JP2005265007A - ベルト式無段変速機のサーボリンクガイド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトＣＶＴのサーボリンク姿勢を構成簡単で高精度に規制する。
【解決手段】 プライマリプーリとセカンダリプーリの間にベルトを掛け渡した変速機構部において、変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０を、プライマリプーリの可動円錐板１６ｂに係合するプーリフォロワ４５から横方向に、変速制御弁３５とともに並べてバルブボディ６０に配置し、プーリフォロワ、変速制御弁、およびステップモータの間をサーボリンク５０で係合、連結する。バルブボディの基盤部６１から立ち上がるリンクガイド６７、６８がサーボリンク両端の係合部５２、５３近傍で下から支持する態様で設けられている。リンクガイドはバルブボディと一体に形成されているから、複雑な形状の別部品を取り付ける場合と異なり、製品誤差および取付誤差の発生がなく、変速制御弁３５の軸に垂直の面内でのサーボリンク５０の回転変動が高い精度で規制される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ベルト式無段変速機においてプーリフォロワ、変速制御弁およびステップモータ間を連結してメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンクのガイド構造に関する。

従来、車両用に適した無段変速機として、Ｖベルトを用いたベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴ）がある。
図３はその一例を示す。
ベルトＣＶＴは、一対のプーリとして入力軸１５側のプライマリプーリ１６、出力軸３０側のセカンダリプーリ２６を主要部とする変速機構部１０を備え、その入力軸１５は図示しない前後進切り替え機構およびロックアップクラッチを備えたトルクコンバータを介してエンジンに連結される。
変速機構部１０の一対のプーリはＶベルト１２によって連結されている。

プライマリプーリ１６は、入力軸１５と一体となって回転する固定円錐板１６ａと、固定円錐板１６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向へ変位可能な可動円錐板１６ｂから構成されている。
セカンダリプーリ２６は、出力軸３０と一体となって回転する固定円錐板２６ａと、固定円錐板２６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向に変位可能な可動円錐板２６ｂから構成される。

プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６にはそれぞれプライマリプーリシリンダ室１７、セカンダリプーリシリンダ室２７が付設され、油圧制御部５からプライマリプーリシリンダ室１７へはプライマリ圧（Ｐｐｒｉ）が、またセカンダリプーリシリンダ室２７へはセカンダリ圧（Ｐｓｅｃ）がそれぞれ供給される。
油圧制御部５は、オイルポンプＯＰからの油圧を調圧したライン圧を生成するとともに、さらにＣＶＴコントロールユニット３からの指令に基づいてライン圧を調圧してプライマリ圧を生成し、またライン圧をそのまま、あるいはライン圧を調圧してセカンダリ圧とする。
車両走行中は、各シリンダ室１７、２７へ供給される油圧によりプライマリプーリ１６およびセカンダリプーリ２６の溝幅が変更され、Ｖベルト１２と各プーリ１６、２６との接触半径を変化させることにより、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６との変速比を連続的に変化させることができる。

図４は油圧制御部５におけるプライマリプーリシリンダ室１７へのプライマリ圧供給系の構成を示す。油圧制御部５は、ライン圧を調圧してプライマリ圧を制御する変速制御弁３５を含む。またここでは、セカンダリ圧としてライン圧がセカンダリプーリシリンダ室２７へ供給されている。

変速制御弁３５はそのスプール３６がメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０Ａの中間部に連結され、サーボリンク５０Ａの一端に連結されたステップモータ４０によって駆動される。サーボリンク５０Ａの他端はプライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂに追従するプーリフォロワ４５Ａと連結する。これにより、変速制御弁３５はプライマリプーリ１６の溝幅、すなわち実変速比のフィードバックを受ける。

プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット３からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御される。
なお、ライン圧は図示しない調圧弁によって、ＣＶＴコントロールユニット３からの指令（例えば、デューティ信号など）に基づき、運転状態に応じて所定値に調圧される。

ここで、図５、図６は、上記のステップモータおよびサーボリンクの従来の配置を示し、とくに図５は縦断面図、図６は入力軸方向から見た図である。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の直下部において、変速機ケース２と該変速機ケース内に固定されたプーリ支持ブロック６の間に、プライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５Ａがスライド可能に支持されている。

