JP2002106658A - ベルト式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト式無段変速装置を小型化し、発進加速
性や変速制御の応答性を改善する。 【解決手段】 このベルト式無段変速装置はプライマリ
軸２１に固定される固定側プーリ２４および軸方向に摺
動自在に装着される可動側プーリ２５とを備えたプライ
マリプーリ２３と、セカンダリ軸２２に固定される固定
側プーリ２７および軸方向に摺動自在に装着される可動
側プーリ２８とを備えたセカンダリプーリ２６とを有
し、両方のプーリ２３，２６には金属製のベルト２９が
掛け渡されている。可動側プーリ２５，２８にはそれぞ
れシリンダ３４，３７が一体に塑性加工により成形され
ており、固定側プーリ２４，２７には環状壁部４８，４
４が一体に塑性加工により成形されている。固定側プー
リ２４，２７はそれぞれの軸２１，２２とは別部品とな
って結合されて固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用に用いて好
適なベルト式無段変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のベルト式無段変速装置（ＣＶ
Ｔ）には、駆動側のプライマリ軸つまり入力要素に設け
られたプライマリプーリと、プライマリ軸と平行な従動
側のセカンダリ軸つまり出力要素に設けられたセカンダ
リプーリとを有している。これらのプーリに金属製の無
端ベルトまたは無端チェーンを掛け渡し、油圧によって
プライマリプーリとセカンダリプーリに対するベルトの
巻き付け径を変化させてセカンダリ軸の回転数を無段階
に変化させるようにしたものがある。

【０００３】プライマリプーリはプライマリ軸に固定さ
れた固定側プーリとプライマリ軸にボールスプラインな
どにより軸方向に摺動自在に装着された可動側プーリと
を有し、セカンダリプーリはセカンダリ軸に固定された
固定側プーリとセカンダリ軸に軸方向に摺動自在に装着
された可動側プーリとを有している。それぞれの固定側
プーリは固定シーブとも言われ、可動側プーリは可動シ
ーブとも言われ、プライマリプーリおよびセカンダリプ
ーリはそれぞれコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変と
なっている。

【０００４】プーリ溝幅を変化させるために、シリンダ
とこのシリンダの内周面に摺動するピストンとがそれぞ
れの可動側プーリに油圧室形成部材として組み付けられ
ており、シリンダとピストンとにより区画される油圧室
内に作動油を供給することによって固定側プーリに対し
て可動側プーリが接近離反移動しプーリ溝幅が変化す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】油圧室形成部材として
のシリンダとピストンとをそれぞれプーリから分割され
た別部品とし、たとえば、特開平9-257110号公報に開示
されるように、シリンダをプライマリ軸やセカンダリ軸
に固定し、ピストンを可動側プーリに固定するようにし
たものがあり、この場合にはピストンは可動側プーリに
カシメにより固定されている。また、たとえば、特開平
11-280859 号公報に開示されるように、シリンダを可動
側プーリに固定し、ピストンを軸に固定するようにした
ものがあり、この場合にはシリンダはボルトによって可
動側プーリに固定されている。

【０００６】このように、油圧室形成部材であるピスト
ンを可動側プーリにカシメにより固定する場合には、可
動側プーリの背面にカシメ用のフランジ部を設けなけれ
ばらなず、シリンダをボルトにより固定する場合には可
動側プーリの厚みをボルトの締め付け代を含めた寸法に
設定しなければならず、ＣＶＴの軸方向の寸法が大きく
なってしまう。

【０００７】可動側プーリとシリンダとを一体に形成し
たベルト式無段変速機としては、たとえば、特開平4-16
5149号公報に開示されている。この場合には固定側プー
リはプーリ半体と長寸の軸部とを有し、固定側プーリの
軸部に可動側プーリを装着するようにしており、可動側
プーリは切削加工代を含む鍛造素材によりシリンダを含
めて所定の形状に加工した後に、切削加工により最終形
状や精度となるまで仕上げ加工を行っている。

【０００８】この場合には可動側プーリとドラムとを一
体に成形し、切削加工により所定の寸法や精度に仕上げ
るようにしており、軸方向の寸法を短縮することは可能
であるが、質量が増加して慣性力が増加するという不都
合が生じるだけでなく、生産性が良くないという問題点
がある。また、慣性力が増加すると、発進加速性や変速
制御の応答性を向上させることが難しくなり、特に、高
出力車両への適用になるほど不都合となる傾向がある。

