JP2005226662A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は無段変速機、特にVベルト式無段変速機におけるベルト張力の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a belt tension control device in a continuously variable transmission, particularly a V-belt type continuously variable transmission.
特許文献1には、駆動プーリと従動プーリとの間にベルトを巻き掛け、両プーリのプーリ溝幅を互いに逆方向に変化させて変速比を無段階に可変とする変速比可変機構を設けるとともに、ベルトの緩み側にテンションローラを押し付けてベルト張力を得るテンショナ装置を設けた無段変速機が提案されている。
テンショナ装置としては、テンションローラを支持するテンショナアームを回動付勢するスプリングとアシストモータとの組み合わせや、ダイヤフラム構造のアクチュエータとスプリングとの組み合わせ、さらには油圧シリンダとスプリングとの組み合わせなどが知られている。
In
Known tensioner devices include a combination of a spring that urges the tensioner arm that supports the tension roller and an assist motor, a combination of a diaphragm actuator and a spring, and a combination of a hydraulic cylinder and a spring. ing.
また、油圧を利用したオートテンショナの例として、特許文献2,3に記載のものがある。
特許文献2に記載のオートテンショナは、テンショナアームの一端部を固定部に揺動自在に支承し、他端部にテンションローラを取り付けるとともに、テンショナアームの中間部側面に油圧シリンダのピストンロッドを圧接させたものである。
特許文献3に記載のオートテンショナは、テンショナアームの一端部にテンションローラを取り付け、テンショナアームの中間部を固定部に揺動自在に支承し、テンショナアームの他端部に油圧シリンダを連結している。
いずれの場合も、油圧シリンダの作用によってテンショナアームを揺動させ、テンションローラをベルトに押し付けることで、ベルトの緩みを吸収し、適度な張力を与えるものである。
Examples of auto tensioners using hydraulic pressure are described in
In the auto tensioner described in
In the auto tensioner described in Patent Document 3, a tension roller is attached to one end portion of a tensioner arm, an intermediate portion of the tensioner arm is swingably supported on a fixed portion, and a hydraulic cylinder is connected to the other end portion of the tensioner arm. Yes.
In either case, the tensioner arm is swung by the action of the hydraulic cylinder, and the tension roller is pressed against the belt to absorb the looseness of the belt and to apply an appropriate tension.
上記オートテンショナの場合、基本的にはテンションローラの位置はほぼ一定しており、テンショナアームの揺動角度は非常に小さい。しかし、無段変速機に用いられるテンショナ装置の場合には、変速比によってベルトの位置が大きく変化するため、テンショナアームの揺動角度も大きくなる。しかも、変速比は頻繁に変化するので、テンショナアームも素早く揺動する必要がある。その結果、テンショナアームを付勢するアクチュエータとして油圧シリンダを用いた無段変速機では、種々の問題が発生する。 In the case of the auto tensioner, basically, the position of the tension roller is almost constant, and the swing angle of the tensioner arm is very small. However, in the case of a tensioner device used in a continuously variable transmission, the position of the belt greatly changes depending on the gear ratio, and the swing angle of the tensioner arm also increases. Moreover, since the gear ratio changes frequently, the tensioner arm must also swing quickly. As a result, various problems occur in a continuously variable transmission using a hydraulic cylinder as an actuator for urging the tensioner arm.
図7,図8にテンショナ装置のアクチュエータとして油圧シリンダを用いた無段変速機の2つの例を示す。
図7は、特許文献2と同様に油圧シリンダ100のピストンロッド101をテンショナアーム102の背面に当接させたものである。
図8は、油圧シリンダ100のピストンロッド101とテンショナアーム102とをリンク108を介して連結したものである。
なお、103はテンションローラ、104はベルト、105は駆動プーリ、106は従動プーリである。
7 and 8 show two examples of a continuously variable transmission using a hydraulic cylinder as an actuator of the tensioner device.
FIG. 7 shows a case where the
FIG. 8 shows a structure in which the
In addition, 103 is a tension roller, 104 is a belt, 105 is a driving pulley, and 106 is a driven pulley.
