JP2006105245A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルトとシーブとの間の滑りを局所的な滑りを抑制することができるベルト式無断変速機の提供。
【解決手段】 ベルト式無段変速機９は、可動シーブ３８を固定シーブ３７に対して移動させてベルトＢの巻き掛け半径を変化させることにより所望の変速比を得るものであって、可動シーブ３８に対して軸方向に圧入される可動シリンダ７０と、可動シリンダ７０と協働して可動シーブ３８を固定シーブ３７に対して移動させるための油室４０ａを画成するピストン８０とを備え、可動シーブ３８の背面３８ｄと、この背面３８ｄと対向する可動シリンダ７０の環状壁部７２との間に隙間Ｇが形成されており、隙間Ｇの寸法は、環状壁部７２の最大軸方向変形量ΔＣＹ以上とされ、かつ、当該最大軸方向変形量ΔＣＹと可動シーブ３８の軸方向変形量の許容値ΔＳＬとの和以下とされている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ベルトの巻き掛け半径を変化させることにより所望の変速比を得ることができるベルト式無段変速機に関する。

従来から、車両用の変速機として、ベルト式無段変速機が知られている。この種のベルト式無段変速機は、互いに平行に配列されたプライマリシャフト（駆動側回転軸）およびセカンダリシャフト（従動側回転軸）と、プライマリシャフトに設けられたプライマリプーリと、セカンダリシャフトに設けられたセカンダリプーリとを備える。プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、何れも、固定シーブと、固定シーブに対して移動可能な可動シーブとを含む。固定シーブと可動シーブとの間には、略Ｖ字形状のプーリ溝が形成され、プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれのプーリ溝には、無端ベルトが巻き掛けられる。更に、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対しては、それぞれの可動シーブを対応する固定シーブに対して接近離間させるための油室が設けられる。

また、上述のようなベルト式無段変速機として、可動シーブと共に移動可能な可動シリンダと、固定シーブに対して固定されて可動シリンダと共に油室を画成するピストン（固定プランジャ）とを有するものが知られている（例えば、特許文献１および２参照）。この種のベルト式無段変速機では、製造コストを削減すると共に可動シーブの汎用性を高め、更にメインテナンス性を向上させる観点から、可動シリンダが可動シーブに対して軸方向に圧入され、可動シーブの背面との当接により位置決め・固定される。また、上述のような可動シリンダ（シリンダ部材）を有するベルト式無段変速機として、可動シリンダの応力設計を高精度に行うために、可動シリンダと可動シーブの背面とが局所的に当接するように構成されたものも知られている（例えば、特許文献３参照。）。このベルト式無段変速機では、可動シーブの背面に、可動シリンダに向けて突出する環状の突出部が形成されている。

特許第３０５５７４７号公報 特許第３１１６０３５号公報 特開平１１−６５４９号公報

ここで、上述のようにプライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトが巻き掛けられると、図８に示されるように、ベルトとシーブとが接触し合う領域Ｘと、ベルトとシーブとが接触し合わない領域Ｙとが形成される。そして、ベルトとシーブとが接触し合う領域Ｘでは、各プーリの可動シーブにベルトの反力（可動シーブに作用する油圧に対する反力）が作用し、可動シーブは、プーリ溝を拡げるように（固定シーブから離間するように）変形する。また、上記従来例のように可動シーブの背面と可動シリンダとが少なくとも局所的に接触すると、油室内の作動油の圧力が可動シリンダを介して各プーリの可動シーブに伝わり、当該作動油からの力により、ベルトとシーブとが接触し合わない領域Ｙでは、可動シーブがプーリ溝を狭めるように（固定シーブに接近するように）変形する。

このため、上述のように可動シーブの背面と可動シリンダとが接触する場合、ベルトとシーブとが接触し合う領域Ｘと、ベルトとシーブとが接触し合わない領域Ｙとの境界付近において、プーリ溝の幅が全周において微妙に変化してしまい、それにより、ベルトと各シーブ間において局所的な滑り（ベルトの径方向における微小な移動）が発生してしまうおそれがある。また、可動シリンダと可動シーブの背面とが局所的に当接するように構成された変速機では、上述のベルトとシーブとの滑りにより、可動シリンダと可動シーブの背面との当接部の磨耗が進行させられてしまう。

