JP2005076841A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成にて作動油供給機構のシール性を向上でき、車両の被牽引時においても遊星歯車機構等の潤滑性を確保できるベルト式無段変速機を提供すること。
【解決手段】油圧ポンプにより作動油が圧送されない状態で、ハウジング内に貯留された作動油をプライマリプーリ５０内の油圧室５５Ａに供給する作動油供給機構を備えたベルト式無段変速機１において、前記作動油供給機構を、攪拌された潤滑油を導入するための被牽引時用油路２３ｂと、必要時に潤滑油を油圧室５５Ａに導くための油路開閉部材１３とを備えて構成し、これらをトランスアクスルリヤカバー２３内に形成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ベルト式無段変速機に関し、更に詳しくは、簡易な構成にて作動油供給機構のシール性を向上でき、車両の被牽引時においても遊星歯車機構等の潤滑性を確保できるベルト式無段変速機に関する。

無段変速機を備えた車両では、一般に、車両の停止に際しては再発進のために変速比を最大減速側へ変化させる変速比制御が実行される。このため、上記車両の被牽引時には、無段変速機の出力軸よりも入力軸が高速回転させられて潤滑油を必要とする一方、エンジンにより駆動される油圧ポンプの停止により、通常走行時には供給される潤滑油が前後進切換え機構の遊星歯車機構に送られて来ないので、遊星歯車機構内が潤滑不足となって耐久性が損なわれるおそれがある。

このような場合、被牽引時の車両速度が低速から高速に移行した場合、変速比を最大減速側から最小減速側に変更できればよいが、そのためには、遠心油圧によって無段変速機の入力軸側のプライマリプーリに形成されている油圧室の容積を大きくするために、この油圧室に作動油を補給する必要があった。

このような車両の被牽引時においても遊星歯車機構等の潤滑を行うことができる車両用ベルト式無段変速機が、たとえば特許文献１に開示されている。すなわち、このベルト式無段変速機は、ハウジングと、当該ハウジング内において回転可能に支持された入力軸および出力軸と、溝幅が可変の外周溝を備えて当該入力軸および出力軸にそれぞれ設けられた一対の一次側可変プーリおよび二次側可変プーリと、それら一対の一次側可変プーリおよび二次側可変プーリの外周溝幅を変化させる一次側油圧シリンダおよび二次側油圧シリンダと、前記一次側可変プーリおよび二次側可変プーリの外周溝にそれぞれ巻き掛けられた伝動ベルトとを備え、油圧ポンプから前記一次側油圧シリンダおよび二次側油圧シリンダへそれぞれ供給される作動油の圧力あるいは流量が調節されることによって変速比が変化させられる形式のものである。

そして、このベルト式無段変速機は、前記ハウジングに開口し、当該ハウジング内に貯留する作動油を取り入れるための取油口と、前記一次側油圧シリンダ内と前記取油口とを接続する接続油路と、前記油圧ポンプにより作動油が圧送されている状態では前記接続油路を閉じるが、当該油圧ポンプにより作動油が圧送されない状態では前記接続油路を開く開閉弁（逆止弁）とを含むことを特徴とするものである。また、この開閉弁は、ハウジングの端面に密着した状態で固定されたエンドプレートに配置されている。

このように構成されたベルト式無段変速機では、油圧ポンプにより作動油が圧送されない被牽引状態では、入力軸が比較的高速で回転させられるのに伴って一次側油圧シリンダ内に遠心油圧が発生し、この遠心油圧と二次側油圧シリンダ内の遠心油圧とがある変速比でバランスをとろうとする。このとき、一次側油圧シリンダ内と前記取油口とを接続する接続油路が開閉弁によって開かれるので、ハウジング内に貯留する作動油が取油口から取り入れられて一次側油圧シリンダ内に流入し、一次側油圧シリンダ内の遠心油圧が増加していく。

これにより、一次側可変プーリの有効径が徐々に大きくされて入力軸回転速度が低くされ、伝動ベルトおよび前後進切換え機構の遊星歯車の摩耗が軽減されるとともに耐久性が向上する。また、入力軸とともに回転する前後進切換え機構の遊星歯車の焼き付きも抑制
される。

特開平２−８０８４５号公報

しかしながら、上記従来技術では、ハウジングとエンドプレートとが別部材で構成されているため、開閉弁による上記開閉機能を発揮させるためには、ハウジングとエンドプレートとの接合面におけるシール性を向上させる必要があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成にて作動油供給機構のシール性を向上でき、車両の被牽引時においても遊星歯車機構等の潤滑性を確保できるベルト式無段変速機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の請求項１に係るベルト式無段変速機は、油圧ポンプにより作動油が圧送されない状態で、ハウジング内に貯留された作動油をプライマリプーリ内の油圧室に供給する作動油供給機構を備えたベルト式無段変速機において、前記作動油供給機構を、前記ハウジングの隔壁内と、前記ハウジング内に配置された前記油圧ポンプの筐体との少なくとも一方に形成したことを特徴とするものである。