図7および図8のいずれの場合も、テンショナアーム102が揺動すると、テンショナアーム102とピストンロッド101との間で力の伝達効率が悪化するとともに、ピストンロッド101をガイドしている軸受部107に対する偏荷重が増大するという問題がある。その理由は、テンショナアーム102の揺動に伴ってピストンロッド101に対する反力の方向が変化し、軸受部107から外部へ突出したピストンロッド101の突出端部に斜め方向の力が加わるため、ピストンロッド101に対し軸方向力だけでなく曲げモーメントも作用するからである。その結果、ピストンロッド101とテンショナアーム102の間で力の伝達効率が悪化し、軸受部107に摩耗や油漏れが発生する可能性がある。
そこで、本発明の目的は、テンショナアームとピストンロッドとの間の力の伝達効率を改善するとともに、ピストンロッドの軸受部に対する偏荷重を低減できるテンショナ装置を備えた無段変速機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission including a tensioner device that can improve the transmission efficiency of force between the tensioner arm and the piston rod and reduce the bias load on the bearing portion of the piston rod. It is in.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、駆動プーリと従動プーリとの間にベルトを巻き掛け、両プーリのプーリ溝幅を互いに逆方向に変化させて変速比を可変とする変速比可変機構を設けるとともに、上記ベルトを押圧してベルト張力を得るテンショナ装置を設けた無段変速機において、上記テンショナ装置は、上記ベルトの緩み側に圧接するテンションローラと、一端部が固定部に揺動可能に支持され、他端部に上記テンションローラが取り付けられたテンショナアームと、流体圧によって直進移動するとともに、一端側に開口した中空部を有するピストンロッドと、このピストンロッドを摺動自在にガイドする軸受部とを有する流体圧シリンダと、上記ピストンロッドと上記テンショナアームとの間で力を伝達する伝達部材とを備え、上記伝達部材の一端部は上記ピストンロッドの中空部に隙間をもって挿入され、かつ上記中空部の内部で上記ピストンロッドと当接または回動自在に連結され、上記伝達部材と上記ピストンロッドとの当接部または連結部は、上記ピストンロッドの全ストローク範囲において上記軸受部の軸方向範囲内に配置されていることを特徴とする無段変速機を提供する。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a belt is wound between a driving pulley and a driven pulley, and the pulley groove widths of both pulleys are changed in opposite directions to make the transmission ratio variable. In a continuously variable transmission provided with a variable gear ratio mechanism and a tensioner device that obtains belt tension by pressing the belt, the tensioner device is fixed to a tension roller that presses against the loose side of the belt, and one end is fixed. A tensioner arm that is swingably supported on the other end, the tension roller is attached to the other end, a piston rod that moves straight by fluid pressure, and that has a hollow portion that opens to one end, and slides the piston rod. A fluid pressure cylinder having a bearing portion that guides freely, and a transmission member that transmits force between the piston rod and the tensioner arm One end portion of the transmission member is inserted into the hollow portion of the piston rod with a gap, and is connected to the piston rod so as to contact with or rotate in the hollow portion, and the transmission member and the piston rod A continuously variable transmission is provided in which the abutting portion or the connecting portion is disposed within the axial range of the bearing portion in the entire stroke range of the piston rod.
テンショナアームから伝達部材に対して加わる反力は、伝達部材とピストンロッドとの当接部または連結部を介してピストンロッドに伝達される。テンショナアームは変速比の変化に伴って揺動するので、伝達部材はピストンロッドに対して傾く。しかし、伝達部材の端部はピストンロッドの中空部に隙間をもって挿入されているので、伝達部材の傾きを許容できる。また、テンショナアームから伝達部材に対する反力はピストンロッドに対して斜め方向の力となり、軸受部に対する偏荷重になる可能性がある。しかし、伝達部材とピストンロッドとの当接部または連結部が軸受部の軸方向範囲内に配置されているので、伝達部材を介して加わる反力はピストンロッドに対して曲げモーメントとして働かず、力の伝達効率が改善されるとともに、軸受部に対する偏荷重を軽減できる。そのため、軸受部とピストンロッドとの間の摩耗や油漏れを防止できる。
なお、本発明の流体圧シリンダは、油圧シリンダに限らず、エアーシリンダであってもよい。
The reaction force applied from the tensioner arm to the transmission member is transmitted to the piston rod via the contact portion or the coupling portion between the transmission member and the piston rod. Since the tensioner arm swings as the speed ratio changes, the transmission member tilts with respect to the piston rod. However, since the end of the transmission member is inserted with a gap in the hollow portion of the piston rod, the inclination of the transmission member can be allowed. Further, the reaction force from the tensioner arm to the transmission member becomes a force in an oblique direction with respect to the piston rod, and there is a possibility that an eccentric load is applied to the bearing portion. However, since the contact portion or connecting portion between the transmission member and the piston rod is disposed within the axial range of the bearing portion, the reaction force applied via the transmission member does not act as a bending moment on the piston rod, The power transmission efficiency is improved, and the offset load on the bearing portion can be reduced. Therefore, wear and oil leakage between the bearing portion and the piston rod can be prevented.