プーリフォロワ４５Ａは、ガイド軸８を通す筒部４６からプライマリプーリ１６側へ延びる接触部４７を備える。接触部４７は、ガイド軸８の軸方向から見たとき、プライマリプーリの可動円錐板１６ｂの外周縁に対応した円弧状をなし、可動円錐板１６ｂの固定円錐板１６ａと反対側の面に当接する第１面４７ａと、可動円錐板１６ｂの外周面に整合する第２面４７ｂとを有して、段差形状の断面を有している。いる。プーリフォロワ４５Ａは変速機ケース２との間に同軸に配置されたスプリング５８により、接触部４７の第１面４７ａが常時可動円錐板１６ｂに押圧され、可動円錐板１６ｂの軸方向変位に従ってガイド軸８上をスライドする。
プーリフォロワ４５Ａの筒部４６には、さらに後述するサーボリンク５０Ａの一端を支持する支持ピン４８Ａを有している。

バルブボディ６０Ａには、ガイド軸８の下方に変速制御弁３５が設けられ、そのスプール３６がガイド軸８と平行にスライドする。
バルブボディ６０Ａの下面に、ステップモータ４０が取り付けられ、その出力ロッド４２がガイド軸８と平行に延びている。出力ロッド４２はその先端にピン４３を備えている。
そして、上下方向に延びるサーボリンク５０Ａの中間部が変速制御弁３５のスプール３６の先端に回転可能に支持され、サーボリンク５０Ａの上端がプーリフォロワ４５Ａの支持ピン４８Ａと係合し、下端がステップモータ４０の出力ロッド４２のピン４３と係合している。

ステップモータ４０の近傍には、変速制御弁３５の軸に垂直の面におけるサーボリンク５０Ａの回転を規制するリンクガイド６３が配置されている。このリンクガイド６３は、サーボリンク５０Ａとステップモータの出力ロッド４２のピン４３との係合部、およびプーリフォロワ４５Ａの支持ピン４８Ａとの係合部に、サーボリンク５０Ａのガタによって引っかかりや磨耗が発生するのを防止するとともに、とくに出力ロッド４２のピン４３との係合点を出力ロッド４２の軸心上に整合させて、各連結点（係合点）間のリンク比の精度を高めるためのものである。リンクガイド６３は、サーボリンク５０Ａの板厚を挟むスリット部６４を形成した板材からなり、バルブボディ６０Ａに取り付けられている。

ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０Ａの変位に応じて変速制御弁３５のスプール３６が駆動され、変速制御弁３６はプライマリプーリシリンダ室１７への油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整する。そして可動円錐板１６ｂが移動して変速が終了するとサーボリンク５０Ａの逆方向の変位を受けて変速制御弁３５を閉弁する。
なお、上記のように上下方向にサーボリンクを配したものとして特許文献１がある。
特開昭５８−１８０８６３号公報

従来の変速機構部では、上述のように、バルブボディ６０Ａに取り付けられたリンクガイド６３でサーボリンク５０Ａの姿勢を規制するようにしているため、リンクガイド６３の取り付け精度およびリンクガイド６３自体の製品誤差により、サーボリンク５０Ａと出力ロッド４２のピン４３との係合点が必ずしも出力ロッド４２の軸心上に整合するとは限らず、その調整が困難であるという問題があった。
また、リンクガイド６３が独立した部品であるため、その製作および部品管理にもコストが掛かるものとなっている。

したがって、本発明は、上記問題点にかんがみ、サーボリンクの姿勢の規制を構成簡単で低コストで実現するとともに、高精度でサーボリンクを案内できるようにしたベルト式無段変速機のサーボリンクガイド構造を提供することを目的とする。

このため本発明は、変速指令信号に応じて駆動されるステップモータと変速制御弁とを連結するサーボリンクを、プライマリプーリの溝幅変化に追従させ、変速制御弁で制御したプライマリ圧をプライマリプーリに作用させるベルト式無段変速機において、変速制御弁はプライマリプーリの下側に配置されたバルブボディに設けられるとともに、プライマリプーリの可動円錐板に係合するプーリフォロワから横方向に配置され、ステップモータはバルブボディに取り付けられて変速制御弁と並んでプーリフォロワから横方向に配置され、サーボリンクは横方向に延びてプーリフォロワ、変速制御弁およびステップモータ間を連結し、バルブボディには、サーボリンクと変速制御弁の連結点を挟む両側に、変速制御弁の軸に垂直の面におけるサーボリンクの回転を規制するリンクガイドが一体に形成されているものとした。

プーリフォロワ、変速制御弁、およびステップモータ間を係合、連結して横方向に延びるサーボリンクに対して、バルブボディに一体に形成されたリンクガイドが変速制御弁の軸に垂直の面におけるサーボリンクの回転を規制するから、別部品のリンクガイドを設ける必要がなく、構造簡単で低コストで実現される。
また、別部品の場合の製品誤差および取付誤差の発生がないから、サーボリンクの回転面を高い精度で規制できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態を示す平面図、図２はプライマリプーリの回転軸方向から見た正面図である。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の直下部において、従来例と同じく、プライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５がスライド可能に支持されている。