また、この発明の請求項２に係るベルト式無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記ハウジング内に貯留された作動油は、少なくとも２軸のギヤ、３軸のギヤ、４軸のギヤのいずれかと同一平面上で、かつ、発進装置とプライマリプーリ間の隔壁により貯留されることを特徴とするものである。

また、この発明の請求項３に係るベルト式無段変速機は、請求項１または２に記載の発明において、回転軸は回転方向に傾斜した傾斜油路を備え、前記ハウジング内に貯留された作動油を前記傾斜油路から導入し前記プライマリプーリ内の油圧室に供給することを特徴とするものである。

この発明に係るベルト式無段変速機（請求項１）によれば、作動油供給機構をハウジングの隔壁内に形成したので、攪拌された作動油のシール性を向上できるとともに、ハウジングの小型化に寄与できる。

また、この発明に係るベルト式無段変速機（請求項２）によれば、各ギヤによる作動油の伝達経路に沿って作動油を貯留できるので、作動油の貯留性を向上することができる。

また、この発明に係るベルト式無段変速機（請求項３）によれば、回転軸の周囲から作動油を効率よく捕集でき、プライマリプーリ内の油圧室に供給することができる。

以下に、この発明に係るベルト式無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

先ず、本発明が適用されるベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置の全体構成について図２に基づいて説明する。ここで、図２は、ベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置
を示すスケルトン図である。図２に示すように、内燃機関であるエンジン１０の出力側には、トランスアクスル２０が設けられている。

このトランスアクスル２０の筐体は、トランスアクスルハウジング２１と、このトランスアクスルハウジング２１のエンジン１０の出力側と反対側に取り付けられたトランスアクスルケース２２と、このトランスアクスルケース２２のエンジン１０の出力側と反対側に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー（ハウジング）２３とから構成されている。

トランスアクスルハウジング２１の内部には、トルクコンバータ（発進装置）３０が収納されている。また、トランスアクスルケース２２およびトランスアクスルリヤカバー２３の内部には、前後進切換え機構４０とベルト式無段変速機１と差動装置である最終減速機７０が収納されている。

トルクコンバータ３０は、エンジン１０のトルクを増加してベルト式無段変速機１に伝達するものであり、ポンプインペラ３１と、タービンランナ３２と、ステータ３３と、ロックアップクラッチ３４と、ダンパ装置３５等を備えている。すなわち、トランスアクスルハウジング２１の内部には、クランクシャフト１１と同一の軸線を中心として回転可能なインプットシャフト３８が設けられている。インプットシャフト３８におけるエンジン１０側の端部には、タービンランナ３２が取り付けられている。

一方、クランクシャフト１１の後端には、ドライブプレート１２を介してフロントカバー３７が連結されており、このフロントカバー３７にはポンプインペラ３１が接続されている。このタービンランナ３２とポンプインペラ３１とは対向配置され、これらの内側にはステータ３３が設けられている。

ステータ３３には、ワンウェイクラッチ３９を介して中空軸３６が接続されている。そして、この中空軸３６の内部にインプットシャフト３８が設けられている。また、インプットシャフト３８におけるフロントカバー３７側の端部には、ダンパ装置３５を介してロックアップクラッチ３４が設けられている。上記のように構成されたフロントカバー３７およびポンプインペラ３１等により形成されたケーシング（図示せず）内には、作動油が供給されている。

ここで、トルクコンバータ３０の動作を説明する。エンジン１０のトルクは、クランクシャフト１１からドライブプレート１２を介して、トルクコンバータ３０のフロントカバー３７に伝達される。ロックアップクラッチ３４がダンパ装置３５により解放されている場合は、フロントカバー３７に伝達されたトルクがポンプインペラ３１に伝達され、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間を循環する作動油を介して、タービンランナ３２に伝達される。タービンランナ３２に伝達されたトルクは、インプットシャフト３８に伝達される。

トルクコンバータ３０と後述する前後進切換え機構４０との間には、オイルポンプ（油圧ポンプ）２６が設けられている。このオイルポンプ２６のロータ２７と、ポンプインペラ３１とが円筒形状のハブ２８により接続されている。また、オイルポンプ２６のボデー（筐体）２９は、トランスアクスルケース２２側に固定されている。更に、ハブ２８と中空軸３６とがスプライン嵌合されている。このような構成により、エンジン１０の動力がポンプインペラ３１を介してロータ２７に伝達され、オイルポンプ２６を駆動することとなる。

前後進切換え機構４０は、トルクコンバータ３０内のインプットシャフト３８に伝達さ
れたエンジン１０のトルクをプライマリプーリ５０に伝達するものである。また、前後進切換え機構４０は、遊星歯車機構４１と、フォワードクラッチ４２と、リバースブレーキ４３とにより構成されている。