そこで、本発明は、ベルトとシーブとの間の局所的な滑りを抑制することができるベルト式無断変速機の提供を目的とする。

本発明によるベルト式無段変速機は、固定シーブおよび可動シーブと、これらの固定シーブおよび可動シーブに巻き掛けられるベルトとを含み、可動シーブを固定シーブに対して移動させてベルトの巻き掛け半径を変化させることにより所望の変速比を得ることができるベルト式無段変速機において、可動シーブに対して軸方向に圧入される可動側部材と、固定シーブに対して固定されており、可動側部材と協働して可動シーブを固定シーブに対して移動させるための流体室を画成する固定側部材とを備え、可動シーブの背面と、この背面と対向する可動側部材の環状壁部との間に、環状壁部の軸方向における最大変形量以上の寸法の隙間が形成されることを特徴とする。

このベルト式無段変速機では、可動シーブの背面と、この背面と対向する可動側部材の環状壁部との間に形成される隙間の寸法が、環状壁部の軸方向における最大変形量以上とされる。これにより、流体室内の流体からの力によって可動側部材の環状壁部が変形しても、環状壁部が可動シーブの背面に強く押し当てられてしまうことが抑制されるので、可動シーブのベルトと接触し合っていない領域に、環状壁部を介して上記流体からの力が伝えられることが抑制される。この結果、ベルトと可動シーブとが接触し合う領域と、ベルトと可動シーブとが接触し合わない領域との境界付近におけるプーリ溝の幅の変化が抑制されるので、当該境界付近において、ベルトと可動シーブとの間の局所的な滑りが発生してしまうことを良好に抑制可能となる。

更に、可動シーブの背面と環状壁部との間に形成される隙間の寸法は、環状壁部の最大軸変形量と可動シーブの可動側部材に向けた軸方向変形量の許容値との和以下であると好ましい。

このような構成のもとでは、流体室内の流体からの力に対するベルトの反力によって可動シーブの一部が環状壁部に向けて変形し、可動シーブの変形量が、ベルトや可動シーブ等の耐久性や性能に影響を与えない最大の値である許容値を超えると、可動シーブと環状壁部とが緩やかに接触することになるため、特に、ベルトと接触し合っている領域における可動シーブの上記許容値を超える変形が環状壁部によって抑えられる。これにより、ベルトと可動シーブとが接触し合う領域と、ベルトと可動シーブとが接触し合わない領域との境界付近におけるプーリ溝の幅の変化を確実に抑制することが可能となる。

そして、可動シーブの背面と可動側部材の環状壁部との間に形成される隙間の寸法は、可動シーブの背面および可動側部材の環状壁部のうち、可動側部材に作用する流体圧に起因して最接近する部位同士間の距離とされると好ましい。

すなわち、基本的には、可動シーブの概ね最外周部と環状壁部との隙間、あるいは、環状壁部の概ね最外周部と可動シーブとの隙間の寸法を、上述の範囲内に設定すればよい。また、可動シーブの背面等に突起が設けられており、可動シーブの背面と環状壁部とが局所的に当接するように構成された無段変速機においては、局所的に当接し合う部位同士の隙間、可動シーブの概ね最外周部と環状壁部との隙間、および環状壁部の概ね最外周部と可動シーブとの隙間のうち、最も早期に狭まる隙間の寸法を上述の範囲内に設定すればよい。

本発明によれば、ベルトとシーブとの間の局所的な滑りを抑制することができるベルト式無断変速機の実現が可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明によるベルト式無段変速機が適用された車両を示す概略構成図である。図１に示される車両１は、いわゆるＦＦ車両（フロントエンジンフロントドライブ：エンジン前置き前輪駆動車両）として構成されており、駆動源としてのエンジン２を備える。エンジン２としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、水素エンジン、あるいは、バイフューエルエンジン等が採用され得るが、ここでは、エンジン２としてガソリンエンジンが用いられるものとして説明する。