The fluid pressure cylinder of the present invention is not limited to a hydraulic cylinder but may be an air cylinder.
図7,図8と比較して説明すると、図7,図8の例では、テンショナアームの揺動に伴って、軸受部から外部へ突出したピストンロッドの突出端部に斜め方向の力が加わるため、ピストンロッドに曲げモーメントが作用するのに対し、本発明では軸受部によって支持されたピストンロッドの中間部に斜め方向の力が加わるので、ピストンロッドに曲げモーメントがほとんど作用しない。そのため、ピストンロッドとテンショナアームとの間の力の伝達効率が良好となり、軸受部にかかる偏荷重を少なくできる。 7 and 8, in the example of FIGS. 7 and 8, an oblique force is applied to the protruding end portion of the piston rod that protrudes from the bearing portion to the outside as the tensioner arm swings. Therefore, while a bending moment acts on the piston rod, in the present invention, since an oblique force is applied to the intermediate portion of the piston rod supported by the bearing portion, the bending moment hardly acts on the piston rod. Therefore, the transmission efficiency of the force between the piston rod and the tensioner arm becomes good, and the uneven load applied to the bearing portion can be reduced.
請求項2のように、ピストンロッドの中空部の底面には凹状または凸状の円弧面が形成され、伝達部材の一端部には凸状または凹状の円弧面が形成され、伝達部材の円弧面がピストンロッドの円弧面に対して当接するのがよい。
伝達部材とピストンロッドとの連結方法として、軸を介して回動自在に連結する方法もあるが、軸をピストンロッドの中空部内に配置しなければならず、軸の組み付けが困難になる。
これに対し、伝達部材の端部をピストンロッドの中空部の底面に当接させる方式であれば、軸で連結する必要がなく、伝達部材の端部をピストンロッドの中空部に挿入するだけでよいので、組み付けが簡単になる。また、当接面が円弧面であるから、伝達部材とピストンロッドとの角度が変化しても、円滑に力を伝達できる。
なお、円弧面とは円筒面のほか球面を含む。また、凸円弧面と凹円弧面は曲率半径が同一の場合に限らず、凹円弧面の曲率半径が凸円弧面より大きくてもよい。
The concave or convex circular arc surface is formed on the bottom surface of the hollow portion of the piston rod, and the convex or concave circular arc surface is formed on one end of the transmission member. Is preferably in contact with the arc surface of the piston rod.
As a method for connecting the transmission member and the piston rod, there is also a method of connecting the transmission member and the piston rod so as to be rotatable, but the shaft must be arranged in the hollow portion of the piston rod, and the assembly of the shaft becomes difficult.
In contrast, if the end of the transmission member is brought into contact with the bottom surface of the hollow portion of the piston rod, there is no need to connect with a shaft, and only the end of the transmission member is inserted into the hollow portion of the piston rod. As it is good, assembly becomes easy. In addition, since the contact surface is an arc surface, force can be transmitted smoothly even if the angle between the transmission member and the piston rod changes.
The circular arc surface includes a spherical surface as well as a cylindrical surface. Further, the convex arc surface and the concave arc surface are not limited to the same radius of curvature, and the concave arc surface may have a radius of curvature larger than that of the convex arc surface.