遊星歯車機構４１は、サンギヤ４４と、ピニオン（プラネタリピニオン）４５と、リングギヤ４６とにより構成されている。サンギヤ４４は、連結部材（図示せず）にスプライン嵌合されている。この連結部材は、プライマリプーリ５０の回転部材であるプライマリシャフト（１軸）５１にスプライン嵌合されており、サンギヤ４４に伝達されたトルクは、プライマリシャフト５１に伝達される。

ピニオン４５は、サンギヤ４４に噛み合い、その周囲に複数個（例えば、３個）配置されている。また、各ピニオン４５は、このピニオン４５を自転可能に支持するとともに、このピニオン４５をサンギヤ４４の周囲で一体に公転可能に支持するキャリヤ４８に保持されている。このキャリヤ４８は、その外周端部でリバースブレーキ４３に接続されている。リングギヤ４６は、キャリヤ４８に保持されている各ピニオン４５に噛み合い、フォワードクラッチ４２を介して、トルクコンバータ３０内のインプットシャフト３８に接続されている。

フォワードクラッチ４２は、インプットシャフト３８の中空部に供給された作動油により、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるものである。フォワードクラッチ４２のＯＦＦ時には、インプットシャフト３８に伝達されたトルクをリングギヤ４６に伝達し、フォワードクラッチ４２のＯＮ時には、リングギヤ４６とサンギヤ４４とピニオン４５が互いに相対回転することなく、インプットシャフト３８に伝達されたトルクを直接サンギヤ４４に伝達するように構成されている。

リバースブレーキ４３は、トランスアクスルケース２２の外部から供給された作動油によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるものである。このＯＮ／ＯＦＦ制御には、図示しないブレーキピストンが用いられる。なお、前進走行時には、フォワードクラッチ４２がＯＮ、リバースブレーキ４３がＯＦＦにされ、後進走行時には、フォワードクラッチ４２がＯＦＦ、リバースブレーキ４３がＯＮにされる。

つぎに、本発明の要部であるベルト式無段変速機１の概略構成について図２に基づいて説明する。ベルト式無段変速機１は、インプットシャフト３８と同心状に配置されたプライマリシャフト５１と、このプライマリシャフト５１と平行に配置されたセカンダリシャフト（２軸）６１とを備えている。このプライマリシャフト５１は、軸受８１，８２により回転可能に支持されている。また、セカンダリシャフト６１は、軸受８３，８４により回転可能に支持されている。

上記プライマリシャフト５１には、プライマリプーリ５０が設けられており、セカンダリシャフト６１側には、セカンダリプーリ６０が設けられている。プライマリプーリ５０は、プライマリシャフト５１の外周に一体的に形成された固定シーブ５２と、プライマリシャフト５１の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ５３とを備えている。

そして、この固定シーブ５２と可動シーブ５３との対向面間にＶ字形状の溝８０ａが形成されている。また、この可動シーブ５３をプライマリシャフト５１の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ５３と固定シーブ５２とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ５７が設けられている。

一方、セカンダリプーリ６０は、セカンダリシャフト６１の外周に一体的に形成された固定シーブ６２と、セカンダリシャフト６１の軸線方向に移動できるように構成された可
動シーブ６３とを備えている。そして、この固定シーブ６２と可動シーブ６３との対向面間にＶ字形状の溝８０ｂが形成されている。また、この可動シーブ６３をセカンダリシャフト６１の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ６３と固定シーブ６２とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ６４が設けられている。

上記プライマリプーリ５０の溝８０ａおよびセカンダリプーリ６０の溝８０ｂに対して、ベルト８０が巻き掛けられている。このベルト８０は、多数の金属製の駒および複数本のスチールリングで構成されている。このベルト８０により、プライマリプーリ５０に伝達されたエンジン１０のトルクをセカンダリプーリ６０に伝達する。なお、セカンダリプーリ６０とトランスアクスルリヤカバー２３との間には、セカンダリシャフト６１に固定されたパーキングギヤ６５が配置されている。

また、セカンダリシャフト６１におけるエンジン１０側には、カウンタドライブピニオン９２が固定されており、カウンタドライブピニオン９２の両側には、軸受８７，８８が配置されている。カウンタドライブピニオン９２と最終減速機７０との間の動力伝達経路９０には、セカンダリシャフト６１と平行なインターミディエイトシャフト（３軸）９１が設けられている。

インターミディエイトシャフト９１は、軸受８５，８６により回転可能に支持され、カウンタドリブンギヤ９３およびファイナルドライブピニオン９４が設けられている。このカウンタドリブンギヤ９３は、上記カウンタドライブピニオン９２と噛み合わされている。