図１に示されるように、車両１は、横置きにされたエンジン２の側方に配置され、エンジン２のクランクシャフトＳＣと連結されるトランスアクスル３を有する。トランスアクスル３は、トランスアクスルハウジング４、トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６を含む。ハウジング４は、エンジン２の側方に配置され、ケース５は、ハウジング４のエンジン２とは反対側の開口端に固定されている。また、リヤカバー６は、ケース５のハウジング４とは反対側の開口端に固定されている。そして、トランスアクスルハウジング４の内部には、トルクコンバータ７が配置されており、トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の内部には、前後進切り換え機構８、本発明によるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）９、減速歯車装置および差動装置を含む最終減速機１０が配置されている。

トルクコンバータ７は、ドライブプレート１１と、ドライブプレート１１を介してエンジン２のクランクシャフトＳＣに固定されるフロントカバー１２とを有する。フロントカバー１２には、図１に示されるように、ポンプインペラ１４が取り付けられている。また、トルクコンバータ７は、ポンプインペラ１４と対向する状態で回転可能なタービンランナ１５を含む。

タービンランナ１５は、クランクシャフトＳＣと概ね同軸に延びる入力シャフトＳＩに固定されている。更に、ポンプインペラ１４およびタービンランナ１５の内側にはステータ１６が配置されており、ステータ１６の回転方向は、ワンウェイクラッチ１７によって一方向にのみ設定される。ステータ１６には、ワンウェイクラッチ１７を介して中空軸１８が固定されており、上述の入力シャフトＳＩは、この中空軸１８の内部に挿通されている。そして、入力シャフトＳＩのフロントカバー１２側の端部には、ダンパ機構１９を介してロックアップクラッチ２０が取り付けられている。

上述のポンプインペラ１４、タービンランナ１５およびステータ１６は、作動液室を画成し、この作動液室には、トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間に配置されたオイルポンプ２１から作動液が供給される。そして、エンジン２が作動し、フロントカバー１２およびポンプインペラ１４が回転すると、作動液の流れによりタービンランナ１５が引きずられるようにして回転し始める。また、ステータ１６は、ポンプインペラ１４とタービンランナ１５との回転速度差が大きい時に、作動液の流れをポンプインペラ１４の回転を助ける方向に変換する。

これにより、トルクコンバータ７は、ポンプインペラ１４とタービンランナ１５との回転速度差が大きい時には、トルク増幅機として作動し、両者の回転速度差が小さくなると、流体継手として作動する。そして、車両１の発進後、車速が所定速度に達すると、ロックアップクラッチ２０が作動され、エンジン２からフロントカバー１２に伝えられた動力が入力シャフトＳＩに機械的かつ直接に伝達されるようになる。また、フロントカバー１２から入力シャフトＳＩに伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構１９によって吸収される。

トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間のオイルポンプ２１は、ロータ２２を有し、このロータ２２は、ハブ２３を介してポンプインペラ１４と接続されている。また、ハブ２３は、中空軸１８に対してスプライン嵌合されており、オイルポンプ２１の本体２４は、トランスアクスルケース５側に固定されている。従って、エンジン２の動力は、ポンプインペラ１４を介してロータ２２に伝達されることになり、これにより、オイルポンプ２１が駆動される。

前後進切り換え機構８は、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構２５を有している。遊星歯車機構２５は、入力シャフトＳＩの無段変速機９側の端部に取り付けられたサンギヤ２６と、サンギヤ２６の外周側に同心状に配置されたリングギヤ２７と、サンギヤ２６と噛み合う複数のピニオンギヤ２８と、リングギヤ２７およびピニオンギヤ２８の双方と噛み合う複数のピニオンギヤ２９と、各ピニオンギヤ２８を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ２８をサンギヤ２６の周囲で一体的に公転可能な状態に保持するキャリヤ３０とを含む。

前後進切り換え機構８のキャリヤ３０は、ベルト式無段変速機９に含まれるプライマリ軸であるプライマリシャフトＳＰに固定され、キャリヤ３０と入力シャフトＳＩとの間の動力伝達経路は、フォワードクラッチＣＬを用いて接続または遮断される。また、前後進切り換え機構８は、リングギヤ２７の回転・固定を制御するリバースブレーキＢＲを有している。