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、テンショナアームと流体圧シリンダのピストンロッドとを連結するために、ピストンロッドに一端側に開口した中空部を設け、この中空部に伝達部材の一端部を隙間をもって挿入し、中空部の内部で伝達部材とピストンロッドとを当接または連結するとともに、伝達部材とピストンロッドとの当接部または連結部を、ピストンロッドの全ストローク範囲において軸受部の軸方向範囲内に配置したので、力の伝達効率が向上し、ピストンロッドの軸受部に対する偏荷重を低減できる。その結果、ピストンロッドが円滑に作動できるとともに、軸受部とピストンロッドとの間の摩耗や油漏れを防止できる。
また、伝達部材の端部がピストンロッドの中に挿入されるので、流体圧シリンダからテンショナアームまでの全長を短くでき、小型のテンショナ装置を実現できる。
As apparent from the above description, according to the present invention, in order to connect the tensioner arm and the piston rod of the fluid pressure cylinder, the piston rod is provided with a hollow portion opened on one end side, and the transmission member is provided in the hollow portion. One end part of the transmission member is inserted with a gap, and the transmission member and the piston rod are contacted or connected inside the hollow part, and the contact part or connection part between the transmission member and the piston rod is arranged in the entire stroke range of the piston rod. Since it arrange | positions in the axial direction range of a bearing part, the transmission efficiency of force improves and the eccentric load with respect to the bearing part of a piston rod can be reduced. As a result, the piston rod can operate smoothly, and wear and oil leakage between the bearing portion and the piston rod can be prevented.
Further, since the end of the transmission member is inserted into the piston rod, the total length from the fluid pressure cylinder to the tensioner arm can be shortened, and a small tensioner device can be realized.
以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to examples.
図1〜図6は本発明にかかる無段変速機の一例を示す。
この実施例の無段変速機はFF横置き式の自動車用変速機であり、大略、エンジン出力軸1によりトーショナルダンパ2を介して駆動される入力軸3、駆動プーリ11を支持する駆動軸10、従動プーリ21を支持する従動軸20、駆動プーリ11と従動プーリ21に巻き掛けられた乾式のVベルト15、第1減速軸30、第2減速軸31、車輪と連結された出力軸32、変速用モータ40(図2,図3参照)、テンショナ装置50などで構成されている。入力軸3,駆動軸10,従動軸20,第1減速軸30、第2減速軸31および出力軸32はいずれも非同軸で、かつ平行に配置されている。図1では駆動プーリ11が従動プーリ21より上方に描かれているが、実際には図2に示すように駆動プーリ11が従動プーリ21より下方に配置されている。
この実施例で用いられるVベルト15は、一対の無端状張力帯と、これら張力帯に長さ方向に係止された多数のブロックとで構成された公知の乾式複合ベルトである。
1 to 6 show an example of a continuously variable transmission according to the present invention.
The continuously variable transmission of this embodiment is an FF horizontal type automobile transmission, which is roughly an input shaft 3 driven via a