また、最終減速機７０は、内部が中空のデフケース７１と、ピニオンシャフト７２と、ピニオン７３，７４と、サイドギヤ７５，７６とにより構成されている。このデフケース７１は、軸受７７，７８により回転可能に支持されている。また、このデフケース７１の外周には、リングギヤ７９が設けられており、このリングギヤ７９が上記ファイナルドライブピニオン９４と噛み合わされている。

ピニオンシャフト７２は、デフケース７１の中空部に取り付けられている。ピニオン７３，７４は、このピニオンシャフト７１に固定されている。サイドギヤ７５，７６は、ピニオン７３，７４の両方に噛み合わされている。また、サイドギヤ７５，７６は、それぞれフロントドライブシャフト（４軸）１０１に固定されており、このフロントドライブシャフト１０１の端部に車輪１００が取り付けられている。

以上のように構成されたトランスアクスルケース２２の内部では、図３中の矢印に示すように、トランスアクスルケース２２の底部（オイルパン）に貯留された潤滑油３が、回転するリングギヤ７９によって掻き上げられ、各ギヤ９４，９３，９２の噛み合い面を伝達し飛散しながら、最終減速機７０等の各構成部材（たとえば、各シャフト１０１，９１，６１や各軸受８３〜８８等）を潤滑するとともに、更にトランスアクスルケース２２の内壁面に当たり、落下してプライマリシャフト５１等を潤滑している。ここで、図３は、動力伝達装置内の潤滑油が伝達される様子示す模式図である。

なお、トランスアクスルケース２２内に貯留された作動油は、作動油の伝達経路に沿ってその貯留性を高めることができれば、少なくともセカンダリシャフト６１のギヤ９２、インターミディエイトシャフト９１のギヤ９３，９４、フロントドライブシャフト１０１のギヤ７９等のいずれかと同一平面上で、かつ、トルクコンバータ３０とプライマリプーリ５０間の隔壁により貯留されるようになっていればよい。

また、上記ベルト式無段変速機１をはじめとする各構成要素は、各種センサ情報に基づ
いて図示しない電子制御装置により制御される。この電子制御装置には、ベルト式無段変速機１の変速制御を行うためのデータが記憶されている。たとえば、アクセル開度や車速等の情報に基づく走行状態に応じて、ベルト式無段変速機１の変速比を制御することにより、エンジン１０の最適な運転状態を選択するためのデータが記憶されている。

具体的には、油圧アクチュエータ５７の油圧を制御することにより、プライマリプーリ５０の溝８０ａの幅が調整される。その結果、プライマリプーリ５０におけるベルト８０の巻き掛け半径が変化し、ベルト式無段変速機１の入力回転数と出力回転数の比、すなわち変速比が無段階（連続的）に制御される。

更に、油圧アクチュエータ６４の油圧を制御することにより、セカンダリプーリ６０の溝８０ｂの幅が変化する。ベルト８０に対するセカンダリプーリ６０の軸方向の挟圧力が制御される。この挟圧力によりベルト８０の張力が制御され、プライマリプーリ５０およびセカンダリプーリ６０とベルト８０との接触面圧が制御される。油圧アクチュエータ６４の油圧は、ベルト式無段変速機１に入力されるトルク、およびベルト式無段変速機１の変速比等に基づいて制御される。

つぎに、このベルト式無段変速機１の基本動作について図２に基づいて説明する。エンジン１０のトルクがプライマリシャフト５１を介してプライマリプーリ５０に伝達すると、そのトルクはベルト８０を介してセカンダリプーリ６０に伝達され、このセカンダリプーリ６０のセカンダリシャフト６１を回転させる。

セカンダリプーリ６０に伝達されたトルクは、セカンダリシャフト６１から動力伝達経路９０のカウンタドライブピニオン９２およびカウンタドリブンギヤ９３を介して、インターミディエイトシャフト９１に伝達され、インターミディエイトシャフト９１を回転させる。

そして、インターミディエイトシャフト９１に伝達されたトルクは、ファイナルドライブピニオン９４およびリングギヤ７９を介して最終減速機７０のデフケース７１に伝達され、このデフケース７１を回転させる。デフケース７１に伝達されたトルクは、ピニオン７３，７４およびサイドギヤ７５，７６を介してフロントドライブシャフト１０１に伝達され、車輪１００を回転させる。

つぎに、本発明の要部であるベルト式無段変速機１の構成について図１に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、この発明の実施例１に係るベルト式無段変速機のプライマリプーリ付近を示す断面図である。

図１に示すように、トランスアクスルリヤカバー２３の隔壁内には、通常走行時にプライマリプーリ５０に作動油（図３に示す潤滑油３を圧力制御して圧送されているもの）を供給するための通常走行時用油路２３ａと、被牽引時にプライマリプーリ５０に作動油（攪拌され飛散した潤滑油を捕集したもの）を供給するための被牽引時用油路（作動油供給機構）２３ｂが形成されている。両油路２３ａ，２３ｂをトランスアクスルリヤカバー２３の隔壁内に構成することにより、トランスアクスルリヤカバー２３の外部への突出量を低減することができる。また、隔壁内に構成されているので、従来技術よりも容易にシール性を確保することができる。

