JP2004156686A - Belt nip diameter/nip pressure serial control type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速装置、特にV型ベルト挟み溝のベルト挟み径を可変に調節できる駆動プーリ対と、同ベルト挟み径を可変に調節できる被動プーリ対と、かかる駆動プーリ対と被動プーリ対との間に掛け渡された無端ベルトとを有し、これら駆動プーリ対と被動プーリ対のベルト挟み径を相反的に変更させることにより両ベルト対間に伝達される回転力の変速比が無段に変更されるようになった無段変速装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
この種の無段変速装置に於いては、駆動プーリ対と被駆動プーリ対の間に伝達される回転力の変速比を設定すべく駆動プーリ対のベルト挟み径と被動プーリ対のベルト挟み径とを相反的に変更させるベルト挟み径調節手段が必要であると共に、無端ベルトと駆動プーリ対および被動プーリ対の間に両者の摩擦係合により回転力が伝達されるよう、駆動および被動の各プーリ対に於いて無端ベルトをプーリ対間に押し挟む挟み圧を作用させるベルト挟み圧生成手段が必要である。
【0003】
上記の挟み径調節手段としては、ねじによる送り手段と歯車による連動手段とを組み合わせた機械式の装置、シリンダ/ピストンによる送り手段と油圧経路による連動手段とを組み合わせた油圧式の装置等が、下記の特許文献にも記載されている如く知られている。
【0004】
上記のベルト挟み圧生成手段としては、駆動プーリ対または被動プーリ対の少なくとも一方に於いて、軸線方向可動プーリを軸線方向不動プーリへ向けて軸線方向に付勢するばねや、プーリ対に作用するトルクによって相対的に回転偏倚される二つの部材の間に環状カムを設け、両部材間に生ずる回転偏倚を両部材間の軸線方向偏倚に変換する偏倚変換手段が知られている。
【0005】
例えば、下記の特許文献1には、この種の無段変速装置に於いて、前記ベルト挟み径調節手段が、駆動プーリ対および被動プーリ対の各々に於いて、軸線方向不動プーリとその軸の回りにスプラインにより回転方向には相対回転不能にまた軸線方向には相対移動可能に装着された軸線方向可動プーリの間に作用するねじ式送り装置として構成され、前記ベルト挟み圧生成手段は、プーリ対に作用するトルクによって相対的に回転偏倚される二つの部材の間にカムを設け、両部材間に生ずる回転偏倚を両部材間の軸線方向偏倚に変換する偏倚変換手段として構成されることが記載されており、また下記の特許文献2には、前記ベルト挟み径調節手段が、シリンダ/ピストンによる送り手段と油圧経路による連動手段とを組み合わせた油圧式の装置として構成され、且つそれが特に被動プーリ対の側に設けられることを特徴とし、前記無端ベルトをプーリ対間に押し挟む挟み圧を作用させるベルト挟み圧生成手段は、ばね要素として構成され、且つそれが特に駆動プーリ対の側に設けられることを特徴とすることが記載されている。
【特許文献1】
特開平6−58385号公報
【特許文献2】
特開平11−22798号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1および2の装置を含む従来のこの種の無段変速装置に於いては、前記ベルト挟み径調節手段と前記ベルト挟み圧生成手段とは、それぞれが個別にプーリ対に対して並列に作用するようになっている。即ち、ベルト挟み径調節手段は、変速制御装置からの変速指令に応じて独自に作動してプーリ対間の隔置距離を所定の値に設定する作動を行い、一方、ベルト挟み圧生成手段は、油圧による場合等ではベルト挟み圧制御装置からのベルト挟み圧制御指令に応じてベルト挟み圧を目標制御し、またカム等によりベルト挟み圧を生成する場合には、ベルト挟み圧の不足により無端ベルトとプーリの間に生ずる相対滑りを利用してカムを作動させ、軸線方向可動プーリまたは軸線方向不動プーリを他方へ向けて押圧することが、それぞれ個別に行われるようになっている。
【0007】
しかし、ベルト挟み径調節手段とベルト挟み圧生成手段の作動とが個別に行われるようになっていると、ベルト挟み径調節手段によりベルト挟み径が変更されるとき、ベルト挟み径調節手段によりベルト挟み径が実際に変化し、その結果、無端ベルトに対するプーリ対の有効挟み幅が変化し、その結果、ベルト挟み圧生成手段に作用する無端ベルトの反作用が変化して、初めてベルト挟み圧生成手段は、ベルト挟み径調節手段の作動に追従するようその作動を変化させるので、ベルト挟み径調節の変化に対するベルト挟み圧の変化に追従遅れが生じ、変速比の変更中にベルト挟み圧が適正値に維持されない状態が生ずることがあるという問題がある。
【0008】
本発明は、上記の問題に鑑み、上記の型の無段変速装置に於いて、変速比の変更中にも無端ベルトに対する挟み圧が適正に維持されるよう、これを改良することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、V型ベルト挟み溝のベルト挟み径を可変に調節できる駆動プーリ対と、前記ベルト挟み径を可変に調節できる被動プーリ対と、前記駆動プーリ対と前記被動プーリ対との間に掛け渡された無端ベルトと、前記駆動プーリ対のベルト挟み径と前記被動プーリ対のベルト挟み径とを相反的に変更させるベルト挟み径調節手段と、前記駆動プーリ対と前記被動プーリ対の少なくとも一方に於いて該プーリ対間に挟まれた前記無端ベルトに対し該プーリ対と該無端ベルトの間に伝達されるトルクの増大に応じて増大する挟み圧を作用させるベルト挟み圧生成手段とを有する無段変速装置にして、前記ベルト挟み径調節手段は前記ベルト挟み圧生成手段を介してベルト挟み径を調節するよう構成されていることを特徴とする無段変速装置を提案するものである。
【0010】
前記ベルト挟み径調節手段は軸線方向に不動のプーリに対し回転可能で且つ軸線方向に可動のプーリの前記軸線方向不動プーリに対する軸線方向隔置距離を制御された所定値以下に制限する第一の部材を含み、前記ベルト挟み圧生成手段は前記第一の部材により軸線方向位置を制限された状態で前記軸線方向不動プーリと共に回転する第二の部材と、前記軸線方向可動プーリの回転に伴ってそれより可撓的回転トルクを及ぼされる第三の部材と、前記可撓的回転トルクにより前記第三の部材が前記第二の部材に対し回転偏倚されるにつれて前記第三の部材を前記第二の部材より軸線方向に遠ざけ、これによって前記軸線方向可動プーリを前記軸線方向不動プーリへ向けて軸線方向に偏倚させる偏倚変換手段とを有していてよい。
【0011】