プーリフォロワ４５は、ガイド軸８を通す筒部４６からプライマリプーリ１６側へ延びる接触部４７を備える。接触部４７は、ガイド軸８の軸方向から見たとき、プライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂの外周縁に対応した円弧状をなし、可動円錐板１６ｂの固定円錐板１６ａと反対側の面に当接する第１面４７ａと、可動円錐板１６ｂの外周面に整合する第２面４７ｂとを有している。

プーリフォロワ４５は変速機ケース２との間に同軸に配置されたスプリング５８により、接触部４７の第１面４７ａが常時可動円錐板１６ｂに押圧されて、可動円錐板１６ｂの周縁部と係合した状態で当該可動円錐板１６ｂの軸方向変位に従ってガイド軸８上をスライドする。
以上の構成は図５に示した従来例と同じである。
つぎに、プーリフォロワ４５の筒部４６にはピン支持部４９が設けられている。接触部４７が可動円錐板１６ｂの周縁部と係合した状態で、ピン支持部４９は横（水平方向）に張り出して、ピン４８を垂直下方に延ばしている。

プライマリプーリ１６の下側に設置されるバルブボディ６０には、その基盤部６１から上方へ膨出させて変速制御弁３５が構成されている。すなわち、変速制御弁３５は膨出部に形成したスプール穴６４と該スプール穴内をスライド可能に配されたスプール３６とからなり、スプール穴６４はガイド軸８とほぼ同じ高さ位置で、ガイド軸８と平行に設けられている。
さらに、バルブボディ６０の上面には、変速制御弁３５に隣接してガイド軸８と反対側に、ステップモータ４０が取り付けられ、その出力ロッド４２がガイド軸８と平行に延びている。これにより、ガイド軸８と変速制御弁３５のスプール軸とステップモータ４０の出力ロッド４２の軸が水平方向に隣接してほぼ同じ高さに並んでいる。

ステップモータ４０の出力ロッド４２はその先端が２股に分かれ、その２股の端部がピン４３でつながっている。
変速制御弁３５のスプール３６の先端にはピン孔を備えるブロック３７が設けられている。
そして、サーボリンク５０は水平方向に延びて、その中間部にピン５５が固定され、該ピン５５がスプール３６先端のブロック３７のピン孔を下方から貫通して、割りピンで抜け止めされている。

サーボリンク５０は板状で平面形が直線状とされ、その両端はそれぞれ２股フォーク形状の係合部５２、５３となっている。そして、一方の係合部５２はプーリフォロワ４５のピン４８を２股の間に挟んで当該ピン４８と係合し、他方の係合部５３がステップモータ４０の出力ロッド４２のピン４３を２股の間に挟んで当該ピン４３と係合している。
サーボリンク５０はスプール３６のブロック３７下面を通る一方、出力ロッド４２のピン４３との係合点は出力ロッド４２の軸上に設定してあり、ブロック３７近傍で折り曲げられて断面がクランク状を呈している。

バルブボディの基盤部６１は、平面形状において、変速制御弁３５のスプール穴６４の開口よりも前方まで延びており、ステップモータ４０の出力ロッド４２の伸縮範囲およびプーリフォロワ４５のスライド範囲の下で位置変化し得るサーボリンク５０をカバーしている。
基盤部６１のサーボリンク５０と重なる領域には、変速制御弁３５のスプール３６を挟む両側において、リンクガイド６７、６８が変速制御弁３５の軸方向と平行に、基盤部６１と一体に形成されている。

リンクガイド６７は、サーボリンク５０の係合部５２近傍に対応する位置でリブ状に基盤部から立ち上がっている。リンクガイド６８は、サーボリンク５０の折り曲げ部よりも係合部５２側に対応する位置で同じくリブ状に基盤部から立ち上がっているが、リンクガイド６７よりも高さが高くなっている。
リンクガイド６７、６８は、出力ロッド４２の伸縮範囲およびプーリフォロワ４５のスライド範囲の下で変化するすべての位置におけるサーボリンク５０に対向する長さを有している。
リンクガイド６７、６８の上面はそれぞれ切削加工されて、スプール３６のブロック３７とピン連結されるとともに出力ロッド４２のピン４３との係合点が出力ロッド４２の軸心上に一致させた設定姿勢のサーボリンク５０の下面に当接して、サーボリンク５０をその姿勢状態で支持するように各高さが設定されている。