この通常走行時用油路２３ａは、プライマリプーリ５０の油圧アクチュエータ５７を制御するために、たとえば図示しないバルブボデー側から所定圧力に制御されて供給される潤滑油の流路となるものである。また、両油路２３ａ，２３ｂは、油圧が作用していない場合には、後述する油路開閉部材（作動油供給機構）１３を介して連通している。

なお、図示しないバルブボデー（オイルパンの潤滑油貯留部）から通常走行時用油路２３ａを介してプライマリプーリ５０の油圧室５５Ａ，５５Ｂに至る流路をほぼ密封し、当該流路の下端部に潤滑油吸入口を設けて構成することもできる。このように構成することにより、遠心油圧によって広がろうとする油圧室５５Ａの負圧を利用し、上記潤滑油貯留部から潤滑油を補給することができる。したがって、潤滑油を補給するための専用部品を増加させずに構成することができる。

被牽引時用油路２３ｂは、図３を用いて上述したように、車両の被牽引時に各ギヤ７９，９４，９３，９２等によって攪拌された潤滑油３を捕集して、これをプライマリプーリ５０の油圧アクチュエータ５７の制御に利用するために設けたものである。その理由は、以下のとおりである。

すなわち、無段変速機を備えた車両では、一般に、車両の停止に際しては再発進のために変速比を最大減速側へ変化させる変速比制御が実行される。このため、上記車両の被牽引時には、無段変速機の出力軸よりも入力軸が高速回転させられて潤滑油を必要とする一方、エンジンにより駆動される油圧ポンプの停止により、通常走行時には供給される潤滑油が前後進切換え機構の遊星歯車機構に送られて来ないので、遊星歯車機構内が潤滑不足となって耐久性が損なわれるおそれがあるからである。

このような場合、被牽引時の車両速度が低速から高速に移行した場合、変速比を最大減速側から最小減速側に変更できればよいが、そのためには、遠心油圧によって油圧室５５Ａの容積を大きくするために、この油圧室５５Ａに作動油を補給する必要がある。そこで、攪拌された潤滑油３を被牽引時用油路２３ｂにより捕集して、これを上記油圧室５５Ａの作動油補給に充当するように構成したのである。

この被牽引時用油路２３ｂは、上述したようにトランスアクスルリヤカバー２３の隔壁内に設けることで、このトランスアクスルリヤカバー２３を少し構造変更するのみで簡易かつ安価に構成できる。

また、被牽引時用油路２３ｂをプライマリシャフト５１の軸心にできるだけ近づけて配置したことにより、つぎのような効果を奏する。すなわち、プライマリシャフト５１が回転すると、遠心油圧がプライマリシャフト５１の軸心付近から働くため、プライマリプーリ５０は大きなプーリ推力を得ることができる。したがって、被牽引時の変速比は、更に最小減速比側になるので、プライマリプーリ５０の回転が下がり、遊星歯車機構４１等の潤滑を十分に確保しつつ、牽引速度を上げることができる。

プライマリシャフト５１の軸心には、油路５１ａが設けられている。このプライマリシャフト５１の油路５１ａは、連通部材５１ｂの油路５１ｃを介して通常走行時用油路２３ａと連通している。また、油路５１ａには、半径方向に貫通した油路５１ｄ，５１ｅが設けられている。

可動シーブ５３は、プライマリシャフト５１の外周面に沿ってスライドする内筒部５３ａと、この内筒部５３ａの固定シーブ５２側の端部から外周側に向けて連続された半径方向部５３ｂと、この半径方向部５３ｂの外周端に連続され、かつ、軸受８２側に向けて軸線方向に伸ばされた外筒部５３ｃとを備えている。内筒部５３ａには、その内周面から外周面に亘って貫通する油路５３ｄが設けられている。そして、この油路５３ｄと上記油路５１ｅが連通している。

また、可動シーブ５３と軸受８２との間には、隔壁５４が配置されている。この隔壁５
４は、その内周側を構成する半径方向部５４ａと、この半径方向部５４ａの外周端に連続され、かつ、半径方向部５３ｂ側に向けて伸ばされた円筒部５４ｂと、この円筒部５４ｂにおける半径方向部５３ｂ側の端部に連続され、かつ、外側に向けて伸ばされた半径方向部５４ｃとを備えている。

隔壁５４の外周端には、シールリング５４ｄが取り付けられており、シールリング５４ｄと可動シーブ５３の外筒部５３ｃの内周面とが軸線方向に相対移動可能な状態で接触し、その接触部分にシール面が形成されている。このようにして、可動シーブ５３と隔壁５４とにより囲まれた空間に油圧室５５Ａが形成されている。そして、この油圧室５５Ａと油路５３ｄが連通している。