或いはまた、前記ベルト挟み径調節手段は軸線方向に不動のプーリに対し相対回転を係止されていて軸線方向に可動のプーリの前記軸線方向不動プーリに対する軸線方向隔置距離を制御された所定値以下に制限する第一の部材を含み、前記ベルト挟み圧生成手段は前記第一の部材により軸線方向位置を制限された状態で前記第一の部材により可撓的制動トルクを及ぼされつつ前記軸線方向可動プーリに追随して回転することができる第二の部材と、前記軸線方向可動プーリの回転に伴ってそれより可撓的回転トルクを及ぼされる第三の部材と、前記可撓的回転トルクにより前記第三の部材が前記第二の部材に対し回転偏倚されるにつれて前記第三の部材を前記第二の部材より軸線方向に遠ざけ、これによって前記軸線方向可動プーリを前記軸線方向不動プーリへ向けて軸線方向に偏倚させる偏倚変換手段とを有していてもよい。
【0012】
上記いずれの場合にも、前記偏倚変換手段は前記第二の部材と前記第三の部材の環状対向面の間に組み込まれた環状カム手段であってよい。
【0013】
また、前記ベルト挟み圧生成手段は前記第三の部材を前記第二の部材に対しそれより軸線方向に遠ざかる方向に可撓的に付勢するばね要素を含んでいてよい。
【0014】
更にまた、前記第二の部材はボール型スラスト軸受を介して前記第一の部材に対し軸線方向に当接していてよく、また、前記軸線方向可動プーリはボール型スラスト軸受を介して前記第三の部材に対し軸線方向に当接していてよい。
【0015】
【発明の作用及び効果】
上記の如くV型ベルト挟み溝のベルト挟み径を可変に調節できる駆動プーリ対と、前記ベルト挟み径を可変に調節できる被動プーリ対と、前記駆動プーリ対と前記被動プーリ対との間に掛け渡された無端ベルトとを有する無段変速装置に於いて、前記駆動プーリ対のベルト挟み径と前記被動プーリ対のベルト挟み径とを相反的に変更させるベルト挟み径調節手段と、前記駆動プーリ対と前記被動プーリ対の少なくとも一方に於いて該プーリ対間に挟まれた前記無端ベルトに対し該プーリ対と該無端ベルトの間に伝達されるトルクの増大に応じて増大する挟み圧を作用させるベルト挟み圧生成手段とが設けられている場合に、前記ベルト挟み径調節手段が前記ベルト挟み圧生成手段を介してベルト挟み径を調節するようこれらが直列の関係に構成されていれば、無段変速装置の変速比を変更すべく前記ベルト挟み径調節手段によりベルト挟み径が変更されるとき、ベルト挟み径の変化により生ずるベルト挟み圧の変化はそのまま直ちに前記ベルト挟み圧生成手段に伝わるので、前記ベルト挟み径調節手段の作動に対する前記ベルト挟み圧生成手段の作動には何らの追従遅れが生じず、変速比変更の途中に於いてもベルト挟み圧は無端ベルトとプーリ対の間に伝達すべきトルクの大きさに応じて常時連続して適正な値に維持される。
【0016】
この場合、前記ベルト挟み径調節手段が軸線方向に不動のプーリに対し回転可能で且つ軸線方向に可動のプーリの軸線方向隔置距離を制御された所定値以下に制限する第一の部材を含み、前記ベルト挟み圧生成手段が前記第一の部材により軸線方向位置を制限された状態で前記軸線方向不動プーリと共に回転する第二の部材と、前記軸線方向可動プーリの回転に伴ってそれより可撓的回転トルクを及ぼされる第三の部材と、前記可撓的回転トルクにより前記第三の部材が前記第二の部材に対し回転偏倚されるにつれて前記第三の部材を前記第二の部材より軸線方向に遠ざけ、これによって前記軸線方向可動プーリを前記軸線方向不動プーリへ向けて軸線方向に偏倚させる偏倚変換手段とを有していれば、前記ベルト挟み径調節手段によりプーリ対間の隔置距離が変更されるとき、プーリ対間隔置距離の変化によってベルト挟み圧が不足すると、駆動トルクまたは負荷トルクが掛かるプーリに対して自由に回転するプーリが無端ベルトにより駆動されて回転偏倚し、これによって前記第三の部材が前記第二の部材に対し回転偏倚し、それに伴って前記第三の部材は前記第二の部材より軸線方向に遠ざけられ、軸線方向可動プーリを軸線方向不動プーリへ向けて押しやるのでベルト挟み圧を上げる作動が直ちに行なわれ、またベルト挟み圧が大き過ぎると、軸線方向可動プーリが軸線方向不動プーリより離れる方向に押されることにより前記第三の部材は前記第二の部材へ向けて押しつけられて該第二の部材に対し回転偏倚し、軸線方向可動プーリを軸線方向不動プーリより離れる方向に偏倚させる作動が直ちに行なわれるので、ベルト挟み径調節手段の作動にベルト挟み圧生成手段の作動を遅れなく追従させることができる。
【0017】
また、前記ベルト挟み径調節手段が軸線方向に不動のプーリに対し相対回転を係止されていて軸線方向に可動のプーリの軸線方向隔置距離を制御された所定値以下に制限する第一の部材を含み、前記ベルト挟み圧生成手段が前記第一の部材により軸線方向位置を制限された状態で前記第一の部材により可撓的制動トルクを及ぼされつつ前記軸線方向可動プーリに追随して回転することができる第二の部材と、前記軸線方向可動プーリの回転に伴ってそれより可撓的回転トルクを及ぼされる第三の部材と、前記可撓的回転トルクにより前記第三の部材が前記第二の部材に対し回転偏倚されるにつれて前記第三の部材を前記第二の部材より軸線方向に遠ざけ、これによって前記軸線方向可動プーリを前記軸線方向不動プーリへ向けて軸線方向に偏倚させる偏倚変換手段とを有していれば、前記第二の部材と前記第三の部材の間には常にプーリ対に作用するトルクを摩擦係合的に薄めたトルクが作用し、それが常時前記第二の部材に対する前記第三の部材の軸線方向偏倚に変換されているので、ベルト挟み圧が無端ベルトとプーリ対間の伝達トルクの変化に対応して適正に変化するようベルト挟み径調節手段の作動に対しベルト挟み圧生成手段の作動を遅れなく追従させることができる。
【0018】
上記いずれの場合にも、前記偏倚変換手段が前記第二の部材と前記第三の部材の環状対向面の間に組み込まれた環状カム手段であれば、無端ベルトとプーリ対の間に伝達すべきトルクの大きさに応じて比例的に増大する挟み圧を無端ベルトとプーリ対の間に作用させることができ、プーリ対に生成させるべき無端ベルト挟み圧を無端ベルトとプーリ対の間に伝達すべきトルクの大きさに応じて適正値に制御することができる。
【0019】
また、前記ベルト挟み圧生成手段が前記第三の部材を前記第二の部材に対しそれより軸線方向に遠ざかる方向に可撓的に付勢するばね要素を含んでいれば、前記第一の部材と前記第二の部材とを常時接触状態に維持し、また前記第三の部材と軸線方向可動プーリとを常時接触状態に維持し、無段変速装置が回転を開始したときには前記第二の部材と前記第三の部材の間の回転偏倚を確実に生じさせ、前記ベルト挟み圧生成手段を確実に作動させることができる。