The V-
入力軸3は軸受を介して変速機のハウジング6によって回転自在に支持され、入力軸3には、駆動軸10のエンジン側端部に設けられたギヤ10aに噛み合う入力ギヤ3aが一体に形成されている。入力ギヤ3aとギヤ10aとの減速比を適切に設定することで、ベルト駆動に適した減速比で駆動軸10を回転させることができる。
The input shaft 3 is rotatably supported by a
駆動プーリ11は、駆動軸10上に固定された固定シーブ11aと、駆動軸10上に軸方向移動自在に支持された可動シーブ11bと、可動シーブ11bの背後に設けられたストローク機構12とを備え、可動シーブ11bおよびストローク機構12はVベルト15よりエンジン側に配置されている。この実施例のストローク機構12は、変速用モータ40による回転入力によって可動シーブ11bを軸方向に移動させるボールネジ機構であり、可動シーブ11bに軸受12aを介して相対回転自在に支持された雌ねじ部材12bと、ハウジング6に固定された雄ねじ部材12cとを備え、雌ねじ部材12bの外周部には変速ギヤ13が固定されている。
The
従動プーリ21は、従動軸20上に固定された固定シーブ21aと、従動軸20上に軸方向移動自在に支持された可動シーブ21bと、可動シーブ21bの背後に設けられたストローク機構22とを備え、可動シーブ21bとストローク機構22はVベルト15より反エンジン側に配置されている。このストローク機構22も駆動プーリ11のストローク機構12と同様の構成を有するボールネジ機構であり、可動シーブ21bに軸受22aを介して相対回転自在に支持された雌ねじ部材22bと、ハウジング6に固定された雄ねじ部材22cとを備え、雌ねじ部材22bの外周部には変速ギヤ23が固定されている。
The driven
従動軸20の従動プーリ21よりエンジン側の部位には、前後進切替機構24が設けられ、その両側には前進用ギヤ25と後進用ギヤ26とが回転自在に支持されている。前後進切替機構24を図3の左側へシフトすると前進(D)位置になり、右側へシフトすると後進(R)位置となる。従動軸20のエンジン側の軸端部には発進クラッチ27が設けられ、発進クラッチ27は前後進切替機構24のハブ24aを従動軸20に対して断接する。前進用ギヤ25は第1減速軸30のギヤ30aに噛み合い、第1減速軸30のギヤ30bは第2減速軸31のギヤ31aに噛み合い、さらに第2減速軸31のギヤ31bは差動装置33のリングギヤ33aに噛み合っている。また、後進用ギヤ26はアイドラギヤ28を介して第1減速軸30のギヤ30bに噛み合っている。そして、差動装置33を介して車輪に連結された出力軸32を駆動している。
A forward /
上記入力軸3の入力ギヤ3a、駆動軸10のギヤ10a、前後進切替機構24、前進用ギヤ25、後進用ギヤ26、発進クラッチ27、第1減速軸30(ギヤ30a,30b)、第2減速軸31(ギヤ31a,31b)および差動装置33は、ハウジング6のエンジン側に形成されたギヤ室6a内に収容されている。このギヤ室6aは油で潤滑されている。
一方、駆動プーリ11と従動プーリ21は、ギヤ室6aと隔壁6cで仕切られたハウジング6のプーリ室6b内に配置されている。プーリ室6bは無潤滑空間であり、空冷されている。
The
On the other hand, the driving
ハウジング6の外側部に変速用モータ40(図2参照)が取り付けられている。変速用モータ40の出力ギヤ41は第1変速軸45の一端に設けられた減速ギヤ45aに噛み合っている。第1変速軸45はプーリ室6b内に架け渡して設けられている。第1変速軸45の他端部に設けられたギヤ45bは従動プーリ21の可動シーブ21bの移動ストローク分の長さを有する平歯車であり、従動プーリ21に設けられた変速ギヤ23と噛み合っている。第1変速軸45のギヤ45bを回転させると、変速ギヤ23が追随回転することでボールネジ機構22の作用により、可動シーブ21bを軸方向へ移動させることができる。つまり、変速用モータ40によって従動プーリ21のプーリ溝幅(ベルト巻き掛け径)を連続的に変化させることができる。
A speed change motor 40 (see FIG. 2) is attached to the outside of the
従動プーリ21の変速ギヤ23は、ハウジング6に架け渡して設けられた第2変速軸46の第1アイドラギヤ46aとも噛み合い、さらに第2変速軸46の第2アイドラギヤ46bは駆動プーリ11の変速ギヤ13と噛み合っている。これらアイドラギヤ46a,46bも、第1変速軸45のギヤ45bと同様に、可動シーブ11b,21bの移動ストローク分の長さを有する平歯車で構成されている。第2変速軸46は、図2に示すように、駆動プーリ11と従動プーリ21との間であって、かつVベルト15の周回内に配置されている。変速用モータ40の回転力は、第1変速軸45,従動プーリ21の変速ギヤ23,第2変速軸46を介して駆動プーリ11の変速ギヤ13へと伝達される。そのため、駆動プーリ11の可動シーブ11aと従動プーリ21の可動シーブ21aは互いに同期し、かつ互いにプーリ溝幅(ベルト巻き掛け径)を逆方向に変化させながら軸方向へ移動することができる。
