JP2003148571A

JP2003148571A - 無段変速機

Info

Publication number: JP2003148571A
Application number: JP2001348945A
Authority: JP
Inventors: Hironaga Ito; 浩永伊藤
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】無段変速機におけるトルクロスを低減し、トル
ク伝達の効率向上を図る。【解決手段】駆動プーリ１と、従動プーリ２と、駆動プ
ーリ１と従動プーリ２との間に巻掛けられ、駆動プーリ
１の巻掛け径と従動プーリ２の巻掛け径とによって規定
される変速比で、駆動プーリ１側の動力を従動プーリ２
側に伝達するベルト３と、駆動プーリ１のベルト送出部
と従動プーリ２のベルト導入部との間に配設されてお
り、ベルト６を外周方向に押圧するガイド機構９とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対のプーリ間に
おける動力伝達をベルトを介して行う無段変速機（ＣＶ
Ｔ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃費の向上や運転性能の向上といった観
点から、自動車のトランスミッションとして、Ｖベルト
駆動方式の無段変速機が実用化されている。この無段変
速機では、駆動プーリと従動プーリとをベルトで巻掛
け、両プーリの巻掛け径の比によって変速を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、駆動プーリ
のベルト巻掛け部において、プーリがベルトを挟む力は
巻掛け弧に対して一様ではなく、駆動プーリのベルト送
出部（図７のＡ部）に向かうほど大きくなる。また、こ
のベルト送出部において、プーリに巻掛けられていたベ
ルトは円運動から直線運動に変わる。しかしながら、駆
動プーリのベルト送出部はベルトを挟む力が大きいの
で、ベルトがプーリから抜け出し難く、図７のように円
運動を続けようとする。また、微視的に見ると、図８の
ように、プーリからベルトがはずれる時、ベルトは、摩
擦力（フリクション）を発生しながら、大きなクランプ
力に反して滑って方向を変え、直線運動に移行する。こ
のときの摩擦が、無段変速機におけるトルクロスにな
る。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、無段変速機におけるトルクロス
を低減し、トルク伝達の効率向上を図ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、駆動プーリと、従動プーリと、駆動プ
ーリと従動プーリとの間に巻掛けられ、駆動プーリの巻
掛け径と従動プーリの巻掛け径とによって規定される変
速比で、駆動プーリ側の動力を従動プーリ側に伝達する
ベルトと、駆動プーリのベルト送出部と従動プーリのベ
ルト導入部との間に配設されており、ベルトを外周方向
に押圧するガイド機構とを有する無段変速機を提供す
る。

【０００６】ここで、上記ガイド機構は、ベルトと当接
し、ベルトの移動に伴い回転するガイドローラを有して
いることが好ましく、このガイドローラの幅はベルトの
幅よりも大きいことが好ましい。

【０００７】また、上記ガイド機構は、駆動プーリの軸
心とガイドローラの軸心との間の第１の距離と、従動プ
ーリの軸心とガイドローラの軸心との間の第２の距離と
が同一になる位置に配設されていてもよい。

【０００８】また、上記ガイド機構は、駆動プーリの軸
心とガイドローラの軸心との間の第１の距離の方が、従
動プーリの軸心とガイドローラの軸心との間の第２の距
離よりも短い位置に配設されていてもよい。この場合、
駆動プーリおよび従動プーリの巻掛け径の変化によるベ
ルトの変位に追従できるように、ベルトの外周方向に向
けた弾性力をガイドプーリを付勢する弾性部を有するこ
とが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本実
施形態に係るＶベルト駆動方式の無段変速機の構成図で
ある。この無段変速機は、典型的なＶベルト駆動方式の
無段変速機であり、油圧によってＶ溝幅を可変に調整可
能な一対のプーリ１，２を有している。駆動プーリ１に
は、エンジン３において発生した動力が、トルクコンバ
ータ４およびプラネタリギヤ５を介して伝達される。駆
動プーリ１と従動プーリ２との間には金属製の駆動ベル
ト６が掛け渡されており、このベルト３を介して、駆動
プーリ１側の動力が従動プーリ２側へ伝達される。従動
プーリ２に伝達された動力は、リダクションギヤおよび
終減速ギヤを含むギヤ列７を介してデファレンシャルギ
ヤ８に伝達され、駆動輪が駆動する。

