JP2005344743A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 シャフト強度を向上させることができるとともに、生産性も向上させることができるベルト式無段変速機を提供する。
【解決手段】 互いにスプライン歯４２、４４が形成されることにより、可動シーブ１８が軸方向に移動可能にシャフト１４の外周に嵌合されているベルト式無段変速機において、シャフト１４に、可動シーブ１８のスプライン歯４２の歯先が摺接させられる円筒状中間部（円筒状荷重支持部）１４ｂを形成し、その円筒状中間部１４ｂと可動シーブ１８のスプライン歯４２とによりラジアル荷重を支えるようにする。このようにすれば、円筒状中間部１４ｂが可動シーブ１８のスプライン歯４２の歯先に摺接する大きさまで拡径されることになるので、シャフト１４の強度を向上させることができる。また、ブローチ成形にて可動シーブ１８のスプライン歯４２を形成することが可能になる。従って、生産性も向上する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、入力軸の回転を無段階に変速して出力軸に伝達するベルト式無段変速機に関し、特に、ラジアル荷重を支持するための可動シーブおよびシャフトの構造に関するものである。

車両用ベルト式無段変速機は、入力軸と同軸上で回転し、溝幅可変のプライマリシーブ（プーリ）と、同じく溝幅可変とされ、そのプライマリシーブとの間に伝動ベルトが掛け渡されているセカンダリシーブとを有し、プライマリシーブの有効径とセカンダリシーブの有効径を変化させることで、無段階の変速比を達成している。

上記シーブは、シャフトに軸方向の移動不能に固定された固定シーブと、そのシャフトに軸方向に移動可能に嵌合された可動シーブとを有して構成されており、可動シーブが軸方向に移動させられて固定シーブとの間の距離が変化させられることにより、有効径が変化させられる。

上記可動シーブとシャフトとの間の接続（連結）には、一般に、ボールスプラインが用いられている。しかし、ボールスプラインによる接続は高コストである。そこで、ボールスプラインを用いることなく、可動シーブとシャフトとを接続することが提案されている（例えば特許文献１）。
特開平６−３４１５００号公報

ところで、ボールスプラインを用いないで可動シーブとシャフトとを接続する構造として、インボリュートスプラインなどの歯噛合いのスプラインを用いることが考えられる。この場合、可動シーブとシャフトとの間のラジアル荷重を受け持つための構造によっては、シャフト強度が不足するという問題があった。たとえば、ボールスプラインを用いないで可動シーブとシャフトとを接続する構造として、図５に示すように、可動シーブ１００の軸部１０２に、スプライン歯１０４とは別に円筒部１０６を形成し、その円筒部１０６と、その円筒部１０６に摺接する径とされたシャフト１１０の円筒状荷重支持部１１２とによりラジアル荷重を受け持つようにすることが考えられるが、このような構造の場合、可動シーブ１００をシャフト１１０へ組み付け可能とするためには、可動シーブ１００の円筒部１０６の内径を、スプライン歯１０４の歯先の内径よりも小さくしなければならないことから、シャフト１１０の円筒状荷重支持部１１２の外径も小さく設定しなければならない。そのため、シャフト１１０の強度が不足する場合が生じる。

また、図５に示すように、可動シーブ１００にスプライン歯１０４とは別に円筒部１０６を設ける場合、スプライン歯１０４をブローチ成形することができず、シェーパ成形しなければならないので、生産性に劣るという問題もあった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、シャフト強度を向上させることができるとともに、生産性も向上させることができるベルト式無段変速機を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、互いにスプライン歯が形成されることにより、可動シーブが軸方向に移動可能にシャフトの外周に嵌合されているベルト式無段変速機であって、前記シャフトに、前記可動シーブのスプライン歯の歯先が摺接させられる円筒状荷重支持部が形成され、その円筒状荷重支持部と前記可動シーブのスプライン歯とによりラジアル荷重が支えられることを特徴とする。

本発明によれば、シャフトの円筒状荷重支持部は、可動シーブのスプライン歯の歯先に摺接させられる大きさまで拡径されていることから、シャフトの円筒状荷重支持部の外径を可動シーブのスプライン歯の歯先の内径よりも小さく設定しなければならない図５に示す構造に比較して、シャフトの強度を向上させることができる。また、可動シーブに、スプライン歯とは別に円筒部を形成する必要がないことから、ブローチ成形にて可動シーブのスプライン歯を形成することが可能になる。従って、生産性も向上する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施例のベルト式無段変速機１０の一部を示す断面図である。

図１に示されているシーブ１２は入力側シーブであり、この入力側シーブ１２は、プライマリシャフト１４に一体化された固定シーブ１６と、そのプライマリシャフト１４に軸方向の摺動可能且つ軸回りの相対回転不能に装着された可動シーブ１８からなり、可動シーブ１８の摺動によって入力側シーブ１２は溝幅が可変となっている。この固定シーブ１６と可動シーブ１８とにより伝動ベルト２０が挟持されている。

伝動ベルト２０は、図２に示すように、全体として無端環状を成すものであり、無端環状テープ状の一対のフープ２２と、その一対のフープ２２に沿って互いに密接した状態で厚さ方向に重ね合わされた多数個のベルトブロック２４とを備えており、フープ２２は、ベルトブロック２４に側方に開くように形成された一対のフープ係合溝２４ａに係合させられている。そして、この伝動ベルト２０は、入力側シーブ１２と出力側シーブ２６との間に掛け渡されている。