【0020】
また、前記第二の部材がボール型スラスト軸受を介して前記第一の部材に対し軸線方向に当接し、また、前記軸線方向可動プーリがボール型スラスト軸受を介して前記第三の部材に対し軸線方向に当接していれば、無段変速装置の作動中にこれらのスラスト軸受部に於いて熱が発生しても、それをより効果的に発散させることができ、装置の耐久性を高めることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
添付の図1は本発明による無段変速装置の第一の実施の形態を示す解図的縦断面図である。図示の実施の形態の於いては、駆動プーリ対として作動するプーリ対10に於ける軸線方向不動プーリ12が前後進切換装置14を経て図には示されていない駆動源より2つの回転方向のいずれかの方向に選択的に駆動されるようになっている。16は軸線方向可動プーリであり、軸線方向不動プーリ12の軸18は軸線方向可動プーリの中心軸線N1に沿って明けられた中心孔20を潜って延在している。軸線方向不動プーリ12はラジアル−スラスト軸受22および24により図にその一部が示されているハウジング26よりそれに対して定まった軸線方向位置にて回転可能に支持されている。軸線方向可動プーリ16は軸線方向不動プーリの軸18によりその周りに回転可能にまた該軸に沿って軸線方向に移動可能に支持されている。
【0022】
ハウジング26からは他の一つのラジアル−スラスト軸受28により中空ハブ30が軸線方向不動プーリ軸18の周りにこれと同心で所定の軸線方向位置にて回転可能に支持されている。この中空ハブには歯車32が装着されており、またその図にて歯車32より右方に延在する部分は外周に沿ってねじを切られたねじ筒34として構成されている。このねじ筒34の部分には、これとねじ係合するねじ孔36を備えた円板部材38が該ねじ孔にて中空ハブ30のねじ筒34にねじ係合した状態に装着されている。円板部材38は、その外周の一部に設けられたエッジ40がハウジング26に設けられたガイドレール42に沿って摺動するよう案内されていることによって、軸線方向には移動できるがその回転は阻止されており、従って中空ハブ30が歯車32により回転されると、円板部材38は中心軸線N1に沿って図にて左右に移動する。
【0023】
円板部材38の図に於ける右側の面には中心軸線N1に対し同心の円軌跡に沿って円弧状断面の環状溝44が形成されており、該環状溝に一部嵌合した状態にて一連のボール46が円環状に配列されている。これらのボールは環状のボールリテーナ48により環状溝44に沿って等間隔に保持されており、円板部材38と図示の如きW型縦断面形状を有する輪形部材50との間に作用するスラスト軸受を構成している。輪形部材50には円板部材38に対向する面に環状溝44に対応して一連のボール46の一部を受け入れる環状溝52が形成されている。
【0024】
輪形部材50はその中央部にスプライン孔54を備えており、このスプライン孔にて軸方向不動プーリ軸18の対応する部分に設けられたスプライン56に係合し、これによって輪形部材50は該スプラインが設けられている範囲内にて軸線方向不動プーリ軸18に沿って移動可能な状態にて軸線方向不動プーリ12と共に回転するようになっている。輪形部材50の図に於ける右端の外周部には図示の如く両回転方向に対し斜面を呈するカム部が複数個周方向に配列された環状カム58が形成されている。そしてこれら一連のカム部の各々には各1個のボール60が嵌め込まれ、更にこれら一連のボール60を挟んで環状カム58に対向する環状カム62を備えた円環部材64が設けられている。円環部材64の環状カム62も輪形部材50の環状カム58と同様に両回転方向に対し斜面を呈するカム部が複数個周方向に配列された形状に作られている。かかる環状カム58および62とその間に挟まれたボール60とにより、輪形部材50と円環部材64の間に生ずる回転偏倚を両者間の軸線方向偏倚に変換する偏倚変換機構が構成されている。輪形部材50と円環部材64の間には、両者を互いに離れる方向に付勢する圧縮コイルばね66が設けられている。
【0025】
円環部材64の図に於ける右側の面には中心軸線N1に対し同心の円軌跡に沿って円弧状断面の環状溝68が形成されており、該環状溝に一部嵌合した状態にて一連のボール70が円環状に配列されている。これらのボールは環状のボールリテーナ72により環状溝68に沿って等間隔に保持されており、円環部材64と軸線方向可動プーリ16との間に作用するスラスト軸受を構成している。軸線方向可動プーリ16には円環部材64に対向する面に環状溝68に対応して一連のボール70の一部を受け入れる環状溝74が形成されている。
【0026】
かかる構成によれば、軸線方向不動プーリ12に対する軸線方向可動プーリ16の軸線方向隔置距離の大きさは、従って駆動プーリ対に於けるベルト挟み径の大きさは、ハウジング26に対する中空ハブ30の回転によって円板部材38が軸線方向不動プーリ軸18に沿ってどの位置に設定されるかによって調節され、その上で駆動プーリ対に掛け渡された後述の無端ベルトに対するベルト挟み圧は、軸線方向可動プーリ16が軸線方向不動プーリ12に対し相対的に回転変位し、それに一連のボール70を介して作用する摩擦力によって円環部材64がつられて回転しようとし、輪形部材50と円環部材64との間に回転偏倚が生じ、それが環状カム58および62とその間に挟まれた一連のボール60とによる偏倚変換手段により円環部材64が輪形部材50より遠ざけられる軸線方向偏倚に変換されることにより発生される。
【0027】
一方、図示の実施の形態の於いては被動プーリ対として作動するプーリ対76は、軸線方向不動プーリ78と軸線方向可動プーリ80とを含んでいる。軸線方向不動プーリ78はその軸82の部分にてラジアル−スラスト軸受84および86によりハウジング26に対し所定の軸線方向位置にて中心軸線N2の周りに回転するよう支持されている。軸線方向可動プーリ80はその中心部にスプライン孔88を形成されており、このスプライン孔にて軸線方向不動プーリの軸82の対応する部分に設けられたスプライン90に係合し、該スプラインが設けられている範囲内にて軸線方向不動プーリ78に対し軸線方向に偏倚可能な状態で共に回転するようになっている。
【0028】