【００１０】この無段変速機は、駆動プーリ１のＶ溝幅
と従動プーリ２のＶ溝幅とを変えることにより、無段階
の変速を行う。ローギヤード時には、油圧制御によっ
て、駆動プーリ１の溝幅を従動プーリ２の溝幅よりも広
く設定する。これにより、従動プーリ２の方が駆動プー
リ１よりも駆動ベルト３の巻掛け径（有効径）が大きく
なるため、これらのプーリ１，２の巻掛け径によって規
定される変速比で、入力側の回転数は減速される。一
方、ハイギヤード時には、油圧制御によって、駆動プー
リ１の溝幅を従動プーリ２の溝幅よりも狭く設定する。
これにより、駆動プーリ１の方が従動プーリ２よりも駆
動ベルト３の巻掛け径が大きくなるため、これらのプー
リ１，２の巻掛け径によって規定される変速比で、入力
側の回転数は増速される。

【００１１】駆動プーリ１のベルト送出部（図３のＡ
部）と従動プーリ２のベルト導入部（図３のＢ部）との
間には、ベルト６を外周方向に向かって押圧するガイド
機構９が配設されている。図２は、本実施形態に係るガ
イド機構９の構成図である。このガイド機構９は、ガイ
ドローラ９ａ、シャフト９ｂ、ベアリング９ｃおよび一
対の支持部９ｄで構成されている。ガイドローラ９ａ
は、ガイドローラ９ａの回転抵抗を低減するために介装
されたベアリング９ｃを介して、シャフト９ｂに取り付
けられている。このシャフト９ｂの両端は、ミッション
ケース等に固定された一対の支持部９ｄと連結してい
る。同図（ａ）に示すように、ガイドローラ９ａの幅は
ベルト６の幅よりも大きくなっている。その理由は、変
速によるベルト６の幅方向の変位を許容するためであ
る。

【００１２】図３は、ガイド機構９の配設位置を示す図
である。本実施形態において、ガイド機構９は、駆動プ
ーリ１の軸心とガイドローラ９ａの軸心との間を結ぶ第
１の距離Ｌ１と、従動プーリ２の軸心とガイドローラ９
ａの軸心との間を結ぶ第２の距離Ｌ２とが同一になる位
置に配設されている。換言すれば、ガイドローラ９ａ
は、駆動プーリ１と従動プーリ２との中間位置に取り付
けられている。また、ガイドローラ９ａの外周部（ベル
ト６と当接する部位）は、駆動プーリ１のベルト送出部
Ａの接線上に位置する。同図に破線で図示したように、
変速により一対のプーリ１，２における巻掛け径が変わ
っても、中間位置に取り付けられたガイドローラ９ａは
ベルト６と常に当接する。したがって、ガイドローラ９
ａは、ベルト６の移動に伴い回転する。

【００１３】上述した構成では、駆動プーリ１のベルト
送出部近傍において、ガイド機構９がベルト６に対して
外周方向に向けたテンションを与えるため、無段変速機
におけるトルクロスの低減を図ることができる。上述し
たように、駆動プーリ１のベルト送出部では、ベルト６
がプーリ１から抜け出し難く円運動を続けようとする。
しかしながら、ベルト６と当接したガイドローラ９ａが
この円運動を規制し、ベルト６を外周方向に押圧する。
このようなテンションがベルト６に作用するため、ベル
ト６は、駆動プーリ１から強制的に引き出される。これ
により、図４に示すように、ベルト６は円運動を続ける
ことなく滑らかに直線運動に移行するため、駆動プーリ
１のベルト送出部でベルト６が方向を変える際に発生す
る摩擦を低減できる。その結果、無段変速機におけるト
ルクロスを低減することができ、トルク伝達の効率向上
を図ることができる。

【００１４】なお、外乱によるベルト６の変位に柔軟に
追従できるように、支持部９ｄに対してガイドローラ９
ａが上下方向に変位できるようにしてもよい。この場
合、ガイドローラ９ａがベルト６を常時外側に押圧する
ように、後述する第２の実施形態と同様に、シャフト９
ｂと支持部９ｄとの間にバネ等の弾性部材を設けておく
ことが好ましい。

【００１５】（第２の実施形態）図５は、第２の実施形
態に係るガイド機構９’の配設位置を示す図である。本
実施形態において、ガイド機構９’は、駆動プーリ１の
軸心とガイドローラ９ａの軸心との間を結ぶ第１の距離
Ｌ１の方が、従動プーリ２の軸心とガイドローラ９ａの
軸心との間を結ぶ第２の距離Ｌ２よりも短くなる位置に
配設されている。換言すれば、ガイドローラ９ａは、駆
動プーリ１と従動プーリ２との中間位置よりも駆動プー
リ１側にオフセットして取り付けられている。この場
合、同図に破線で図示したように、変速によるプーリ
１，２の巻掛け径の変化に伴い、ガイドローラ９ａ近傍
におけるベルト６の位置が変化する。そこで、ベルト６
と常時当接するように、ガイドローラ９ａが上下方向に
変位できるようにする必要がある。