【０００９】本発明の目的は、ベルト式無段変速装置を
小型化し、発進加速性や変速制御の応答性を改善するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のベルト式無段変
速装置は、プライマリ軸に固定される固定側プーリおよ
び前記プライマリ軸に軸方向に摺動自在に装着される可
動側プーリを備えプーリ溝幅可変のプライマリプーリ
と、前記プライマリ軸に平行に配置されたセカンダリ軸
に固定される固定側プーリおよび前記セカンダリ軸に軸
方向に摺動自在に装着される可動側プーリを備えプーリ
溝幅可変のセカンダリプーリと、前記プライマリプーリ
と前記セカンダリプーリとの間に巻き付けられる金属ベ
ルトと、それぞれの前記可動側プーリに設けられ、油圧
室を形成する油圧室形成部材とを有し、前記可動側プー
リと前記油圧室形成部材とを同一部材により一体的に塑
性加工することを特徴とする。

【００１１】本発明のベルト式無段変速装置は、プライ
マリ軸に固定される固定側プーリおよび前記プライマリ
軸に軸方向に摺動自在に装着される可動側プーリを備え
プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリ
軸に平行に配置されたセカンダリ軸に固定される固定側
プーリおよび前記セカンダリ軸に軸方向に摺動自在に装
着される可動側プーリを備えプーリ溝幅可変のセカンダ
リプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプ
ーリとの間に巻き付けられる金属ベルトと、エンジンの
回転を正転方向と逆転方向とに切り換えて前記プライマ
リ軸に伝達する前後進切換機構とを有し、前記前後進切
換機構を形成する動力伝達部と前記プライマリプーリの
前記固定側プーリとを同一部材により一体的に塑性加工
することを特徴とする。

【００１２】本発明のベルト式無段変速装置は、セレク
トレバーがＰレンジに操作されたときに作動するパーキ
ング部材が係合する歯形部を外周面に有する環状壁部を
前記セカンダリプーリの前記固定側プーリに一体に塑性
加工したことを特徴とする。

【００１３】本発明のベルト式無段変速装置は、前記プ
ライマリ軸および前記セカンダリ軸は鋼管を用いて塑性
加工により成形することを特徴とする。

【００１４】本発明のベルト式無段変速装置は、前記固
定側プーリは表面が円錐面となったプーリ本体部と、プ
ライマリ軸またはセカンダリ軸に一体回転可能に結合さ
れるボス部とを有することを特徴とする。

【００１５】本発明のベルト式無段変速装置は、前記動
力伝達部は内周面と外周面のうち少なくとも一方に複数
の歯形部が形成されて前記固定側プーリの背面に一体成
形された環状壁部であり、前記歯形部に出力側の摩擦係
合要素を動力伝達可能に噛み合わせることを特徴とす
る。

【００１６】本発明のベルト式無段変速装置は、前記環
状壁部を塑性加工する際に、まず、内外周面がフラット
となった環状壁部を前記固定側プーリと一体に成形する
とともに前記環状壁部と前記固定側プーリとのなす角部
に環状溝を形成した後に前記歯形部を前記環状壁部の外
周面に塑性加工することを特徴とする。

【００１７】本発明のベルト式無段変速装置は、前記プ
ライマリプーリおよび前記セカンダリプーリの前記ベル
トが接触する接触面をＰＶＤまたはＣＶＤあるいはＤＬ
Ｃにより表面処理したことを特徴とする。

【００１８】本発明のベルト式無段変速装置は、それぞ
れの前記可動側プーリが前記軸に摺動自在に嵌合する嵌
合孔の摺動部と前記軸の摺動部との少なくともいずれか
一方をＰＶＤまたはＣＶＤあるいはＤＬＣにより表面処
理し、摺動部の表面硬度をＨ _V 1000以上でかつ面粗度を
Ｒ_a 0.01〜0.3 の範囲としたことを特徴とする。

【００１９】本発明のベルト式無段変速装置は、前記固
定側プーリと前記可動側プーリとの双方または一方を鉄
系素材または非鉄系素材としたことを特徴とする。

【００２０】本発明にあっては、油圧室形成部材や動力
伝達部などの環状壁部がプーリと一体に塑性加工されて
いるので、部品点数を低減することができるとともにベ
ルト式無段変速装置の軸方向寸法を短くすることができ
る。また、質量を低減することができ、発進加速性や変
速制御の応答性を向上させることができる。

【００２１】前記プライマリ軸およびセカンダリ軸は前
記固定側プーリおよび可動側プーリとは別部品となって
おり、それぞれの軸に固定側プーリを結合するようにす
ることによって、生産性を向上することができる。

【００２２】前記プライマリプーリの固定側プーリに前
後進切換機構の一部を構成する動力伝達部を固定側プー
リに一体に塑性加工により成形することにより、無段変
速装置の幅寸法を短くすることができるとともに、質量
や慣性力を削減することができ、発進加速性や変速制御
の応答性を向上させることができる。