図１に戻って、上記固定シーブ１６は、軸方向のプライマリシャフト１４とは反対側に突き出す円筒状の軸部２８を有しており、その軸部２８の内周側に入力軸３０（図示しないトルクコンバータの出力軸）がスプライン嵌合されている。また、軸部２８は、その外周側に配置されている軸受３２を介して、自動変速機のケース３４に相対回転可能に支持されている。

上記プライマリシャフト１４は、軸受３６を介してケース３４に支持される円筒状の先端部１４ａと、先端部１４ａよりも外径が大きくされ、プライマリシャフト１４の軸方向中間部分を成す円筒状中間部１４ｂと、その円筒状中間部１４ｂの先端部１４ａとは反対側に位置し、円筒状中間部１４ｂよりもさらに外径が大きくされた基部１４ｃとからなる。上記先端部１４ａの外周には、円筒状中間部１４ｂ側の端に、可動シーブ１８側が拡径された筒状部材３８の小径側端部が嵌合されている。

上記可動シーブ１８は、プライマリシャフト１４の円筒状中間部１４ｂの外周に嵌合される軸部１８ａと、その軸部１８ａの軸方向の固定シーブ１６側に連結されるとともにプライマリシャフト１４の基部１４ｃの外周に嵌合されているフランジ部１８ｂと、そのフランジ部１８ｂの外周端に一端が連結されて軸部１８ａと同方向に向かう外側筒部１８ｃとを有している。また、その外側筒部１８ｃの他端には、外周面が筒状部材３８の内周面に摺接させられる環状突起部１８ｄが形成されている。このように構成された可動シーブ１８と前記筒状部材３８とにより油室４０が形成される。

図３は、図１の部分拡大図であり、図４は、図３のIV-IV線断面図である。図３に示されるように、可動シーブ１８の軸部１８ａの内周面には、その軸部１８ａの先端からフランジ部１８ｂ側の端にかけてスプライン歯４２が形成されている。一方、プライマリシャフト１４の円筒状中間部１４ｂの外周面には、基部１４ｃ側の一部分にスプライン歯４４が形成されているに過ぎない。そのため、プライマリシャフト１４のスプライン歯４４は、軸方向の略全部において他方のスプライン歯４２と噛み合うが、可動シーブ１８側のスプライン歯４２は、軸方向の一部が他方のスプライン歯４４と噛み合うようになっている。なお、このスプライン歯４２、４４によって構成されるスプラインは、図４に示されるように、インボリュートスプラインである。

また、図３、図４に示されるように、プライマリシャフト１４の円筒状中間部１４ｂは、その先端部１４ａ側の外周面が、スプライン歯４４の歯底面よりも外径が大きくされ、可動シーブ１８側のスプライン歯４２の歯先に摺接するような径とされている。そのため、プライマリシャフト１４の円筒状中間部１４ｂは円筒状荷重支持部として機能し、可動シーブ１８側のスプライン歯４２の一部と、それに摺接するプライマリシャフト１４の円筒状中間部１４ｂとにより、ラジアル荷重が受けられる構造となっている。

以上、説明したように、本実施例によれば、円筒状荷重支持部として機能するプライマリシャフト１４の円筒状中間部１４ｂが、可動シーブ１８のスプライン歯４２の歯先に摺接させられる大きさまで拡径されていることから、シャフト１００の円筒状荷重支持部１１２の外径を可動シーブ１００のスプライン歯１０４の歯先の内径よりも小さく設定しなければならない図５に示す構造に比較して、プライマリシャフト１４の強度を向上させることができる。また、可動シーブ１８に、スプライン歯４２とは別に円筒部を形成する必要がないことから、ブローチ成形にて可動シーブ１８のスプライン歯４２を形成することが可能になる。従って、生産性も向上する。

以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

たとえば、前述の実施例は、入力側シーブ１２に本発明が適用された例であったが、出力側シーブにも本発明は適用できる。

また、前述の実施例は、インボリュートスプラインにより可動シーブ１８とシャフト１４とが接続されていたが、角形スプラインにより両者が接続されてもよい。

本発明の一実施例のベルト式無段変速機の一部を示す断面図である。 図１のベルト式無段変速機の斜視図である。 図１の部分拡大図である。 図３のIV-IV線断面図である。 従来のベルト式無段変速機の要部断面図である。

符号の説明

１０：ベルト式無段変速機、 １２：入力側シーブ、 １４：プライマリシャフト、 １４ｂ：円筒状中間部（円筒状荷重支持部）、 １８：可動シーブ、 ４２：スプライン歯、 ４４：スプライン歯

Claims (1)

1. 互いにスプライン歯が形成されることにより、可動シーブが軸方向に移動可能にシャフトの外周に嵌合されているベルト式無段変速機であって、
   前記シャフトに、前記可動シーブのスプライン歯の歯先が摺接させられる円筒状荷重支持部が形成され、該円筒状荷重支持部と前記可動シーブのスプライン歯とによりラジアル荷重が支えられることを特徴とするベルト式無段変速機。
   

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