变形。

例如，缸部件为了提高刚性而加厚缸部件的板厚。

上述无论哪一种方法，都是缸部件本来不变形的思想，但是(A)的情况成为部件数量增加的主要原因，(B)的情况成为伴随板厚增加的重量增加的主要原因。

于是，需要能够在不增加部件数量以及重量增加的情况下抑制缸部件的变形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－263463号公报

发明内容

本发明的无级变速器，具有：

固定带轮；

滑动带轮；

环状部件，其夹持在所述固定带轮和所述滑动带轮上；

缸部件，其固定于所述固定带轮，并具有构成带轮受压室的壁的缸筒部；

止动部件，其设置在当向所述带轮受压室供给了规定值以上的油压时与所述缸部件抵接的位置。

根据本发明，在向带轮受压室供给了规定值以上的油压而使缸部件发生变形时，止动部件与缸部件抵接。由此，可以在不增加部件数量或重量增加的情况下抑制缸部件的变形。

附图说明

图1是说明无级变速器的主要部分构成的图。

图2是说明无级变速器的初级带轮和前进后退切换机构周围的图。

图3是说明初级带轮的主要部分的图。

图4是说明后缸外周的槽的图。

具体实施方式

以下，以车辆用的带式无级变速器1的情况为例，对本发明的实施方式进行说明。

图1是说明无级变速器1的主要部分构成的图。

图2是说明无级变速器的初级带轮3和前进后退切换机构5周围的图。

图3是说明初级带轮3的主要部分的图。图3(a)是说明变速机构2的变速比为最低挡的情况的滑动带轮32与后缸37之间的位置关系的图。图3(b)是说明变速机构2的变速比为最高挡的情况的滑动带轮32与后缸37之间的位置关系的图。

图4是说明后缸37的周壁部372的外周的槽38的图。图4(a)是图2中的A-A剖面图，图4(b)是从图4(a)中的A-A箭头方向观察到的周壁部372的展开图。在图4(b)中，为了便于说明，在槽38的部分添附剖面线表示。

如图1所示，在带式的无级变速器1中，发动机(未图示)的旋转驱动力经由液力变矩器(未图示)输入给前进后退切换机构5。

前进后退切换机构5具有：行星齿轮组6、前进离合器51、后退制动器52。

在前进后退切换机构5中，当联接前进离合器51时，从液力变矩器侧输入的旋转以顺时针旋转输出给变速机构2。当联接后退制动器52时，从液力变矩器侧输入的旋转以逆时针旋转输出给变速机构2。

变速机构2具有一对带轮(初级带轮3、次级带轮4)和卷挂在一对带轮上的带V(环状部件)。

在变速机构2中，通过变更一对带轮(初级带轮3、次级带轮4)上的带V的卷挂半径，使从前进后退切换机构5侧输入的旋转以所希望的变速器变速，并输出给最终减速机构(未图示)侧。