また、内筒部５３ａの内周面には、軸線方向の溝５６ａが設けられ、プライマリシャフト５１の外周面には軸線方向の溝５６ｂが設けられている。溝５６ａ，５６ｂとが円周方向で同一位相となるように、プライマリシャフト５１と可動シーブ５３とが位置決めされ、両溝５６ａ，５６ｂに跨る複数のボール５６ｃが配置されている。これらの溝５６ａ，５６ｂおよびボール５６ｃにより、プライマリシャフト５１と可動シーブ５３とが軸線方向に相対移動可能な状態となり、プライマリシャフト５１と可動シーブ５３とが円周方向に相対移動不可能な状態となっている。

更に、プライマリシャフト５１の外周には、環状のシリンダ５８が設けられている。シリンダ５８は、半径方向部５８ａと、この半径方向部５８ａの外周側に連続され、かつ、固定シーブ５２側に向けて軸線方向に伸ばされた円筒部５８ｂとを備えている。この円筒部５８ｂの内径は、可動シーブ５３の外筒部５３ｃの外形よりも大きく設定されている。また、上記構成のシリンダ５８の半径方向部５８ａの内周部が、軸受８２と隔壁５４の半径方向部５４ａとの間に配置されている。更に、プライマリシャフト５１の外周には、ナット８２ａが締結されている。

また、隔壁５４の円筒部５４ｂと、シリンダ５８の円筒部５８ｂとの間であり、かつ、シリンダ５８の半径方向部５８ａと、可動シーブ５３の外筒部５３ｃとの間には、ピストン５９が設けられている。このピストン５９は円板状に構成され、ピストン５９の内周にはＯリング５９ａが設けられ、外周にはシールリング５９ｂが設けられている。そして、ピストン５９と、隔壁５４およびシリンダ５８とが軸線方向にシール性を保ちながら移動可能に構成されている。

このようにして、シリンダ５８と隔壁５４とピストン５９により囲まれた環状の空間に油圧室５５Ｂが形成されている。また、隔壁５４の半径方向部５４ａと円筒部５４ｂとの境界部分には、隔壁５４を厚さ方向に貫通する油路５４ｅが形成されており、油圧室５５Ａと油圧室５５Ｂとが油路５４ｅにより連通している。

また、隔壁５４とピストン５９と可動シーブ５３の外筒部５３ｃとにより囲まれた空間に空気室５３ｅが形成され、この空気室５３ｅとシリンダ５８の外部とを連通する通気路５３ｆが設けられている。上記のように構成された油圧室５５Ａ，５５Ｂ、シリンダ５８、ピストン５９、隔壁５４、油路５３ｄ，５４ｅ等により、油圧アクチュエータ５７が構成されている。

つぎに、油路開閉部材１３について図４、図５および図１に基づいて説明する。ここで、図４は、油路開閉部材を示す拡大断面図、図５は、チェックボールおよび多孔板を示す斜視図である。この油路開閉部材１３は、通常走行時には閉じることによって通常走行時用油路２３ａと被牽引時用油路２３ｂとが連通しないよう構成されている。

また、油路開閉部材１３は、被牽引時には開いて通常走行時用油路２３ａと被牽引時用油路２３ｂとを連通させるように構成されている。これにより、被牽引時には、作動油（攪拌油）が軸心部に流入し、遠心力により油圧室５５Ａ，５５Ｂに充填され、遠心油圧が発生する。そして、この遠心油圧により広がろうとする油圧室５５Ａの負圧を利用し、作動油を被牽引時用油路２３ｂから油路５１ｃ，５１ａ等を経て油圧室５５Ａ内に導入することができる。

油路開閉部材１３は、図４および図５に示すように、チェックボール１３ａと、これを収納する円筒状のチェックボール収納体１３ｂと、チェックボール１３ａの落下を防止するとともに作動油が流れるように構成した多孔板１３ｆとを備えている。

また、チェックボール収納体１３ｂは、チェックボール１３ａの外径よりも小さい径の小径穴１３ｄと、チェックボール１３ａの外径よりも大きい径の大径穴１３ｃとを有し、両穴１３ｂ，１３ｃはテーパ部１３ｅを介して同心に設けられている。多孔板１３ｆは、たとえば金属製のチェックボール収納体１３ｂの下端部をかしめることによって取り付けることができる。

通常走行時には、このチェックボール１３ａには、通常走行時用油路２３ａからの作動油圧が下方から作用するので、図４中に想像線で示したように、チェックボール１３ａが押し上げられて小径穴１３ｄを塞ぐ。これにより、通常走行時の作動油が油路開閉部材１３で被牽引時用油路２３ｂ側に漏れることがないので、所定の作動圧を確保することができる。