【００２３】それぞれのプーリのうちベルトが接触する
部分などの摺動部に熱処理とともに表面硬化処理を施す
ことにより、ベルト式無段変速装置の耐摩耗性を向上す
ることができるとともに信頼性の向上を図ることができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２５】図１はベルト式無段変速装置の駆動系の一
例を示す概略図であり、図示省略したエンジンにより駆
動されるクランク軸１の回転は、発進装置としてのトル
クコンバータ２と前後進切換機構３とを介して無段変速
機構４に伝達されるようになっている。

【００２６】トルクコンバータ２はロックアップクラッ
チ５を有しており、ロックアップクラッチ５はタービン
軸６に連結されている。ロックアップクラッチ５の一方
側はアプライ室７ａであり、他方側はリリース室７ｂで
あり、リリース室７ｂ内に供給した油圧をアプライ室７
ａを介して循環させることによりトルクコンバータ２は
作動状態となる。一方、アプライ室７ａに油圧を供給
し、リリース室７ｂ内の油圧を下げることによりロック
アップクラッチ５はフロントカバー８と係合してロック
アップ状態となる。このリリース室７ｂ内の圧力を調整
することによりロックアップクラッチ５を滑らせるよう
にしたスリップ圧制御が行われる。

【００２７】前後進切換機構３はトルクコンバータ２の
出力軸であるタービン軸６の回転を無段変速機構４に正
方向に伝達するための前進用クラッチ１１と、逆方向に
伝達するための後退用ブレーキ１２とを有している。前
進用クラッチ１１はタービン軸６に固定されるクラッチ
ドラム１３と出力軸１４に固定されるクラッチハブ１５
とを有し、それぞれには摩擦係合要素としての摩擦ディ
スク１６，１７が装着されている。後退用ブレーキ１２
は出力軸１４とリングギヤ１８との間に配置されるダブ
ルピニオン型プラネタリギヤ列を有し、リングギヤ１８
とトランスミッションケースとには摩擦係合要素として
の摩擦ディスク１９ａ，１９ｂが装着されている。プラ
ネタリギヤ列は出力軸１４に固定されたサンギヤと、キ
ャリア２０に回転自在に装着されて相互に対となって噛
み合うプラネタリギヤを有し、一方のプラネタリギヤは
サンギヤに噛み合い、他方のプラネタリギヤはリングギ
ヤ１８に噛み合っている。

【００２８】前進用クラッチ１１はクラッチ油室１１ａ
に油圧を供給すると接続状態となってタービン軸６の回
転が無段変速機構４に正方向に伝達される。後退用ブレ
ーキ１２は、前進用クラッチ１１が遮断された状態のも
とで、ブレーキ油室１２ａに油圧を供給すると接続状態
となってタービン軸６の回転が逆方向に減速されて無段
変速機構４に伝達される。

【００２９】無段変速機構４は前後進切換機構３の出力
軸１４に連結される入力軸つまりプライマリ軸２１と、
これと平行となった出力軸つまりセカンダリ軸２２とを
有している。プライマリ軸２１にはプライマリプーリ２
３が設けられており、プライマリプーリ２３はプライマ
リ軸２１に固定される固定側プーリ２４と、これに対向
してプライマリ軸２１にボールスプラインなどにより軸
方向に摺動自在に装着される可動側プーリ２５とを有
し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変とな
っている。セカンダリ軸２２にはセカンダリプーリ２６
が設けられており、セカンダリプーリ２６はセカンダリ
軸２２に固定される固定側プーリ２７と、これに対向し
てセカンダリ軸２２に可動側プーリ２５と同様に軸方向
に摺動自在に装着される可動側プーリ２８とを有し、プ
ーリの溝幅が可変となっている。

【００３０】プライマリプーリ２３とセカンダリプーリ
２６との間には金属製のベルト２９が掛け渡されてお
り、両方のプーリ２３，２６の溝幅を変化させて、それ
ぞれのプーリ２３，２６に対する巻付け径の比率を変化
させることにより、プライマリ軸２１の回転がセカンダ
リ軸２２に無段階に変速されて伝達されることになる。

【００３１】セカンダリ軸２２の回転は減速歯車および
ディファレンシャル装置３１を有する歯車列を介して車
輪３２ａ，３２ｂに伝達されるようになっており、前輪
駆動車の場合には、車輪３２ａ，３２ｂは前輪となる。

【００３２】プライマリプーリ２３の溝幅を変化させる
ために、プライマリ軸２１には円筒部とディスク部とを
有するプランジャつまりピストン３３が固定され、この
ピストン３３の外周面に摺動自在に接触するプライマリ
シリンダ３４が可動側プーリ２５に設けられている。ピ
ストン３３とシリンダ３４とによりプライマリ油圧室３
５が形成され、ピストン３３およびシリンダ３４は油圧
室形成部材となっている。