初级带轮3具有固定带轮31(固定带轮)和滑动带轮32(可动带轮)。

固定带轮31具有：沿旋转轴X1配置的轴部311、和从轴部311的外周向径向外侧延伸的滑轮部312。

轴承34A、34B分别外插并固定在轴部311的长边方向的一端311a和另一端311b上。

轴部311的一端311a和另一端311b分别经由轴承34A、34B由侧盖13侧的支承孔15和变速箱10侧的支承部101可旋转地支承。

在该状态下，行星齿轮组6的齿轮架64(参照图2)所具备的连结部件641不可相对旋转地与轴部311的另一端311b连结。

滑动带轮32具有：外插于固定带轮31的轴部311的环状基部321、和从环状基部321的外周向径向外侧延伸的滑轮部322。

滑动带轮32的环状基部321花键嵌合于轴部311的外周，滑动带轮32设置为限制与固定带轮31的相对旋转的状态，沿轴部311的轴向(旋转轴X1方向)可移动。

固定带轮31的滑轮部312和滑动带轮32的滑轮部322在旋转轴X1方向隔开间隔而相对。

在初级带轮3中，在固定带轮31的滑轮面312a和滑动带轮32的滑轮面322a之间形成有卷挂带V的V形槽33。

如图2所示，在滑轮部322的外径侧，在与滑轮面322a相反侧的受压面322b设置有圆筒状的缸部323。

缸部323沿着旋转轴X1方向设置，在远离滑轮部322的方向以规定长度L1形成。

前柱塞35的外周部35a与缸部323的内周抵接。

D环9安装于前柱塞35的外周部35a，缸部323的内周和外周部35a之间的间隙通过D环9密封。

前柱塞35的内周部35b从径向外侧与滑动带轮32的环状基部321的外周抵接。

D环9安装于前柱塞35的内周部35b，环状基部321的外周和内周部35b之间的间隙通过D环9密封。

在初级带轮3中，前柱塞35和滑轮部322之间成为供给动作油压的油室R1。

在环状基部321，在与滑轮部322相反侧的端部设置有小径部324。

环状的后柱塞36压入小径部324。后柱塞36的内周部36b以压入至小径部324的滑轮部322侧(图中右侧)的台阶部的状态而被固定。

在该状态下，后柱塞36设置为限制与环状基部321的相对旋转的状态，沿旋转轴X1方向不可移动。

后柱塞36的外周部36a从旋转轴X1侧与后缸37的圆筒状的周壁部372的内周抵接。

D环9安装于后柱塞36的外周部36a，周壁部372的内周和外周部36a之间的间隙通过D环9密封。

后缸37由外插于轴部311的圆板部371、包围圆板部371的外周整周的周壁部372构成。

轴部311压入圆板部371的内周部371b，圆板部371的内周部371b夹持在设置于轴部311的台阶部314和外插于轴部311的轴承34A之间。

轴承34A通过螺合在轴部311的外周的螺母N而在旋转轴X1方向上定位，与轴承34A邻接的后缸37向远离滑动带轮32的方向的移动由轴承34A限制。

周壁部372以比所述圆筒状的缸部323的内径小的外径形成，周壁部372的前端部372a在缸部323的内侧、从旋转轴X1方向与前柱塞35抵接。

周壁部372的前端部372a限制前柱塞35的向远离滑轮部322的方向(图中的左方)的移动。

前柱塞35的外周部35a和内周部35b在旋转轴X1方向上偏移错开，外周部35a位于比内周部35b更靠近滑动带轮32的滑轮部322侧。

周壁部372的前端部372a从旋转轴X1方向与前柱塞35的外周部35a侧的区域抵接。

在初级带轮3中，由后柱塞36、前柱塞35、以及后缸37的周围壁部372所包围的空间成为供给动作油压的第二个油室R2。

在滑动带轮32中，在从滑轮面322a观察的里侧(图中，左侧)，油室R1和油室R2以将前柱塞35夹持在之间的方式而相邻。由这些油室R1和油室R2构成初级带轮3侧的带轮受压室。

因此，能够缩小每一个带轮受压室(各油室R1、R2)的受压面积，因此构成为能够缩小初级带轮3(滑轮部322、312)的外径的结构。

在固定带轮31的轴部311设置有用于向油室R1、油室R2供给动作用油压的轴内油路313。

在轴部311中，轴内油路313朝向侧盖13侧(图中左侧)的一端311a开口。设置于侧盖13的支承筒152游嵌在轴内油路313的侧盖13侧(图中左侧)。圆筒状的衬套153外嵌于支承筒152，轴部311的侧盖13侧由内嵌于轴内油路313的衬套153可旋转地支承。

在这种状态下，设置在衬套153的外周的密封环S密封衬套153的外周和轴内油路313的内周之间的间隙。

在侧盖13上，轴承34A的支承孔15开口于与变速箱10的对置部。从旋转轴X1方向观察，在支承孔15的中央部形成有用于避免与固定带轮31的轴部311的干涉的凹部151。在凹部151的中央部设置有所述支承筒152。

经由侧盖内的油路131从未图示的油压控制回路向支承筒152供给油压(油OL)。供给到支承筒152的油压通过轴内油路313，供给到附设在滑动带轮32上的油室R1、R2(带轮受压室)。