上記のように変速用モータ40、駆動プーリ11のストローク機構12、従動プーリ21のストローク機構22、第1変速軸45および第2変速軸46などによって、変速比可変機構が構成される。
The
As described above, the
次に、Vベルト15にベルト張力を与える機構、すなわちテンショナ装置50について説明する。
上記のようにプーリ11,21のプーリ溝幅(ベルト巻き掛け径)は変速用モータ40によって相反方向に可変されるが、それだけでは伝達トルクによってVベルト15とプーリ11,21との間に滑りが発生してしまう。そこで、Vベルト15に滑りを発生させないだけのベルト張力を与えるため、図2,図4〜図6に示されるようなテンショナ装置50が設けられている。テンショナ装置50はVベルト15の緩み側を内側に向かって押圧するテンションローラ51と、このテンションローラ51をリンク52を介して支持する揺動自在なテンショナアーム53とを備えている。このように外側から内側に向かってVベルト15を押圧することで、所定のベルト張力を得るとともに、プーリ11,21に対するVベルト15の巻き付け長さを長くし、伝達効率を高めている。
ここでは、テンションローラ51をリンク52を介してテンショナアーム53に取り付けたが、テンションローラ51をテンショナアーム53に直接取り付けてもよいことは勿論である。
また、テンションローラ51はVベルト15に対して外側から圧接するものに限らず、内側から圧接するものでもよい。
Next, a mechanism for applying belt tension to the V-
As described above, the pulley groove width (belt wrapping diameter) of the
Here, the
Further, the
テンショナアーム53の基端部、すなわちテンションローラ51を取り付けた端部とは反対側の端部は、軸53aを介して変速機ケース6に揺動自在に取り付けられている。テンショナアーム53の中間部には、軸54を介して伝達部材の一例であるピン55の基端部(他端部)が回転自在に取り付けられている。なお、軸54に摩耗防止用のブッシュを介装してもよい。ピン55の棒状の先端部(一端部)55aは、後述するピストンロッド64の中空部64aに挿入されている。
The base end of the
プーリ室6bの下部であって、テンショナアーム53の背面と対応する部位には、油圧シリンダ60が設けられている。この油圧シリンダ60は、低圧室61と高圧室62とを仕切るピストン63と、ピストン63に固定されたピストンロッド64と、ピストンロッド64を摺動自在にガイドする軸受部65とを備えている。低圧室61はドレーン用タンク68と接続され、高圧室62には図4に示す油圧制御装置70から制御油圧が供給される。高圧室62の油圧を調整することで、テンショナアーム53の回動付勢力を制御し、ベルト駆動に適した最適なベルト張力に調整することができる。なお、高圧室62には圧縮バネ66が配置されており、この圧縮バネ66によってピストン63は低圧室方向に押される。そのため、圧縮バネ66のばね力によって、テンションローラ51がVベルト15の緩み側を内側に向かって押圧する方向にテンショナアーム53は回動付勢される。圧縮バネ66のばね力は、たとえ高圧室62の油圧がフェールした場合でも、走行に必要な最低限のベルト張力を付与できるばね力に設定されている。
A
ピストンロッド64の軸心部には中空部64aが形成されており、この中空部64aは軸受部65から外部へ突出するピストンロッド64の突出側端部に開口している。中空部64aの底面には、摩耗を少なくするため凹曲面状のブッシュ67が嵌着されている。中空部67に挿入された上記ピン55の他端部55aは凸円弧面で形成されており、この凸円弧面がブッシュ67の凹円弧面に当接している。ここでは、ブッシュ67および端部55aを円弧面で形成したが、球面であってもよい。上記ピン55の他端部55aは中空部64aの内径より細く、ピン55と中空部64aとの間には所定の隙間が設けられている。そのため、ピン55がピストンロッド64に対して傾いても、その傾きを許容できる。また、ピン55の凸円弧面状の端部55aが凹円弧面状のブッシュ67に当接することで、ピン55とピストンロッド64との間で円滑に力を伝達することができる。ピン55とブッシュ67との接触部は、ピストンロッド64の全ストローク範囲において軸受部65の軸方向範囲(図5,図6にLで示す)内に配置されている。
A
油圧制御装置70は、図4に示すようにオイルポンプ71で発生した油圧を調圧弁72で一定圧に調圧し、この一定圧を電磁弁73で調整して油圧シリンダ60の高圧室62に供給することで、テンショナアーム53の回動付勢力を調整している。
なお、低圧室61と接続されるドレーン用タンク68を低圧室61より上方に配置し、低圧室61とタンク68とを繋ぐ配管の端部を常にタンク68の油中に浸漬しておくのがよい。その理由は、ピストン63が作動によって低圧室61が容積変化した時、その呼吸作用によりタンク68から油を吸込み、低圧室61を常に油で満たしておくためである。そのため、軸受部65に設けられたシール部材69を常時油で潤滑できる。