【００３３】セカンダリプーリ２６の溝幅を変化させる
ために、セカンダリ軸２２にはテーパー状の円筒部を有
するプランジャつまりピストン３６が固定され、このピ
ストン３６の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシ
リンダ３７が可動側プーリ２８に設けられている。ピス
トン３６とシリンダ３７とによりセカンダリ油圧室３８
が形成され、ピストン３６とシリンダ３７は油圧室形成
部材となっている。

【００３４】プライマリシリンダ３４内のプライマリ油
圧室３５内に作動油を供給してその容積を大きくする
と、可動側プーリ２５はシリンダ３４とともに固定側プ
ーリ２４側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小
さくするとプーリ溝幅が広くなる。また、セカンダリシ
リンダ３７内のセカンダリ油圧室３８内に作動油を供給
してその容積を大きくする、可動側プーリ２８はシリン
ダ３７とともに固定側プーリ２７側に移動してプーリ溝
幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くな
る。

【００３５】図２は図１の要部を示す拡大断面図であ
り、プライマリ軸２１に設けられたプライマリプーリ２
３とセカンダリ軸２２に設けられたセカンダリプーリ２
６とを示す。

【００３６】プライマリプーリ２３の可動側プーリ２５
は油圧室形成部材としてのシリンダ３４と同一部材によ
り一体に塑性加工によって形成されており、セカンダリ
プーリ２６の可動側プーリ２８もシリンダ３７と同一部
材により一体に塑性加工によって形成されている。

【００３７】図３は可動側プーリ２５，２８を示す斜視
図であり、図４は固定側プーリ２７を示す斜視図であ
る。

【００３８】図２および図３に示すように、それぞれの
可動側プーリ２５，２８は表面が円錐面となったプーリ
本体２５ａ，２８ａと、プーリ本体２５ａ，２８ａの中
心部から背面側に突出したボス部２５ｂ，２８ｂとを有
し、それぞれの可動側プーリ２５，２８と一体に塑性加
工されたシリンダ３４，３７はプーリ本体２５ａ，２８
ａの外径よりも大径となっている。ただし、それぞれの
シリンダ３４，３７の径は、プーリ本体２５ａ，２８ａ
の外径とほぼ同一としても良く、あるいは小径としても
良く、任意の径に設定することができる。

【００３９】それぞれのボス部２５ｂ，２８ｂには内周
面に軸方向に伸びるボールスプライン溝４１を有する嵌
合孔が形成されており、プライマリ軸２１とセカンダリ
軸２２にも対応するボールスプライン溝４２が形成され
ており、それぞれのスプライン溝４１，４２の間には鋼
球（ボール）４３が組み込まれている。これにより、そ
れぞれの可動側プーリ２５，２８はそれぞれの軸２１，
２２に対して摺動するとともに一体に回転して動力を伝
達するようになっている。

【００４０】それぞれの可動側プーリ２５，２８をシリ
ンダ３４，３７を含めて同一部材を用いて塑性加工によ
り形成することによって、所望の強度を確保しつつ、全
体的に厚みを薄くすることができ、質量や慣性力を削減
することが可能となる。

【００４１】図２および図４に示すように、セカンダリ
プーリ２６の固定側プーリ２７は表面が円錐面となった
プーリ本体部２７ａと、プーリ本体２７ａの中心部から
背面側に突出したボス部２７ｂとを有し、固定側プーリ
２７の背面側には環状壁部４４が固定側プーリ２７と同
一部材により一体に塑性加工されている。この環状壁部
４４の外周面には歯形部４５が設けられており、車両の
運転席に設けられたセレクトレバーがＰレンジつまりパ
ーキングレンジに操作されると、パーキングポールとも
言われるパーキング部材が歯形部４５に係合するように
なっている。これにより、Ｐレンジに操作されたときに
は、セカンダリ軸２２の回転が阻止されることになる。
環状壁部４４の外径はプーリ本体２７ａの外径よりも小
径となっているが、プーリ本体２７ａの外径と同一とし
ても良く、大径としても良い。

【００４２】ボス部２７ｂには内周面に軸方向に伸びる
スプライン溝４６を有する嵌合孔が形成され、セカンダ
リ軸２２にも対応するスプライン溝４７が形成されてお
り、固定側プーリ２７はセカンダリ軸２２に対してスプ
ライン結合され、一体に回転して動力を伝達するように
なっている。

【００４３】プライマリプーリ２３の固定側プーリ２４
は表面が円錐面となったプーリ本体部２４ａと、プーリ
本体２４ａの中心部から背面側に突出したボス部２４ｂ
とを有し、固定側プーリ２４の背面側には環状壁部４８
が固定側プーリ２４と同一部材により一体に塑性加工さ
れている。この環状壁部４８の外周面には歯形部４９が
形成されており、プライマリ軸２１の回転数を検出する
ためのセンサが環状壁部４８の外周面に対向して配置さ
れることになる。この環状壁部４８の径はプーリ本体部
２４ａの外径とほぼ同一となっているが、大径としても
良く、小径としても良い。ボス部２４ｂにはボス部２７
ｂと同様のスプライン溝４６が形成されている。