在初级带轮3中，通过调节向附设在滑动带轮32上的油室R1、R2(带轮受压室)的供给压，使滑动带轮32向旋转轴X1方向位移。由此，滑轮面312a、322a之间的V形槽33的槽宽对应油OL的供给压而变更，从而变更初级带轮3的带V的卷挂半径。

如图1所示，次级带轮4具有：固定带轮41(固定带轮)、和滑动带轮42(可动带轮)。

固定带轮41具有：沿旋转轴X2配置的轴部411(带轮轴)、和从轴部411的外周向径向外侧延伸的滑轮部412。

滑动带轮42具有：外插于固定带轮41的轴部411的环状基部421、和从环状基部421的外周向径向外侧延伸的滑轮部422。

固定带轮41的滑轮部412和滑动带轮42的滑轮部422在旋转轴X2方向隔开间隔而相对。

在次级带轮4中，在固定带轮41的滑轮面412a和滑动带轮42的滑轮面422a之间形成有卷挂带V的V形槽43。

在固定带轮41的轴部411，轴承44A、44B外插于旋转轴X2方向的一端部411a和另一端部411b。

旋转轴X2方向上的轴部411的另一端部411b经由轴承44B，由变速箱10侧的支承部102可旋转地支承。

旋转轴X2方向上的轴部411的一端部411a经由轴承44A，由侧盖13侧的支承孔16可旋转地支承。

在侧盖13中，轴承44A的支承孔16开口于与变速箱10的对置部。从旋转轴X2方向观察，在支承孔16的中央部形成有用于避免与固定带轮41的轴部411的干涉的凹部161。

在凹部161的中央部设置有支承筒162。支承筒162向变速箱10侧(图中，右侧)突出，支承筒162的前端侧游嵌于固定带轮41的轴内油路413。

圆筒状的衬套163外嵌于支承筒162，轴部411的侧盖13侧由内嵌于轴内油路413的衬套163可旋转地支承。

在这种状态下，设置在衬套163的外周的密封环S密封衬套163的外周和轴内油路413的内周之间的间隙。

轴内油路413开口于轴部411的一端部411a。轴内油路413沿着固定带轮41的旋转轴X2在轴部411内呈直线状延伸，在旋转轴X2方向横切外插于轴部411的滑动带轮42的内径侧。

在轴内油路413的前端侧(图中右侧)设有连通轴内油路413和轴部411的外周的油孔414。

经由侧盖内的油路132从未图示的油压控制回路向所述支承筒162供给油压。供给到支承筒162的油压通过轴内油路413供给到位于轴部411的外径侧的油室R3。

在次级带轮4中，通过调节向附设于滑动带轮42的油室R3(带轮受压室)的供给压，滑动带轮42向旋转轴X2方向位移。由此，滑轮面412a、422a之间的V形槽43的槽宽对应供给压而变更，从而变更次级带轮4的带V的卷挂半径。

在滑动带轮42的滑轮部422，在与滑轮面422a相反侧的受压面422b设置有缸部423。

缸部423沿着旋转轴X2方向设置，在远离滑轮部422的方向以规定长度L2形成。

柱塞45的外周部45a与缸部423的内周抵接。

D环9安装于柱塞45的外周部45a，缸部423的内周和外周部45a之间的间隙通过D环9密封。

在柱塞45的内径侧设置有筒状的嵌合部451。嵌合部451花键嵌合于固定带轮41的轴部411的外周。柱塞45的嵌合部451在轴承44B和轴部411的台阶部411c之间在旋转轴X2方向定位。

柱塞45在与嵌合部451邻接的区域将滑动带轮42的环状基部421的外径侧向靠近滑轮部422的方向(图中的左方)延伸后，向外径侧弯曲。

在柱塞45中，弹簧Sp的一端从旋转轴X2方向与在该外径侧弯曲的区域452抵接。弹簧Sp的另一端与滑轮部422的受压面422b抵接。弹簧Sp设置为向旋转轴X2方向压缩的状态，滑动带轮42通过从弹簧Sp作用的施力，被按压向缩小V形槽43的槽宽的方向(使变速机构2的变速比变为最高挡侧的方向)。