一方、被牽引時には、自重で落下したチェックボール１３ａは多孔板１３ｆに支持され、かつ、小径穴１３ｄが開いているので、被牽引時用油路２３ｂから供給される作動油がこの小径穴１３ｄ、多孔板１３ｆを通って流下し、油路５１ｃ，５１ａ等に速やかに導入される。したがって、プライマリプーリ５０は、遠心油圧の効果を速やかに得ることができる。

なお、多孔板１３ｆと同様の機能を有するものとして、たとえば図６に示すように、載置状態のチェックボール１３ａによって完全に閉塞されないような穴１４ａを有するチェックボール支持板１４を用いることもできる。ここで、図６は、チェックボール支持板を示す斜視図である。

また、油路開閉部材１３を、図７に示すように構成することもできる。すなわち、油路開閉部材１３は、上記多孔板１３ｆと同様の機能を有するように、チェックボール収納体１３ｂと、チェックボール１３ａが挿通しない径を有するスプリング１３ｇと、このスプリング１３ｇおよびチェックボール１３ａを支持するリング状のスプリングピン１３ｈとから構成したものである。ここで、図７は、他の油路開閉部材を示す断面斜視図である。

以上のように、この実施例１に係るベルト式無段変速機によれば、被牽引時の車両速度が低速から高速に移行した場合に、遊星歯車機構等の潤滑性を確保しつつ、変速比を最大減速側から最小減速側に変更できる。

図８は、この発明の実施例２に係るベルト式無段変速機の要部を示す断面図である。なお、以下の説明において、すでに説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略または簡略化する。

図８に示すように、通常走行時用油路２３ａと被牽引時用油路２３ｂとを油路５１ａの
中心軸方向に所定距離Ｄ２だけオフセットさせて設けたものである。また、油路５１ａは、段差Ｄ１をなす段部１０３を設けて構成してある。

以上のように、この実施例２に係るベルト式無段変速機によれば、通常走行時用油路２３ａと被牽引時用油路２３ｂとを油路５１ａの中心軸方向に所定距離Ｄ２だけオフセットさせるとともに油路５１ａに段部１０３を設けたことにより、被牽引時用油路２３ｂから導入される作動油が通常走行時用油路２３ａに直接入りにくくすることができ、この作動油を効率的に油路５１ａに導入することができる。また、通常走行時用油路２３ａを作動油で充填しなくても、被牽引時用油路２３ｂからの作動油を油路５１ａに導入でき、油圧室５５Ａに導入できるので、遠心油圧の効果を早く得ることができる。

なお、上記と同様の効果を得るために、たとえば、図９に示すように、通常走行時用油路２３ａと被牽引時用油路２３ｂとを油路５１ａの半径方向にオフセットさせて設けてもよい。ここで、図９は、通常走行時用油路と被牽引時用油路とを油路の半径方向にオフセットさせた例を示す断面模式図であり、油路の中心方向から見た図である。

図１０は、この発明の実施例３に係るベルト式無段変速機への攪拌油の導入手段を示す要部断面図、図１１は、インプットシャフトの油路を示す部分断面図、図１２は、図１１に示した油路のＡ−Ａ断面を示す断面図である。

図３を用いて上述したように、攪拌油は車両の被牽引時に各ギヤ７９，９４，９３，９２等によって攪拌されてベルト式無段変速機１側に伝達されるので、この伝達経路において遠くに位置するトランスアクスルケース２２側には攪拌油が届きにくい。

そこで、図１０に示すように、オイルポンプ２６のボデー２９の頂部付近に攪拌油を貯留しやすくするための油溜用凹部２６ｂを設けるとともに、これをインプットシャフト３８内部の油路３８ａに導入するための油路２６ａ，２６ｃを設け、更にインプットシャフト３８に油路３８ａと油路２６ｃとを連通させる油路３８ｃを設けたものである。また、油路３８ａのベルト式無段変速機１側の端部は、油路開閉部材１３を介してプライマリシャフト５１の油路５１ａと連通させてある。

また、インプットシャフト３８の回転時における油路（傾斜油路）３８ｄによる攪拌油の捕集効率を高めるために、図１１および図１２に示すように、油路３８ｄを回転方向に対して動圧がインプットシャフト３８の軸心に向かうように所定角度θ傾斜させ、かつ、その油路３８ｄの開口を拡大した油導入用凹部３８ｅを所定角度α傾斜させて上記動圧が大きくなるように構成したものである。

以上のように、この実施例３に係るベルト式無段変速機によれば、上記実施例１のような被牽引時用油路２３ｂを設ける必要がないので、トランスアクスルリヤカバー２３の外部への突出量を更に低減できるとともに、攪拌油をオイルポンプ２６側から効率的にプライマリシャフト５１の油路５１ａに導入し、油圧室５５Ａに導入することができる。