【００４４】それぞれの固定側プーリ２４，２７のプラ
イマリ軸２１とセカンダリ軸２２に対する固定は、スプ
ライン結合としても良く、キーを用いたキー結合として
も良く、さらには、圧入によって結合するようにしても
良く、手段を選ばない。

【００４５】このように、図２に示すベルト式無段変速
装置にあっては、それぞれの可動側プーリ２５，２８は
油圧室形成部材としてのシリンダ３４，３７が一体とな
って塑性加工により成形され、それぞれの固定側プーリ
２４，２７は環状壁部４４，４８が一体となって塑性加
工により成形されている。ただし、可動側プーリ２５，
２８のみを一体に塑性加工するようにしても良く、固定
側プーリ２４，２７のみを一体に塑性加工するようにし
ても良い。また、それぞれの可動側プーリ２５，２８に
対しては、シリンダ３４，３７に代えてピストン３３，
３６を一体に塑性加工するようにしても良く、その場合
にはシリンダ３４，３７は別部品となって軸２１，２２
に取り付けられることになる。

【００４６】図５および図６はシリンダ部３４，３７が
一体となった可動側プーリ２５，２８を塑性加工によっ
て成形する手順を示す工程図であり、図５はスピニング
加工工程を示し、図６は冷間鍛造加工工程を示す。

【００４７】スピニング加工により可動側プーリ２５を
製造するには、図５（Ａ）に示すように円板形状の素材
２５Ｅの中心部に孔４１Ｅを穿設し、この孔４１Ｅの中
に図示しない駆動軸を嵌合させて素材２５Ｅを回転駆動
しながら、図５（Ｂ）に示すように、へらまたはローラ
などの治具５１を素材２５Ｅの表面に押し付けて円錐面
を成形する。

【００４８】次いで、図５（Ｃ）に示すように、駆動軸
５２を素材２５Ｅの背面側から孔４１Ｅに圧入し、素材
２５Ｅを駆動軸５２によって回転駆動しながら、治具５
１によってボス部２５ｂを成形する。このときには、駆
動軸５２の外周面にボールスプライン溝を形成しておく
ことにより、ボス部２５ｂの内周面にはボールスプライ
ン溝４１が加工される。

【００４９】図５（Ｄ）に示すように、素材２５Ｅの裏
面側の外周部に環状の突起部５３を成形し、さらに、図
５（Ｅ）に示すように、シリンダ３４を成形する。この
ようにして、スピニング加工つまりへら絞り加工によ
り、シリンダ３４が一体となった可動側プーリ２５を円
板状の素材２５Ｅから成形することができる。

【００５０】冷間鍛造加工により可動側プーリ２５を製
造するには、それぞれ図示しない鍛造型を用いて塊状の
金属製の素材２５Ｆから最終的に可動側プーリ２５を成
形する。まず、図６（Ａ）に示す形状の素材２５Ｆを用
いて、すえ込み鍛造型を用いて図６（Ｂ）に示すように
素材２５Ｆを押しつぶし、図６（Ｃ）に示すように粗鍛
造型を用いて円錐面を形成し、図６（Ｄ）に示すように
中鍛造型を用いてボス部２５ｂの中心部に嵌合孔を形成
するとともに円板状に引き延ばす。次いで、図６（Ｅ）
に示すように、仕上げ鍛造型を用いて最終形状に成形す
る。

【００５１】図５および図６はそれぞれプライマリプー
リ２３の可動側プーリ２５を塑性加工する加工手順の一
例を示すが、セカンダリプーリ２６の可動側プーリ２８
についても同様の手段により塑性加工することができ
る。また、それぞれの固定側プーリ２４，２７について
も、同様の塑性加工手段により環状壁部４４，４８を一
体として塑性加工することができる。

【００５２】図２に示すように、プライマリ軸２１およ
びセカンダリ軸２２はそれぞれ固定側プーリ２４，２７
とは別部品となっており、それぞれの軸２１，２２は鋼
管を素材として塑性加工により図２に示す形状に成形さ
れる。それぞれの軸２１，２２を塑性加工するには、鋼
管の中にマンドレルを圧入し、鋼管の外側から転造ロー
ラを押し付ける。これにより、それぞれの軸２１，２２
は図２に示される所定の形状に成形される。