如图2所示，在侧盖13的初级带轮3侧的区域中，在与轴承34A的支承孔15邻接的位置设置有具有螺栓孔17a的凸台部17。

该凸台部17在围绕旋转轴X1的圆周方向上以规定间隔设置多个。

螺栓孔17a沿着轴线Xa形成，并沿厚度方向贯通侧盖13。在此，轴线Xa是与初级带轮3的旋转轴X1平行的轴线。

在侧盖13的内部设置有包围轴承34A的支承孔15的环状保持器18。为了防止轴承34A从支承孔15脱落，保持器18以比支承孔15的开口径小的内径形成。

把保持器18定位到侧盖13的变速箱10侧的面之后，当将螺栓B螺入螺栓孔17a时，螺栓B的轴部B1在侧盖13内沿轴线Xa方向贯通保持器18。由此，保持器18配置在支撑轴承34A的外环的位置。

如图3(a)所示，在侧盖13中，所述后缸37的周壁部372位于穿过凸台部17的螺栓孔17a的中心的轴线Xa的延伸上。

即，螺栓B配置在从轴线Xa(旋转轴X1)方向观察时与位于后缸37的最外周部的周壁部372重叠的位置。

并且，螺栓B的前端Bx设置为从轴线Xa方向与后缸37的圆板部371和周壁部372之间的边界部373相对，与边界部373之间开有间隙CL1。

根据实验和模拟的结果，该间隙CL1设定为在滑动带轮受压室(油室R1、油室R2)内供给了规定值以上的油压而使后缸37发生了变形时的后缸37的边界部373与螺栓B的前端Bx抵接的宽度。

带轮受压室(油室R1、油室R2)内供给规定值以上的油压的情况是指，作为一个示例是发生了未图示的控制阀内的阀的不良等的情况。

并且，该抵接的时刻设定为后缸37的变形超过弹性变形的区域成为到达塑性变形的区域之前(屈服前)。这是因为，若到达塑性变形的区域，则即使滑动带轮受压室(油室R1、油室R2)内的油压恢复到正常压，后缸37的形状也无法恢复到原来的状态。

因此，在本实施方式中，为了在允许后缸37的弹性变形的同时还能够抑制塑性变形，从而设定有间隙CL1。

即，在后缸37的变形开始之后，由于作为止动部件的螺栓B与后缸37抵接，所以阻止后缸37的塑性变形。至少，将后缸37的塑性变形控制在必要的最小限度。

若能够抑制后缸37的塑性变形，则能够使后缸37(圆板部371、周壁部372)的厚度变薄，从而使初级带轮3轻量化。

另外，在后缸37的圆板部371和周壁部372之间的边界部373的外周实施了R加工。这是为了在与螺栓B的前端Bx抵接时，使边界部373周围难以受到损伤等。

在螺栓B的前端Bx相对的周壁部372设有沿着旋转轴X1呈直线状延伸的槽38。

如图4(a)、(b)所示，从旋转轴X1的径向观察，槽38形成为从与圆板部371重叠的区域到周壁部372的前端部372a的附近为止的旋转轴X1方向的长度Lx。

槽38沿着旋转轴X1方向的全长形成为相等的宽度Wx。

在周壁部372的外周，槽38以规定间隔(规定宽度Wx)设置在围绕旋转轴X1的圆周方向。沿着围绕旋转轴X1的圆周方向的整个圆周设置槽38。

在周壁部372的外周，形成槽38的区域与未形成的区域在圆周方向以相同宽度Wx形成，且形成槽38的区域与未形成的区域交替设置。

周壁部372的前端部372a是从旋转轴X1方向与前柱塞35抵接的抵接部。与供给到油室R1的油压对应的按压力从前柱塞35侧作用于该前端部372a。

在本实施方式中，为了确保前端部372a侧的刚性和强度，槽38形成在到达周壁部372的前端部372a附近的旋转轴X1方向的长度Lx的范围内。

槽38的目的是作为转速传感器120的被检测部利用和用于后缸37的轻量化的减重。

在周壁部372的外径侧的圆板部371附近的位置设置有转速传感器120，转速传感器120将检测面120a朝向周壁部372而设置。在该状态下，作为转速传感器120的检测部的检测面120a朝向径向配置。