ハウジング26からは他の一つのラジアル−スラスト軸受92により中空ハブ94が軸線方向不動プーリ軸82の周りにこれと同心で所定の軸線方向位置にて回転可能に支持されている。この中空ハブには歯車96が装着されており、またその図にて歯車96より左方に延在する部分は外周に沿ってねじを切られたねじ筒98として構成されている。このねじ筒98の部分には、これとねじ係合するねじ孔100を備えた円板部材102が該ねじ孔にて中空ハブ94のねじ筒98にねじ係合した状態に装着されている。円板部材102は、その外周の一部に設けられたエッジ104がハウジング26に設けられたガイドレール106に沿って摺動するよう案内されていることによって、軸線方向には移動できるがその回転は阻止されており、従って中空ハブ94が歯車96により回転されると、中心軸線N2に沿って図にて左右に移動する。
【0029】
円板部材102の図に於ける左側の面には中心軸線N2に対し同心の円軌跡に沿って円弧状断面の環状溝108が形成されており、該環状溝に一部嵌合した状態にて一連のボール110が円環状に配列されている。これらのボールは環状のボールリテーナ112により環状溝108に沿って等間隔に保持されており、円板部材102と軸線方向可動プーリ80との間に作用するスラスト軸受を構成している。軸線方向可動プーリ80には円板部材102に対向する面に環状溝108に対応して一連のボール110の一部を受け入れる環状溝114が形成されている
【0030】
歯車32にはピニオン116が噛み合っており、歯車は96にはピニオン118が噛み合っている。ピニオン116および118は軸120により担持されており、軸120はハウジング26より軸受122および124を介して回転可能に支持されている。ピニオン116には更に電動アクチュエータ126により回転駆動されるピニオン128が噛み合わされている。電動アクチュエータ126によるピニオン128の回転は変速制御装置130により制御され、ピニオン128の回転により歯車32と96とが互いに同期して反対方向に回転されることに応じて、円板部材38と102とは中空ハブ30と94により中心軸線N1とN2に沿って互いに反対方向に移動され、駆動プーリ対10に於ける軸線方向不動プーリ12と軸線方向可動プーリ16との間の隔置距離と被動プーリ対76に於ける軸線方向不動プーリ78と軸線方向可動プーリ80との間の隔置距離とを相反的に変化させる。
【0031】
駆動プーリ対10の軸線方向不動プーリ12と軸線方向可動プーリ16との間に形成されたV型溝と被動プーリ対76の軸線方向不動プーリ78と軸線方向可動プーリ80との間に形成されたV型溝の間には無端ベルト132が掛け渡されている。図示の状態では、駆動プーリ対10に於ける軸線方向可動プーリ16は軸線方向不動プーリ12より最も大きく引き離され、駆動プーリ対に於ける無端ベルト挟み径が最も小さくされており、これに対応して被動プーリ対に於ける軸線方向可動プーリ80は軸線方向不動プーリ78に最も近づけられ、被動プーリ対に於ける無端ベルト挟み径が最も大きくされており、変速装置は減速比最大の状態にある。これに対し各プーリ対に於ける軸線方向可動プーリおよび無端ベルトが図中二点鎖線にて示す位置にあるときには、無段変速装置は変速比最小の状態である。
【0032】
かくして図示の如き実施の形態によれば、V型ベルト挟み溝のベルト挟み径を可変に調節できる駆動プーリ対(10)と、ベルト挟み径を可変に調節できる被動プーリ対(76)と、駆動プーリ対と被動プーリ対との間に掛け渡された無端ベルト(132)と、駆動プーリ対のベルト挟み径と被動プーリ対のベルト挟み径とを相反的に変更させるベルト挟み径調節手段(30〜42)と、駆動プーリ対と被動プーリ対の少なくとも一方(この実施の形態では駆動プーリ対のみ)に於いてプーリ対間に挟まれた無端ベルトに対しプーリ対と無端ベルトの間に伝達されるトルクの増大に応じて増大する挟み圧を作用させるベルト挟み圧生成手段(58,60,62)とを有する無段変速装置に於いて、ベルト挟み径調節手段(30〜42)がベルト挟み圧生成手段(58,60,62)を介してベルト挟み径を調節する構成が得られる。尚、プーリ対間に無端ベルトを挟む挟み圧は、プーリ対に於けるベルト挟み径を増大させようとする作用によってプーリ対間に掛け渡された無端ベルトに対し緊張作用を与えるので、ベルト挟み圧生成手段は駆動プーリ対または被動プーリ対の何れか一方に設けられていれば、他方のプーリ対に於いてもベルト挟み圧を発生させることができる。
【0033】
図2は、本発明による無段変速装置の第二の実施の形態を示す解図的縦断面図である。この実施の形態は、図1に示した第一の実施の形態に比して、駆動側プーリ対の中空ハブ30と被動プーリ対の中空ハブ94とを連動させる機構を変更したである。従って、図2に於いては、図1に示した構成と同じ部分は図1に於ける符号と同じ符号により示されている。
【0034】
この第二の実施の形態の於いては、第一の実施の形態に於ける歯車32と96に対応する歯車33と97とは、それぞれに噛み合うピニオン134と136を備えた個別のアクチュエータ138と140により駆動されるようになっており、歯車32と96の駆動に於ける連動は、変速制御装置130によるアクチュエータ138と140の電気的駆動制御の段階に於いて行われるようになっている。かかる電気的連動制御によっても、駆動プーリ対と被動プーリ対に於けるベルト挟み径調節手段の相反的制御が図1について説明した要領と同様に行えることは明らかであろう。
【0035】
図3は、本発明による無段変速装置の第三の実施の形態を示す解図的断面図である。この実施の形態は、図1に示した第一の実施の形態に比して、プーリ対10に於いて、軸線方向可動プーリ16が軸線方向不動プーリ12に対し係止されて共に回転するようになっており、一方、輪形部材50が軸線方向不動プーリ軸18に対し回転を係止されない部材とされている点に於いて異なっている。
【0036】
この第三の実施の形態に於いては、軸線方向不動プーリ軸18の軸線方向可動プーリ16の中心孔20を貫通する部分はスプライン57が形成されておりが形成されており、軸線方向可動プーリ16の中心孔20はスプライン57とスプライン係合するスプライン孔として形成されている。そして、円環部材50は円環部材64と同様の環状カムとしてのみ作用する部材となっている。
【0037】
かかる構成によれば、円環部材50と64の間には常にプーリ対に作用するトルクを一連のボール46と70とによる可撓的摩擦係合手段により一定の割合に薄めたトルクが作用し、それが常時円環部材50に対する円環部材64の軸線方向偏倚に変換されるので、環状カムを58および62の傾斜角を適当に設定しておくことにより、ベルト挟み径調節手段の作動に応じて、追従に遅れを来たすことなく、ベルト挟み圧を無端ベルトとプーリ対間の伝達トルクの変化に対応させてた適正値に変化させることができる。
【0038】