なお、上記実施例３では、傾斜させた油路をインプットシャフト３８に適用した例を示したが、これに限定されず、その他のシャフトに適用することもでき、同様の効果を期待できる。

また、図１３に示すように、オイルポンプ２６のボデー２９の頂部に前述の油路開閉部材１３を設けて、作動油の逆流を防止できる構成を採用することもでき、上述の効果と同様の効果を期待できる。またこの場合は、通常走行時に作動油を供給する油路と共用する
こともできるので、全長を伸ばさずに上記機能を実現することができる。ここで、図１３は、油路開閉部材を設けたオイルポンプの油路を示す断面図である。

また、上記実施例３に示した構成や図１３に示した構成を、上記実施例１または上記実施例２の構成と併用することもできる。

以上のように、この発明に係るベルト式無段変速機は、簡易な構成にて作動油供給機構のシール性を向上でき、車両の被牽引時においても遊星歯車機構等の潤滑性を確保できる車両に有用である。

この発明の実施例１に係るベルト式無段変速機のプライマリプーリ付近を示す断面図である。 ベルト式無段変速機を備えた動力伝達装置を示すスケルトン図である。 動力伝達装置内の潤滑油が伝達される様子示す模式図である。 油路開閉部材を示す拡大断面図である。 チェックボールおよび多孔板を示す斜視図である。 チェックボール支持板を示す斜視図である。 他の油路開閉部材を示す断面斜視図である。 この発明の実施例２に係るベルト式無段変速機の要部を示す断面図である。 通常走行時用油路と被牽引時用油路とを油路の半径方向にオフセットさせた例を示す断面模式図である。 この発明の実施例３に係るベルト式無段変速機への攪拌油の導入手段を示す要部断面図である。 インプットシャフトの油路を示す部分断面図である。 図１２に示した油路のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 油路開閉部材を設けたオイルポンプの油路を示す断面図である。

符号の説明

１ ベルト式無段変速機
３ 潤滑油
１０ エンジン
１３ 油路開閉部材（作動油供給機構）
１３ａ チェックボール
１３ｂ チェックボール収納体
１３ｃ 大径穴
１３ｄ 小径穴
１３ｅ テーパ部
１３ｆ 多孔板
１３ｇ スプリング
１３ｈ スプリングピン
１４ チェックボール支持板
１４ａ 穴
２０ トランスアクスル
２１ トランスアクスルハウジング
２２ トランスアクスルケース
２３ トランスアクスルリヤカバー（ハウジング）
２３ａ 通常走行時用油路
２３ｂ 被牽引時用油路（作動油供給機構）
２６ オイルポンプ（油圧ポンプ）
２６ａ 油路
２６ｂ 油溜用凹部
２６ｃ 油路
２９ ボデー（筐体）
３０ トルクコンバータ（発進装置）
３８ インプットシャフト
３８ａ 油路
３８ｂ 油路
３８ｃ 油路
３８ｄ 油路（傾斜油路）
３８ｅ 油導入用凹部
４０ 前後進切換え機構
４１ 遊星歯車機構
５０ プライマリプーリ
５１ プライマリシャフト（１軸）
５１ａ 油路
５１ｃ 油路
５１ｄ 油路
５１ｅ 油路
５２ 固定シーブ
５３ 可動シーブ
５３ｄ 油路
５４ 隔壁
５４ｅ 油路
５５Ａ，５５Ｂ 油圧室（プライマリ油圧室）
５７ 油圧アクチュエータ
５８ シリンダ
５９ ピストン
６０ セカンダリプーリ
６１ セカンダリシャフト（２軸）
６２ 固定シーブ
６３ 可動シーブ
６４ 油圧アクチュエータ
７０ 最終減速機
７９ リングギヤ
８０ ベルト
９１ インターミディエイトシャフト（３軸）
９２ カウンタドライブピニオン
９３ カウンタドリブンギヤ
９４ ファイナルドライブピニオン
１００ 車輪
１０１ フロントドライブシャフト（４軸）

Claims (3)

1. 油圧ポンプにより作動油が圧送されない状態で、ハウジング内に貯留された作動油をプライマリプーリ内の油圧室に供給する作動油供給機構を備えたベルト式無段変速機において、
   前記作動油供給機構を、前記ハウジングの隔壁内と、前記ハウジング内に配置された前記油圧ポンプの筐体との少なくとも一方に形成したことを特徴とするベルト式無段変速機。
2. 前記ハウジング内に貯留された作動油は、少なくとも２軸のギヤ、３軸のギヤ、４軸のギヤのいずれかと同一平面上で、かつ、発進装置とプライマリプーリ間の隔壁により貯留されることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
3. 回転軸は回転方向に傾斜した傾斜油路を備え、前記ハウジング内に貯留された作動油を前記傾斜油路から導入し前記プライマリプーリ内の油圧室に供給することを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機。

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