この実施例では、ベルト15に最低限の張力を付与するため、油圧シリンダ60の内部に圧縮バネ66を配置したが、特許文献1に記載のように、テンショナアーム53を揺動付勢するためのバネを別に配置してもよい。この場合、バネとしては圧縮ばね以外に、引張バネや捩りバネを用いてもよい。
As shown in FIG. 4, the
It is to be noted that the
In this embodiment, the
変速用モータ40および電磁弁73は電子回路で構成されたコントローラ80によって制御される。コントローラ80には、車両の運転信号(エンジン回転数,スロットル開度,車速,シフトポジション信号,入力軸3の回転数、出力軸32の回転数など)が入力される。コントローラ80には、変速マップや張力制御マップが予め設定されており、入力信号とこれら制御マップとに応じて変速用モータ40および電磁弁73を制御している。
The
ここで、テンショナ装置50の作動、特に油圧シリンダ60のピストンロッド64とテンショナアーム53との関係について説明する。
図5はピストンロッド64が始端位置にある状態、図6はピストンロッド64が終端位置にある状態を示す。ピストンロッド64とテンショナアーム53とは追従して動作するが、このようなテンショナアーム53の揺動は、無段変速機の変速比によって起こる。すなわち、高速比状態あるいは低速比状態の場合、両方のプーリ11,21に巻き掛けられたベルト15の弛みが少なく、テンションローラ51の両プーリ11,21間への落ち込み量が少ない。そのため、図5のようにテンショナアーム53は油圧シリンダ60に近い位置にある。これに対し、中間変速比状態では、ベルト15の弛みが大きくなり、テンションローラ51の両プーリ11,21間への落ち込み量が大きくなる。そのため、図6のようにテンショナアーム53が油圧シリンダ60から離れた位置へ揺動する。
Here, the operation of the
FIG. 5 shows a state in which the
走行中、無段変速機の変速比は頻繁に変化するため、テンショナアーム53も図5と図6の位置の間で頻繁に揺動し、油圧シリンダ60もテンショナアーム53の揺動につれて素早く作動する必要がある。その際、高圧室62に供給された油圧により、ピストン63が押され、ピストンロッド64はテンショナアーム53方向へ動く。そのため、円弧面でピストンロッド64と接触しているピン55が押され、軸54を介してテンショナアーム53に回動付勢力が与えられる。そのため、油圧に比例した所定のベルト張力が付与される。
Since the gear ratio of the continuously variable transmission changes frequently during traveling, the
テンショナアーム53にはベルト張力による反力が作用するので、その反力はピン55を介してピストンロッド64に伝えられる。つまり、円弧面で接しているピン55とピストンロッド64のブッシュ67との間で力が伝達される。ピン55はピストンロッド64の中空部64aに隙間をもって挿入されているので、テンショナアーム53の揺動につれてピン55とピストンロッド64との間に角度変化があっても、ピン55と中空部64aの内壁とが干渉しない。しかも、ピン55とピストンロッド64(ブッシュ67)との接触点が、常に軸受部65の軸方向範囲L内に位置しているので、ピン55の軸方向の力がピストンロッド64に効率よく伝えられ、ピストンロッド64には曲げモーメントが殆ど作用しない。その結果、軸受部65に対する偏荷重が少なくなり、軸受部65およびピストンロッド64の摩耗や油漏れを解消できるとともに、力の伝達効率が向上する。
Since a reaction force due to belt tension acts on the
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、ピン55とピストンロッド64との連結構造として、ピストンロッド64の中空部64aの底面に凹円弧面を、ピン55の端部55aに凸円弧面を設けたが、凹凸関係を逆にしてもよいし、円弧面に代えて曲率が一定でない曲面を設けてもよい。
また、ピン55とピストンロッド64とを軸を介して回転自在に連結してもよい。
さらに、ピン55とテンショナアーム53とを軸54を介して連結したが、凹凸部をもって枢着または当接させてもよい。特に、ピン55とピストンロッド64とを軸を介して連結した場合は有効である。
上記実施例では、流体圧シリンダとして油圧シリンダ60を用いたが、エアーシリンダであってもよい。
上記実施例では、テンショナアームの揺動支点をプーリの外周側の変速機ケースに設定したが、特許文献1の図16に示すようにいずれかのプーリの軸と同軸に設定してもよい。したがって、ピンとテンショナアームとの連結部も、テンショナアームの中間部である必要はなく、テンショナアームの一方の端部であってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments.