図4は、本発明による無段変速装置の第四の実施の形態を示す同様の解図的断面図である。この第四の実施の形態は、上記第二の実施の形態が上記第一の実施の形態に対しなす関係と同じ関係を上記第三の実施の形態に対しなすものである。図4に於いては、図3に示す部分に対応する部分は図3に於けると同じ符号により示されており、また図2に示す部分に対応する部分は図2に於けると同じ符号により示されている。この第四の実施の形態がその作動の一部に於いては第三の実施の形態の作動と同じであり、その作動の残りの部分に於いては第二の実施が形態の作動と同じであることは明らかであろう。
【0039】
以上に於いては本発明を四つの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無段変速装置の第一の実施の形態を示す解図的断面図。
【図2】本発明による無段変速装置の第二の実施の形態を示す解図的断面図。
【図3】本発明による無段変速装置の第三の実施の形態を示す解図的断面図。
【図4】本発明による無段変速装置の第四の実施の形態を示す解図的断面図。
【符号の説明】
10…プーリ対、12…軸線方向不動プーリ、14…前後進切換装置、16…軸線方向可動プーリ、18…軸線方向不動プーリ軸、20…中心孔、22,24…ラジアル−スラスト軸受、26…ハウジング、28…ラジアル−スラスト軸受、30…中空ハブ、32,33…歯車、34…ねじ筒、36…ねじ孔、38…円板部材、40…エッジ、42…ガイドレール、44…環状溝、46…ボール、48…ボールリテーナ、50…輪形部材、52…環状溝、54…スプライン孔、56,57…スプライン、58…環状カム、60…ボール、62…環状カム、64…円環部材、66…圧縮コイルばね、68…環状溝、70…ボール、72…ボールリテーナ、74…環状溝、76…プーリ対、78…軸線方向不動プーリ、80…軸線方向可動プーリ、82…軸線方向不動プーリ軸、84,86…ラジアル−スラスト軸受、88…スプライン孔、90…スプライン、92…ラジアル−スラスト軸受、94…中空ハブ、96,97…歯車、98…ねじ筒、100…ねじ孔、102…円板部材、104…エッジ、106…ガイドレール、108…環状溝、110…ボール、112…ボールリテーナ、114…環状溝、116,118…ピニオン、120…軸、122,124…軸受、126…電動アクチュエータ、128…ピニオン、130…変速制御装置、132…無端ベルト、134,136…ピニオン、138,140…電動アクチュエータ、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuously variable transmission, in particular, a drive pulley pair capable of variably adjusting a belt pinching diameter of a V-shaped belt pinching groove, a driven pulley pair capable of variably adjusting the belt pinching diameter, such a drive pulley pair and a driven pulley. An endless belt is stretched between the pair and the pair of driving pulleys and the pair of driven pulleys is reciprocally changed in belt diameter, so that the transmission ratio of the rotational force transmitted between the pair of belts is changed. The present invention relates to a continuously variable transmission that is continuously changed.
[0002]
[Prior art]
In this type of continuously variable transmission, a belt clamping diameter of the driving pulley pair and a belt clamping diameter of the driven pulley pair are set in order to set a speed ratio of a rotational force transmitted between the driving pulley pair and the driven pulley pair. Is required, and the driving and driven members are driven so that the rotational force is transmitted by frictional engagement between the endless belt and the driving pulley pair and the driven pulley pair. Belt pinching pressure generating means for applying a pinching pressure for pressing the endless belt between the pair of pulleys in the pulley pair is required.
[0003]
As the above-mentioned pinching diameter adjusting means, a mechanical device combining a screw feeding means and a gear interlocking means, a hydraulic device combining a cylinder / piston feeding means and a hydraulic path interlocking means, and the like, It is known as described in the following patent documents.
[0004]