在槽38中，检测面120a相对的区域成为作为转速传感器120的被检测部发挥功能的区域即第一槽部381，作为除了第一槽部381之外的区域即第二槽部382成为减重部。

在槽38中，第一槽部381与第二槽部382串联连接，第一槽部381位于靠近圆板部371侧。

并且，旋转轴X1方向的第一槽部381的长度La比第二槽部382的长度Lb短(La＜Lb)。

在此，在初级带轮3中，通过与变速机构2的变速比的变更联动使滑动带轮32向旋转轴X1方向位移，从而变更V形槽33的槽宽(旋转轴X1方向的宽度)。

在此，V形槽33的槽宽在变速比为最低挡时最大(参见图3(a))，在最高挡时最小(参见图3(b))。

并且，当滑动带轮32向旋转轴X1方向位移时，滑动带轮32的缸部323也向旋转轴X1方向位移。

在本实施方式中，为了使在旋转轴X1方向位移的缸部323与转速传感器120不干涉，设定了第一槽部381的长度La。

因此，第一槽部381在旋转轴X1的径向不与缸部323(带轮筒部)重叠。即，在本实施方式中，从径向观察，设定为与滑动带轮32向旋转轴X1方向的变动连动的缸部323的移动范围和第一槽部381不重叠。

另一方面，当V形槽33的槽宽为规定宽度以上时，第二槽部382在径向与缸部323重叠。

这样，通过使作为转速传感器120的被检测部的第一槽部381在变速机构2的总变速比的区域中与缸部323在径向不重叠，从而避免转速传感器120与缸部323的干涉。

另一方面，第二槽部382是不作为转速传感器120的被检知部发挥作用的区域，因此，在变速机构2的规定的变速比的区域中与缸部323在径向重叠。并且，由于第二槽部382延伸至到达缸部323的内周侧为止的范围，因此更有助于通过周壁部372的减重的轻量化。

另外，从轻量化的方面来看，第二槽部382优选具有在总变速比的区域中与缸部323重叠的长度，但也可以设计为在一部分变速比的区域中重叠，在其它部分变速比的区域中不重叠。

如上所述，本实施方式的无级变速器1具有以下结构。

(1)无级变速器1具有：

固定带轮31；

滑动带轮32；

带V(环状部件)，其夹持在固定带轮31和滑动带轮32上；

后缸37(缸部件)，其固定于固定带轮31、并具有油室R1、R2(带轮受压室)的周壁部372(缸筒部)；

螺栓B(止动部件)，其设置在当向油室R1、R2(带轮受压室)供给了规定值以上的油压时与后缸37抵接的位置。

根据上述构成，当向油室R1、R2(带轮受压室)供给了规定值以上的油压而使后缸37发生变形时，螺栓B(止动部件)与后缸37抵接，抑制后缸37的变形。由此，能够在不增加部件数量以及重量增加的情况下，抑制后缸37的变形。

此时，通过设定螺栓B的位置以及后缸37的厚度等，在后缸37的变形开始后，在发生塑性变形之前使后缸37与螺栓B抵接，从而能够在允许后缸37的弹性变形的同时抑制塑性变形。