In the above embodiment, the
Further, the
Furthermore, although the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the swing fulcrum of the tensioner arm is set in the transmission case on the outer peripheral side of the pulley. However, as shown in FIG. Therefore, the connecting portion between the pin and the tensioner arm does not have to be an intermediate portion of the tensioner arm, and may be one end portion of the tensioner arm.
3 入力軸
11 駆動プーリ
15 ベルト
21 従動プーリ
32 出力軸
40 変速用モータ
50 テンショナ装置
51 テンションローラ
53 テンショナアーム
55 ピン(伝達部材)
55a 凸円弧面状の端部
60 油圧シリンダ
64 ピストンロッド
64a 中空部
65 軸受部
66 スプリング
67 凹円弧面状のブッシュ
3
55a Convex
Claims (2)
上記テンショナ装置は、
上記ベルトの緩み側に圧接するテンションローラと、
一端部が固定部に揺動可能に支持され、他端部に上記テンションローラが取り付けられたテンショナアームと、
流体圧によって直進移動するとともに、一端側に開口した中空部を有するピストンロッドと、このピストンロッドを摺動自在にガイドする軸受部とを有する流体圧シリンダと、
上記ピストンロッドと上記テンショナアームとの間で力を伝達する伝達部材とを備え、
上記伝達部材の一端部は上記ピストンロッドの中空部に隙間をもって挿入され、かつ上記中空部の内部で上記ピストンロッドと当接または回動自在に連結され、
上記伝達部材と上記ピストンロッドとの当接部または連結部は、上記ピストンロッドの全ストローク範囲において上記軸受部の軸方向範囲内に配置されていることを特徴とする無段変速機。 A belt ratio is provided between the driving pulley and the driven pulley, and a gear ratio variable mechanism is provided for changing the gear ratio by changing the pulley groove widths of both pulleys in opposite directions. In a continuously variable transmission provided with a tensioner device for obtaining
The tensioner device is
A tension roller pressed against the loose side of the belt;
A tensioner arm, one end of which is swingably supported by the fixed part, and the tension roller is attached to the other end;
A fluid pressure cylinder having a piston rod that moves linearly by fluid pressure and has a hollow portion that opens to one end side, and a bearing portion that slidably guides the piston rod;
A transmission member for transmitting a force between the piston rod and the tensioner arm;
One end portion of the transmission member is inserted into the hollow portion of the piston rod with a gap, and is connected to the piston rod in the hollow portion so as to contact or turn freely,
The continuously variable transmission according to claim 1, wherein a contact portion or a connecting portion between the transmission member and the piston rod is disposed within an axial range of the bearing portion in the entire stroke range of the piston rod.
上記伝達部材の一端部には上記円弧面に対応する凸状または凹状の円弧面が形成され、
上記伝達部材の円弧面は上記ピストンロッドの円弧面に対して当接していることを特徴とする請求項1に記載の無段変速機。 A concave or convex arcuate surface is formed on the bottom surface of the hollow portion of the piston rod,
A convex or concave arc surface corresponding to the arc surface is formed at one end of the transmission member,
The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the arc surface of the transmission member is in contact with the arc surface of the piston rod.
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