The belt clamping pressure generating means acts on a spring or a pulley pair that urges the axially movable pulley toward the axially stationary pulley in at least one of the driving pulley pair and the driven pulley pair. 2. Description of the Related Art There is known a bias conversion means for providing an annular cam between two members relatively rotated and biased by a torque, and converting a rotation bias generated between the two members into an axial bias between the two members.
[0005]
For example, in the following Patent Document 1, in this type of continuously variable transmission, the belt pinching diameter adjusting means includes an axially stationary pulley and a shaft thereof in each of a driving pulley pair and a driven pulley pair. A belt-type pinching pressure generating means that acts between an axially movable pulley mounted so as to be relatively non-rotatable in a rotational direction and relatively movable in an axial direction by a spline; A cam may be provided between two members that are relatively rotationally biased by the torque acting on the pair, and the cam may be configured as a bias converting means for converting the rotational bias generated between the two members into an axial bias between the two members. Patent Literature 2 below discloses a hydraulic device in which the belt pinching diameter adjusting means combines a feeding means using a cylinder / piston and an interlocking means using a hydraulic path. And it is provided particularly on the side of the driven pulley pair, wherein the belt pinching pressure generating means for applying a pinching pressure for pressing the endless belt between the pair of pulleys is configured as a spring element, and It is stated that it is provided in particular on the side of the drive pulley pair.
[Patent Document 1]
JP-A-6-58385
[Patent Document 2]
JP-A-11-22798
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional continuously variable transmission of this type including the devices of Patent Documents 1 and 2, the belt pinching diameter adjusting means and the belt pinching pressure generating means are individually arranged in parallel with the pulley pair. To act on. That is, the belt pinching diameter adjusting means independently operates in response to a shift command from the shift control device to set the separation distance between the pair of pulleys to a predetermined value, while the belt pinching pressure generating means performs In the case of hydraulic pressure, etc., the belt pinching pressure is target-controlled in accordance with the belt pinching pressure control command from the belt pinching pressure control device, and when the belt pinching pressure is generated by a cam or the like, it is endless due to insufficient belt pinching pressure. The cam is operated by using the relative slip generated between the belt and the pulley, and the axially movable pulley or the axially stationary pulley is pressed toward the other individually.