【００５３】それぞれの軸２１，２２およびプライマリ
プーリ２３とセカンダリプーリ２６の素材としては、S
i,Mn,Ti,Mo,Crを添加したクロムモリブデン鋼を使用
し、軸２１，２２としてはさらに塑性加工性と熱処理を
考慮してＢを添加したクロムモリブデン鋼を使用する。
塑性加工により成形した後に、それぞれのプーリ２３，
２６は、浸炭焼入れまたは高周波焼入れにより熱処理す
ることにより、Ｈ_V ５５０〜６３０まで硬化させる。次
いで、プーリ２３，２６のうち少なくともベルトが接触
する円錐面などの摺動面のように、耐摩耗性が要求され
る部位には、ＣＶＤ(chemical vapor deposition) やＰ
ＶＤ(physical vapor deposition) あるいはＤＬＣの技
術により表面を硬化させる。

【００５４】ＣＶＤには常圧ＣＶＤ，低圧ＣＶＤやプラ
ズマＣＶＤなどがあり、ＰＶＤには真空蒸着、スパッタ
リングなどがある。これらの技術により、窒化物や炭化
物を用いて表面処理を行い、熱処理後の表面にカーボン
層を形成し、表面を超硬化することができる。さらに、
微細なシリコンを含浸させることによりベルト２９との
滑りを防止することができる。

【００５５】このような超硬化処理した後には、表面硬
度をＨ_V 1000以上にすることができた。また、塑性加工
することにより、それぞれのプーリの面粗度をＲ_a 0.01
〜0.3 の範囲に設定することができた。

【００５６】プライマリ軸２１およびセカンダリ軸２２
のうちボール４３が接触する部位についても、ＣＶＤや
ＰＶＤあるいＤＬＣの技術により表面硬化処理を行うよ
うにしても良い。ただし、潤滑油により摺動機能を持た
せる場合には、表面硬化処理を行わなくても良い。

【００５７】図７は他のタイプのベルト式無段変速装置
の駆動系の一例を示す概略図であり、この場合には、ク
ラッチドラム１３がプライマリプーリ２３の固定側プー
リ２４に設けられている。つまり、クラッチドラム１３
は前後進切換機構３を形成する動力伝達部となってお
り、クラッチドラム１３にはクラッチディスク１６が組
み付けられ、キャリア２０に設けられたクラッチハブに
はクラッチディスク１６に接触するクラッチディスク１
７が組み付けられている。

【００５８】図８はクラッチドラムつまり環状壁部１３
が設けられた固定側プーリ２４の一例を示す斜視図であ
り、動力伝達部としてのクラッチドラム１３は全体的に
ほぼドラム状、円筒状ないし環状となっており、内周面
と外周面とに歯形部１３ａ，１３ｂが形成されている。
このクラッチドラム１３には、前進用クラッチ１１の摩
擦係合要素であるクラッチディスク１６の歯形部がクラ
ッチドラムの歯形部１３ａに係合する。これにより、ク
ラッチディスク１６は歯形部１３ａに沿って軸方向に移
動自在となり、且つ、動力伝達可能にクラッチドラム１
３の歯形部１３ａに噛み合わされる。

【００５９】図９は図８に示した固定側プーリ２４に動
力伝達部としてのクラッチドラム１３を成形するための
歯形成形金型を示す一部切り欠き正面図である。

【００６０】予め、たとえば、図５に示したスピニング
加工により、ドラム部の内外周面がフラットとなった中
間成形部材２４Ｆを成形し、その中間成形部材２４Ｆを
用いてドラム部の内外周面に図８に示すように歯形部１
３ａ，１３ｂを成形する。この歯形成形金型は、中間成
形部材２４Ｆを円錐面側から支持する下型ダイ５５と、
この下型ダイ５５との間で中間成形部材２４Ｆを挟持す
る上型ダイ５６とを有している。下型ダイ５５にはボス
部２４ｂに嵌合する突起部５５ａが設けられ、上型ダイ
５６には環状壁部の内周面に歯形部１３ａを成形するた
めの歯形部５７が設けられている。下型ダイ５５に隣接
して１つまたは複数のローラーダイ５８が配置されてお
り、ローラダイ５８には環状壁部の外周に歯形部１３ｂ
を成形するための歯形部５９が設けられている。したが
って、上下両方のダイ５５，５６により中間成形部材２
４Ｆを挟持してこれを回転した状態のもとで、ローラダ
イ５８を環状壁部の外周面に押し付けながら回転するこ
とにより、環状壁部は波状に塑性加工されて、内外周面
には歯形部１３ａ，１３ｂが成形される。

【００６１】図１０（Ａ）は他のタイプの固定側プーリ
２４を示す断面図であり、この場合には環状壁部の内周
面のみに歯形部１３ａが成形されており、このタイプの
固定側プーリ２４は図７に示すＣＶＴにそのまま適用す
ることができる。