这样，能够使后缸37不发生塑性变形、或者将塑性变形控制在必要的最小限度。

由此，当解除了规定值以上的油压的供给时，后缸37迅速恢复到原来的形状，因此，能够适当地防止在油室R1、R2中产生因后缸37的变形而引起的故障。

因此，使后缸37的构成部位的厚度变薄成为可能，仅厚度变薄的部分使后缸37的轻量化成为可能。

另外，由于不需要另外准备用于防止向油室R1、R2(带轮受压室)供给规定值以上的油压的安全阀(阀)，所以能够防止部件数量的增加。

本实施例的无级变速器1具有以下结构。

(2)作为止动部件的螺栓B配置在从旋转轴X1方向观察时与位于后缸37的最外周部的周壁部372重叠的位置。

不优选在后缸37与螺栓B抵接之后，后缸37以与螺栓B的抵接点为支点按照该原理进一步变形。

通过在位于后缸37最外周部的周壁部372附近设置螺栓B，能够适当地防止在后缸37发生了变形时，以与螺栓B的抵接点为支点按照该原理进一步变形。

特别是，后缸37由沿着螺栓B的延长线配置的筒状的周壁部372、和密封住周壁部372的螺栓B侧的开口的圆板部371形成为有底筒形状。并且，在与圆板部371和周壁部372之间的边界部373相对的位置、并与边界部373之间开有间隙CL1地配置螺栓B的前端Bx。

通过上述构成，圆板部371和周壁部372之间的边界部373比其他部位的刚性和强度高，因此，通过在后缸37发生了变形时使边界部373与螺栓B抵接，能够更好地防止后缸37的变形。

另外，只要可以使后缸37不发生塑性变形，或者可以将塑性变形控制在必要的最小限度，后缸37中的螺栓B所抵接的位置可以是边界部373以外的其他部位。

另外，在本实施方式中，示例了止动部件为螺栓B的情况，但只要与后缸37抵接能够防止后缸37的塑性变形，也可以是其他部件。例如，也可以是在侧盖13的内周设置鼓出部，后缸与该鼓出部抵接从而抑制塑性变形的结构。

本实施例的无级变速器1具有以下结构。

(3)当向油室R1、R2(带轮受压室)供给的油压为不足规定值时，后缸37不与作为止动部件的螺栓B抵接。

螺栓B是固定在侧盖13(壳体)上的固定元件，后缸37是与初级带轮3(带轮)一起旋转的旋转元件。

因此，如果总是让后缸37与作为止动部件的螺栓B抵接，则会发生干涉，成为噪音的原因。因此，在供给油室R1、R2(带轮受压室)的油压为不足规定值的通常情况下，通过使后缸37不与螺栓B抵接，可以适当地防止噪声的产生。

本实施例的无级变速器1具有以下结构。

(4)当向油室R1、R2(带轮受压室)供给了规定值以上的油压时，在后缸37发生塑性变形之前，与作为止动部件的螺栓B抵接。

本发明使后缸37不发生塑性变形或将塑性变形控制在必要的最小限度内即可，但优选不发生后缸的塑性变形。

上述规定换言之也可以表示为：“在向所述带轮受压室供给了所述规定值以上的油压时，以使所述缸部件在发生塑性变形之前与所述止动部件抵接的方式、设定所述缸部件和所述止动部件之间的距离”。

另外，构成为在后缸37的周壁部372的外周形成有沿着旋转轴X1方向延伸的槽38，并在围绕旋转轴X1的周向以规定间隔设置多个槽38。

因此，通过设置多个槽38，并使相邻的槽38、38之间的区域作为加强筋发挥作用。因此，能够抑制在后缸37与螺栓B抵接时在周壁部372的部分发生较大的变形。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于这些实施方式所示的方式。在发明的技术思想范围内，可以适当改变。

Claims (4)

1.一种无级变速器，其特征在于，具有：

固定带轮；

滑动带轮；

环状部件，其夹持在所述固定带轮和所述滑动带轮上；

缸部件，其固定于所述固定带轮，并具有构成带轮受压室的壁的缸筒部；

止动部件，其设置在当向所述带轮受压室供给了规定值以上的油压时与所述缸部件抵接的位置。

2.如权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，

所述止动部件配置在从轴向观察时与所述缸部件的最外周部重叠的位置。

3.如权利要求2所述的无级变速器，其特征在于，

当向所述带轮受压室供给的油压为不足所述规定值时，所述缸部件不与所述止动部件抵接。

4.如权利要求1～3中任一项所述的无级变速器，其特征在于，

当向所述带轮受压室供给了所述规定值以上的油压时，所述缸部件在发生塑性变形之前与所述止动部件抵接。

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