[0007]
However, if the operation of the belt pinching diameter adjusting means and the operation of the belt pinching pressure generating means are performed separately, when the belt pinching diameter is changed by the belt pinching diameter adjusting means, the belt pinching diameter adjusting means changes the belt. The pinching diameter actually changes, as a result, the effective pinching width of the pulley pair with respect to the endless belt changes, and as a result, the reaction of the endless belt acting on the belt pinching pressure generating means changes, and the belt pinching pressure generating means Changes the operation so as to follow the operation of the belt pinching diameter adjusting means.Therefore, there is a delay in following the change in the belt pinching pressure with respect to the change in the belt pinching diameter adjustment. However, there is a problem that a state may not be maintained.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to improve a continuously variable transmission of the above-described type so that the pinching pressure on the endless belt is appropriately maintained even during a change in a gear ratio. I have.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a drive pulley pair capable of variably adjusting a belt holding diameter of a V-shaped belt holding groove, a driven pulley pair capable of variably adjusting the belt holding diameter, and a drive pulley pair. And an endless belt stretched between the driven pulley pair; a belt pinching diameter adjusting means for reciprocally changing a belt pinching diameter of the driving pulley pair and a belt pinching diameter of the driven pulley pair; In at least one of the pulley pair and the driven pulley pair, a pinching pressure that increases in accordance with an increase in torque transmitted between the pulley pair and the endless belt is applied to the endless belt sandwiched between the pair of pulleys. And a belt-clamping-diameter adjusting means for adjusting the belt-clamping diameter via the belt-clamping-pressure generating means. It proposes a continuously variable transmission, wherein the door.
[0010]
The belt pinching diameter adjusting means is configured to limit the axial separation distance of the pulley that is rotatable with respect to the axially immovable pulley and that is axially movable with respect to the axially immovable pulley to a controlled predetermined value or less. A second member that rotates together with the axially stationary pulley in a state where the belt pinching pressure generating means is restricted in the axial position by the first member, with the rotation of the axially movable pulley. A third member that is subjected to a more flexible rotational torque; and the third member is moved to the second member as the third member is rotationally biased relative to the second member by the flexible rotational torque. And a bias converting means for axially moving the axially movable pulley toward the axially stationary pulley by moving the axially movable pulley toward the axially stationary pulley.
[0011]
Alternatively, the belt pinching diameter adjusting means is locked to a relative rotation with respect to an axially immovable pulley, and a predetermined value in which an axially movable distance between the axially movable pulley and the axially immovable pulley is controlled. The belt clamping pressure generating means includes a first member which is restricted below, and wherein the belt member is subjected to a flexible braking torque by the first member in a state where an axial position is restricted by the first member. A second member that can rotate following the directional movable pulley, a third member that receives more flexible rotational torque as the axially movable pulley rotates, and the flexible rotational torque. Thereby moving the third member axially away from the second member as the third member is rotationally biased relative to the second member, thereby moving the axially movable pulley to the shaft. It may have a biasing converting means for biasing axially toward the direction immovable pulley.
[0012]
In any of the above cases, the displacement converting means may be an annular cam means incorporated between the annular facing surfaces of the second member and the third member.
[0013]
The belt pinching pressure generating means may include a spring element that flexibly urges the third member toward the second member in a direction away from the second member in the axial direction.
[0014]
Furthermore, the second member may be in axial contact with the first member via a ball-type thrust bearing, and the axially movable pulley may be in contact with the third member via a ball-type thrust bearing. May be in contact with the member in the axial direction.
[0015]
Function and effect of the present invention
A drive pulley pair capable of variably adjusting the belt pinching diameter of the V-shaped belt pinching groove as described above, a driven pulley pair capable of variably adjusting the belt pinching diameter, and a hook between the drive pulley pair and the driven pulley pair. In the continuously variable transmission having the transferred endless belt, the belt pulling diameter adjusting means for reciprocally changing the belt pulling diameter of the driving pulley pair and the belt pulling diameter of the driven pulley pair, and the driving pulley At least one of the pair and the driven pulley pair acts on the endless belt sandwiched between the pair of pulleys with a pinching pressure that increases as the torque transmitted between the pair of pulleys and the endless belt increases. And a belt-clamping-pressure generating means for causing the belt-clamping-diameter adjusting means to adjust the belt-clamping diameter via the belt-clamping-pressure generating means. If the belt pinching diameter is changed by the belt pinching diameter adjusting means so as to change the speed ratio of the continuously variable transmission, the change in the belt pinching pressure caused by the change in the belt pinching diameter is immediately applied to the belt pinching. Since it is transmitted to the pressure generating means, there is no delay in the operation of the belt nipping pressure generating means with respect to the operation of the belt nipping diameter adjusting means, and even during the change of the speed ratio, the belt nipping pressure is equal to that of the endless belt. An appropriate value is continuously maintained at all times according to the magnitude of the torque to be transmitted between the pair of pulleys.
[0016]
In this case, the belt pinching diameter adjusting means includes a first member that is rotatable with respect to the pulley that is immovable in the axial direction and that limits the axial separation distance of the pulley that is movable in the axial direction to a controlled predetermined value or less. A second member that rotates together with the axially stationary pulley in a state where the belt pinching pressure generating means has an axial position restricted by the first member, and a second member that rotates with the rotation of the axially movable pulley. A third member subjected to a flexural rotational torque; and the third member is moved away from the second member as the third member is rotationally biased relative to the second member by the flexible rotational torque. Bias conversion means for moving the axially movable pulley in the axial direction toward the axially immovable pulley by moving the pulley in the axial direction. When the separation distance between the pairs is changed, if the belt pinching pressure is insufficient due to the change in the separation distance between the pulleys, the pulley that rotates freely with respect to the pulley to which the driving torque or the load torque is applied is driven by the endless belt. Rotationally biasing, whereby the third member is rotationally biased relative to the second member, whereby the third member is axially moved away from the second member and the axially movable pulley is axially displaced. Since the belt is pushed toward the direction-immobile pulley, the operation of increasing the belt-clamping pressure is performed immediately. If the belt-clamping pressure is too large, the axially movable pulley is pushed in a direction away from the axial-direction immovable pulley, so that the third member Is pressed against the second member and is rotationally biased against the second member to move the axially movable pulley away from the axially stationary pulley. Since working for biasing is immediately performed, it can follow without delay the operation of the belt sandwiching pressure generating means to the operation of the belt pinching diameter adjusting means.