【００６２】図１０（Ｂ）はさらに他のタイプの固定側
プーリ２４を示す断面図であり、この場合には環状壁部
の外周面のみに歯形部１３ｂが成形されており、このタ
イプの固定側プーリ２４は環状壁部の外側に前進用クラ
ッチの摩擦係合要素が組み込まれるので、環状壁部はク
ラッチハブとなる。

【００６３】図１０（Ａ）に示された固定側プーリ２４
の歯形部１３ａを成形するには、図９に示すローラダイ
５８の外周面がフラットとなった歯形成形金型が使用さ
れ、図１０（Ｂ）に示された固定側プーリ２４の歯形部
１３ｂを成形するには、図９に示す上型ダイ５６の外周
面がフラットとなった歯形成形金型が使用される。

【００６４】図８および図１０に示す固定側プーリにつ
いても前述したように熱処理と表面硬化処理とを行うこ
とになる。

【００６５】図１１（Ａ），（Ｂ）はさらに他のタイプ
の固定側プーリ２４の製造工程を示す断面図であり、図
１１（Ａ）はスピニング加工によって成形した後の固定
側プーリ２４の中間成形部材２４Ｆを示し、図１１
（Ｂ）は環状壁部の外周面に歯形部１３ｂを歯形成形金
型により成形した状態を示す。

【００６６】スピニング加工により中間成形部材２４Ｆ
を成形する際に、環状壁部の内外周面をフラットに成形
するとともに、環状壁部１３と固定側プーリ本体部との
なす角部に環状溝６１を形成する。このように、環状溝
６１を予め形成した後に、歯形成形金型により環状壁部
１３の外周面に歯形部１３ｂを成形すると、歯形部１３
ｂの有効な長さを長くすることができる。

【００６７】冷間鍛造により中間成形部材２４Ｆを成形
する場合には、図１１（Ａ）において破線で示すよう
に、プーリ本体の背面側に位置させて環状壁部１３とプ
ーリ本体とのなす角部に環状溝６１ａを塑性加工するこ
とになる。

【００６８】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００６９】たとえば、前述した無段変速機構４を構成
する部材は、クロムモリブデン鋼などの鋼材が用いられ
ているが、アルミニウムなどの非鉄金属により形成する
ようにしても良い。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、可動側プーリとシリン
ダなどの油圧室形成部材とを一体に塑性加工により成形
するようにしたので、可動側プーリと油圧室形成部材と
を別部品としてこれらをカシメやボルトにより結合する
場合に比して結合部位を削減できるとともに、無段変速
装置の幅寸法を短くすることができる。また、製造コス
トを低減することができるとともに、質量や慣性力を削
減することができ、発進加速性や変速制御の応答性を向
上させることができる。

【００７１】固定側プーリをプライマリ軸およびセカン
ダリ軸とは別部品として、これらをそれぞれの軸に結合
することにより、それぞれの生産性が向上し、無段変速
装置の製造コストを低減することができる。

【００７２】プライマリプーリの固定側プーリに前後進
切換機構の一部を構成する動力伝達部を固定側プーリに
一体に塑性加工により成形することにより、無段変速装
置の幅寸法を短くすることができるとともに、質量や慣
性力を削減することができ、発進加速性や変速制御の応
答性を向上させることができる。

【００７３】それぞれのプーリのうちベルトが接触する
部分などの摺動部に熱処理とともに表面硬化処理を施す
ことにより、ベルト式無段変速装置の耐摩耗性を向上す
ることができるとともに信頼性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト式無段変速装置の駆動系を示す概略図で
ある。

【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は可動側プーリを示す斜視図で
ある。

【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は固定側プーリを示す斜視図で
ある。

【図５】可動側プーリを成形するためのスピニング加工
工程を示す工程図である。

【図６】可動側プーリを成形するための冷間鍛造加工工
程を示す工程図である。

【図７】他のタイプのベルト式無段変速装置の駆動系を
示す概略図である。

【図８】固定側プーリの変形例を示す斜視図である。

【図９】固定側プーリの環状壁部に歯形部を成形するた
めの歯形成形金型を示す一部切り欠き正面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ固定側プーリの変
形例を示す断面図である。

【図１１】（Ａ），（Ｂ）は固定側プーリの歯形部の製
造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

３ 前後進切換機構 １１ 前進用クラッチ １２ 後退用ブレーキ １３ クラッチドラム（動力伝達部、環状壁部） ２１ プライマリ軸 ２２ セカンダリ軸 ２３ プライマリプーリ ２４ 固定側プーリ ２５ 可動側プーリ ２６ セカンダリプーリ ２７ 固定側プーリ ２８ 可動側プーリ ２９ 金属製ベルト ３３ ピストン（油圧室形成部材） ３４ シリンダ（油圧室形成部材） ３５ 油圧室 ３６ ピストン（油圧室形成部材） ３７ シリンダ（油圧室形成部材） ３８ 油圧室 ４４ 環状壁部 ４５ 歯形部 ４８ 環状壁部 ４９ 歯形部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２１Ｄ 22/16 Ｂ２１Ｄ 22/16 Ｃ Ｂ２１Ｈ 1/00 Ｂ２１Ｈ 1/00 Ｂ (72)発明者 山中 成昭 広島県広島市安芸区中野１丁目６番１号 株式会社ユーケー内 Ｆターム(参考） 3J050 AA03 AB03 BA03 BB12 CB01 CD06 CD09 CE10 DA02 4E087 AA10 BA02 BA03 BA18 CA11 DB01 DB08 HA17 HB13