【００１６】図６は、本実施形態に係るガイド機構９’
の構成図である。このガイド機構９’は、図２に示した
ガイド機構９をベースとして、シャフト９ｂを下方に常
時付勢するバネ等の弾性部材９ｅを介装したものであ
る。すなわち、支持部９ｄは、シャフト９ｂを上下方向
に変位できるように支持しており、支持部９ｄ内に介装
した弾性部材９ｅでシャフト９ｂを下方に付勢する。こ
れにより、変速に伴うベルト６の変位に拘わらず、ガイ
ドローラ９ａは、ベルト６と常時当接し、ベルト６を外
周方向に押圧する。

【００１７】本実施形態によれば、第１の実施形態と同
様に、駆動プーリ１のベルト送出部で、ベルト３が方向
を変えるときに発生する摩擦が低減するため、無段変速
機のトルク伝達の効率向上を図ることができる。また、
ガイド機構９’の配設位置は、駆動プーリ１と従動プー
リ２との中心位置に限定されないので、設計自由度の向
上を図ることができる。さらに、変速や外乱に拘わら
ず、ベルト３の変位にガイドローラ９ａを柔軟に追従さ
せることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明では、駆動プーリのベルト送出部
と従動プーリのベルト導入部との間にガイド機構を配設
し、このガイド機構によって、駆動プーリより送出され
たベルトを外周方向に押圧する。これにより、駆動プー
リのベルト送出部における摩擦の発生を低減できるた
め、無段変速機のトルク伝達効率の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｖベルト駆動方式の無段変速機の構成図

【図２】第１の実施形態に係るガイド機構の構成図

【図３】第１の実施形態に係るガイド機構の配設位置を
示す図

【図４】駆動プーリのベルト送出部分におけるベルトの
状態を示す図

【図５】第２の実施形態に係るガイド機構の配設位置を
示す図

【図６】第２の実施形態に係るガイド機構の構成図

【図７】従来の無段変速機の説明図

【図８】従来技術における駆動プーリのベルト送出部分
におけるベルトの状態を示す図

【符号の説明】

１駆動プーリ２従動プーリ３エンジン４トルクコンバータ５プラネタリギヤ６ベルト７ギヤ列８デファレンシャルギヤ９，９’ ガイド機構９ａガイドローラ９ｂシャフト９ｃベアリング９ｄ支持部９ｅ弾性部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無段変速機において、駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に巻掛けられ、
前記駆動プーリの巻掛け径と前記従動プーリの巻掛け径
とによって規定される変速比で、前記駆動プーリ側の動
力を前記従動プーリ側に伝達するベルトと、前記駆動プーリのベルト送出部と前記従動プーリのベル
ト導入部との間に配設されており、前記ベルトを外周方
向に押圧するガイド機構とを有することを特徴とする無
段変速機。
【請求項２】前記ガイド機構は、前記ベルトと当接し、
前記ベルトの移動に伴い回転するガイドローラを有する
ことを特徴とする請求項１に記載された無段変速機。
【請求項３】前記ガイドローラの幅は前記ベルトの幅よ
りも大きいことを特徴とする請求項２に記載された無段
変速機。
【請求項４】前記ガイド機構は、前記駆動プーリの軸心
と前記ガイドローラの軸心との間の第１の距離と、前記
従動プーリの軸心と前記ガイドローラの軸心との間の第
２の距離とが同一になる位置に配設されていることを特
徴とする請求項２または３に記載された無段変速機。
【請求項５】前記ガイド機構は、前記駆動プーリの軸心と前記ガイドローラの軸心との間
の第１の距離の方が、前記従動プーリの軸心と前記ガイ
ドローラの軸心との間の第２の距離よりも短い位置に配
設されているとともに、前記駆動プーリおよび前記従動プーリの巻掛け径の変化
による前記ベルトの変位に追従できるように、前記ベル
トの外周方向に向けた弾性力を前記ガイドプーリを付勢
する弾性部を有することを特徴とする請求項２または３
に記載された無段変速機。