[0017]
Further, the belt pinching diameter adjusting means is locked for relative rotation with respect to an axially immovable pulley, and limits the axial separation distance of the axially movable pulley to a controlled predetermined value or less. A member, wherein the belt pinching pressure generating means follows the axially movable pulley while being subjected to a flexible braking torque by the first member in a state where the axial position is restricted by the first member. A second member that can rotate, a third member that is subjected to a flexible rotational torque by the rotation of the axially movable pulley, and a third member that is subjected to the flexible rotational torque. The third member is axially further away from the second member as it is rotationally biased relative to the second member, thereby axially biasing the axially movable pulley toward the axially stationary pulley. And a bias converting means for causing the torque acting on the pulley pair to be reduced by frictional engagement always acts between the second member and the third member. Since it is converted to the axial deviation of the third member with respect to the second member, the belt clamping diameter is adjusted so that the belt clamping pressure changes appropriately in accordance with the change in the transmission torque between the endless belt and the pulley pair. The operation of the belt clamping pressure generating means can follow the operation of the means without delay.
[0018]
In any of the above cases, if the displacement converting means is an annular cam means incorporated between the annular facing surfaces of the second member and the third member, the transmission is performed between the endless belt and the pair of pulleys. The pinching pressure, which increases proportionally to the magnitude of the torque to be applied, can be applied between the endless belt and the pulley pair, and the endless belt pinching pressure to be generated by the pair of pulleys is transmitted between the endless belt and the pulley pair. It can be controlled to an appropriate value according to the magnitude of the torque to be performed.
[0019]
In addition, if the belt pinching pressure generating means includes a spring element that flexibly biases the third member in a direction away from the second member in the axial direction, the first member And the second member are always kept in contact with each other, and the third member and the axially movable pulley are always kept in contact with each other, and when the continuously variable transmission starts rotating, the second member And the third member can be reliably caused to rotate, and the belt pinching pressure generating means can be reliably operated.
[0020]
Further, the second member is axially abutted against the first member via a ball-type thrust bearing, and the axially movable pulley is connected to the third member via a ball-type thrust bearing. If the contact is made in the axial direction, even if heat is generated in these thrust bearings during operation of the continuously variable transmission, the heat can be dissipated more effectively, and the durability of the device is increased. be able to.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is an illustrative longitudinal sectional view showing a first embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention. In the illustrated embodiment, an axially
[0022]
A
[0023]
An
[0024]
The ring-shaped
[0025]
An
[0026]
According to such a configuration, the magnitude of the axial separation distance of the axially
[0027]
On the other hand, in the illustrated embodiment, the
[0028]
A
[0029]
An
[0030]
The
[0031]
A V-shaped groove formed between the axially
[0032]
Thus, according to the illustrated embodiment, a pair of drive pulleys (10) capable of variably adjusting the belt clamping diameter of the V-shaped belt clamping groove, a pair of driven pulleys (76) capable of variably adjusting the belt clamping diameter, An endless belt (132) stretched between the pair of pulleys and the driven pulley, and a belt clamping diameter adjusting means (30) for reciprocally changing the belt clamping diameter of the driving pulley pair and the belt clamping diameter of the driven pulley pair. To 42), and at least one of the driving pulley pair and the driven pulley pair (only the driving pulley pair in this embodiment) is transmitted between the pair of endless belts and the endless belt. A belt pinching pressure generating means (58, 60, 62) for applying a pinching pressure that increases in accordance with an increase in torque, wherein the belt pinching diameter adjusting means (30 to 42) includes a bell pinching diameter adjusting means (30 to 42). Structure sandwiched via the pressure generating means (58, 60, 62) to adjust the belt scissors size is obtained. The pinching pressure for sandwiching the endless belt between the pair of pulleys exerts a tensioning action on the endless belt stretched between the pair of pulleys by an action of increasing the belt pinching diameter in the pair of pulleys. If the pressure generating means is provided on either the driving pulley pair or the driven pulley pair, the other pulley pair can also generate the belt clamping pressure.
[0033]
FIG. 2 is an illustrative longitudinal sectional view showing a second embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the mechanism for linking the
[0034]
In the second embodiment, the
[0035]
FIG. 3 is an illustrative sectional view showing a third embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that in the
[0036]
In the third embodiment, a portion of the axially stationary pulley shaft 18 that penetrates through the
[0037]
According to this configuration, the torque acting on the pair of pulleys is always reduced between the
[0038]
FIG. 4 is a similar schematic cross-sectional view showing a fourth embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention. In the fourth embodiment, the same relation as the second embodiment to the first embodiment is applied to the third embodiment. In FIG. 4, parts corresponding to the parts shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3, and parts corresponding to the parts shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as in FIG. Is indicated by The operation of the fourth embodiment is the same as the operation of the third embodiment in part of the operation, and the operation of the second embodiment is the same as the operation of the second embodiment in the rest of the operation. It should be clear that
[0039]
Although the present invention has been described in detail with reference to the four embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an illustrative sectional view showing a first embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 2 is an illustrative sectional view showing a second embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 3 is an illustrative sectional view showing a third embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 4 is an illustrative sectional view showing a fourth embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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