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プライマリ軸に固定される固定側プーリ
   および前記プライマリ軸に軸方向に摺動自在に装着され
   る可動側プーリを備えプーリ溝幅可変のプライマリプー
   リと、 前記プライマリ軸に平行に配置されたセカンダリ軸に固
   定される固定側プーリおよび前記セカンダリ軸に軸方向
   に摺動自在に装着される可動側プーリを備えプーリ溝幅
   可変のセカンダリプーリと、 前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に
   巻き付けられる金属ベルトと、 それぞれの前記可動側プーリに設けられ、油圧室を形成
   する油圧室形成部材とを有し、 前記可動側プーリと前記油圧室形成部材とを同一部材に
   より一体的に塑性加工することを特徴とするベルト式無
   段変速装置。
2. 【請求項２】 プライマリ軸に固定される固定側プーリ
   および前記プライマリ軸に軸方向に摺動自在に装着され
   る可動側プーリを備えプーリ溝幅可変のプライマリプー
   リと、 前記プライマリ軸に平行に配置されたセカンダリ軸に固
   定される固定側プーリおよび前記セカンダリ軸に軸方向
   に摺動自在に装着される可動側プーリを備えプーリ溝幅
   可変のセカンダリプーリと、 前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に
   巻き付けられる金属ベルトと、 エンジンの回転を正転方向と逆転方向とに切り換えて前
   記プライマリ軸に伝達する前後進切換機構とを有し、 前記前後進切換機構を形成する動力伝達部と前記プライ
   マリプーリの前記固定側プーリとを同一部材により一体
   的に塑性加工することを特徴とするベルト式無段変速装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のベルト式無段変
   速装置において、セレクトレバーがＰレンジに操作され
   たときに作動するパーキング部材が係合する歯形部を外
   周面に有する環状壁部を前記セカンダリプーリの前記固
   定側プーリに一体に塑性加工したことを特徴とするベル
   ト式無段変速装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のベ
   ルト式無段変速装置において、前記プライマリ軸および
   前記セカンダリ軸は鋼管を用いて塑性加工により成形す
   ることを特徴とするベルト式無段変速装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のベ
   ルト式無段変速装置において、前記固定側プーリは表面
   が円錐面となったプーリ本体部と、プライマリ軸または
   セカンダリ軸に一体回転可能に結合されるボス部とを有
   することを特徴とするベルト式無段変速装置。
6. 【請求項６】 請求項２記載のベルト式無段変速装置に
   おいて、前記動力伝達部は内周面と外周面のうち少なく
   とも一方に複数の歯形部が形成されて前記固定側プーリ
   の背面に一体成形された環状壁部であり、前記歯形部に
   出力側の摩擦係合要素を動力伝達可能に噛み合わせるこ
   とを特徴とするベルト式無段変速装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のベルト式無段変速装置に
   おいて、前記環状壁部を塑性加工する際に、まず、内外
   周面がフラットとなった環状壁部を前記固定側プーリと
   一体に成形するとともに前記環状壁部と前記固定側プー
   リとのなす角部に環状溝を形成した後に前記歯形部を前
   記環状壁部の外周面に塑性加工することを特徴とするベ
   ルト式無段変速装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のベ
   ルト式無段変速装置において、前記プライマリプーリお
   よび前記セカンダリプーリの前記ベルトが接触する接触
   面をＰＶＤまたはＣＶＤあるいはＤＬＣにより表面処理
   したことを特徴とするベルト式無段変速装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載のベ
   ルト式無段変速装置において、それぞれの前記可動側プ
   ーリが前記軸に摺動自在に嵌合する嵌合孔の摺動部と前
   記軸の摺動部との少なくともいずれか一方をＰＶＤまた
   はＣＶＤあるいはＤＬＣにより表面処理し、摺動部の表
   面硬度をＨ_V 1000以上でかつ面粗度をＲ_a 0.01〜0.3 の
   範囲としたことを特徴とするベルト式無段変速装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    ベルト式無段変速装置において、前記固定側プーリと前
    記可動側プーリとの双方または一方を鉄系素材または非
    鉄系素材としたことを特徴とするベルト式無段変速装
    置。