その他の構成は、従来例と同様である。
ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０の変位に応じて変速制御弁３５のスプール３６が駆動され、変速制御弁３５はプライマリプーリシリンダ室１７への油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整する。そして可動円錐板１６ｂが移動して変速が終了するとサーボリンク５０の逆方向の変位を受けて変速制御弁３５を閉弁する。

本実施の形態は以上のように構成され、ステップモータ４０がプライマリプーリの可動円錐板１６ｂに係合するプーリフォロワ４５から横方向に、変速制御弁３５とともに並べて配置されるので、ステップモータ４０および変速制御弁３５はプーリフォロワ４５と同レベルの高さとなり、オイルパンを含めたベルトＣＶＴの高さ寸法が顕著に短縮される。

また、プーリフォロワ４５、変速制御弁３０、およびステップモータ４０間を係合、連結して横方向に延びるサーボリンク５０に対して、バルブボディの基盤部６１から立ち上がるリンクガイド６７、６８が両端の係合部近傍で下から支持する態様で設けられているから、変速制御弁３５の軸に垂直の面内でのサーボリンク５０の回転変動が規制される。
とくに、リンクガイド６７、６８はバルブボディ６０と一体に形成されているので、構造簡単で低コストで実現されるとともに、複雑な形状の別部品を取り付ける場合と異なり、製品誤差および取付誤差の発生がないから、サーボリンク５０の回転面を高い精度で規制できる。

なお、実施の形態では、サーボリンク５０が断面クランク状のものとしたが、変速制御弁３５のスプール３６との連結構造や、ステップモータ４０のバルブボディ上の取付け高さなどにより、直線平板状など環境に応じて適宜の形状とすることができ、これに応じてリンクガイド６７、６８の高さも設定される。

実施の形態を示す平面図である。 実施の形態を示す正面図である。 本発明が適用されるＶベルト式無段変速機の変速機構部の概略構成を示す図である。 プライマリプーリ溝幅のメカニカルフィードバック機構の概念を示す図である。 従来のサーボリンクの取付構造を示す側面図である。 従来のサーボリンクの取付構造を軸方向から見た図である。

符号の説明

２ 変速機ケース
３ ＣＶＴコントロールユニット
５ 油圧制御部
８ ガイド軸
１０ 変速機構部
１２ Ｖベルト
１５ 入力軸
１６ プライマリプーリ
１６ａ 固定円錐板
１６ｂ 可動円錐板
１７ プライマリプーリシリンダ室
２６ セカンダリプーリ
２６ａ 固定円錐板
２６ｂ 可動円錐板
２７ セカンダリプーリシリンダ室
３０ 出力軸
３５ 変速制御弁
３６ スプール
３７ ブロック
４０ ステップモータ
４２ 出力ロッド
４３、４８、５５ ピン
４５ プーリフォロワ
４６ 筒部
４７ 接触部
４７ａ 第１面
４７ｂ 第２面
４９ ピン支持部
５０ サーボリンク
５２、５３ 係合部
５８ スプリング
６０ バルブボディ
６１ 基盤部
６４ スプール穴
６７、６８ リンクガイド
ＯＰ オイルポンプ

Claims (3)

1. エンジン側に連結されたプライマリプーリと出力軸に連結されたセカンダリプーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡して変速機構部を形成し、
   変速指令信号に応じて駆動されるステップモータと変速制御弁とを連結するサーボリンクを、プライマリプーリの溝幅変化に追従させ、変速制御弁で制御したプライマリ圧をプライマリプーリに作用させるベルト式無段変速機において、
   前記変速制御弁は前記プライマリプーリの下側に配置されたバルブボディに設けられるとともに、プライマリプーリの可動円錐板に係合するプーリフォロワから横方向に配置され、
   前記ステップモータは前記バルブボディに取り付けられて前記変速制御弁と並んでプーリフォロワから横方向に配置され、
   前記サーボリンクは横方向に延びて前記プーリフォロワ、変速制御弁およびステップモータ間を係合、連結し、
   前記バルブボディには、前記サーボリンクと変速制御弁の連結点を挟む両側に、変速制御弁の軸に垂直の面におけるサーボリンクの回転を規制するリンクガイドが一体に形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機のサーボリンクガイド構造。
2. 前記リンクガイドは、前記変速制御弁の軸方向と平行に、前記バルブボディからリブ状に立ち上げて形成されていることを特徴とする請求項１記載のベルト式無段変速機のサーボリンクガイド構造。
3. 前記リンクガイドは、前記サーボリンクの前記プーリフォロワおよびステップモータとそれぞれ係合する両端の係合部近傍に対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のベルト式無段変速機のサーボリンクガイド構造。

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