一方、本発明によるベルト式無段変速機９は、入力シャフトＳＩと概ね同軸に延びる上述のプライマリシャフト（駆動側回転軸）ＳＰと、プライマリシャフトＳＰと平行をなすように配置されたセカンダリシャフト（従動側回転軸）ＳＳとを有する。プライマリシャフトＳＰは、軸受３１および３２によって回転自在に支持されており、セカンダリシャフトＳＳは、軸受３３および３４によって回転自在に支持されている。そして、プライマリシャフトＳＰには、プライマリプーリ３５が、セカンダリシャフトＳＳには、セカンダリプーリ３６がそれぞれ装備されている。

プライマリプーリ３５は、プライマリシャフトＳＰの外周に一体に形成された固定シーブ３７と、プライマリシャフトＳＰの外周に摺動自在に装着された可動シーブ３８とにより構成されている。可動シーブ３８は、後述の可動シリンダ７０の位置決めに用いられる拡径部３８ａと、ベルト摺動面３８ｃと（可動シーブ３８の）背面３８ｄとを定めるベルト支持部３８ｂとを含む。可動シーブ３８の内周面には、図示されない複数のスプラインが形成されており、可動シーブ３８を摺動自在に支持するプライマリシャフトＳＰの外周面には、可動シーブ３８のスプラインと噛み合う複数のスプライン溝が形成されている。これにより、スプラインおよびスプライン溝によって、可動シーブ３８がプライマリシャフトＳＰに対し軸方向に移動可能とされる一方、プライマリシャフトＳＰに対する可動シーブ３８の回転が規制される。固定シーブ３７と可動シーブ３８とは互いに対向し合い、両者間には、略Ｖ字形状のプーリ溝３９が形成される。また、可動シーブ３８は、固定シーブ３７に対してプライマリシャフトＳＰの軸方向に移動可能であり、無段変速機９は、可動シーブ３８をプライマリシャフトＳＰの軸方向に移動させて固定シーブ３７と可動シーブ３８とを接近・離間させる油圧アクチュエータ４０を有している。

同様に、セカンダリプーリ３６も、セカンダリシャフトＳＳの外周に一体に形成された固定シーブ４１と、セカンダリシャフトＳＳの外周に摺動自在に装着された可動シーブ４２とにより構成されている。固定シーブ４１と可動シーブ４２とは互いに対向し合い、両者間には、略Ｖ字形状のプーリ溝４４が形成される。また、可動シーブ４２は、後述の可動シリンダ７５の位置決めに用いられる拡径部４２ａと、ベルト摺動面４２ｃと（可動シーブ４２の）背面とを定めるベルト支持部４２ｂとを含む。可動シーブ４２も、固定シーブ４１に対してセカンダリシャフトＳＳの軸方向に移動可能であり、無段変速機９は、可動シーブ４２をセカンダリシャフトＳＳの軸方向に移動させて固定シーブ４１と可動シーブ４２とを接近・離間させる油圧アクチュエータ４５を有している。

上述のプライマリプーリ３５のプーリ溝３９と、セカンダリプーリ３６のプーリ溝４４とには、多数の金属製の駒および複数本のスチールリングにより構成されるベルトＢが巻き掛けられる。そして、各油圧アクチュエータ４０および４５による油圧が別個に制御され、これにより、プライマリプーリ３５およびセカンダリプーリ３６の溝幅が変更されてベルトＢの巻き掛け半径が変化する。この結果、無段変速機９による変速比が所望の値に設定されると共に、ベルトＢの張力が調整されることになる。なお、セカンダリシャフトＳＳを支持する軸受３４はトランスアクスルリヤカバー６に固定されており、軸受３４とセカンダリプーリ３６との間には、パーキングギヤＰＧが設けられている。

更に、ベルト式無段変速機９のセカンダリシャフトＳＳは、図１に示されるように、軸受３３を超えて延長されており、セカンダリシャフトＳＳの延長部には、リダクションドライブギヤ４７が固設されている。このリダクションドライブギヤ４７を介して、ベルト式無段変速機９から最終減速機１０に動力が伝達される。最終減速機１０は、セカンダリシャフトＳＳと平行をなすように配置された中間軸であるインターミディエイトシャフト５０を含んでいる。インターミディエイトシャフト５０は、軸受５１および５２によって支持されており、インターミディエイトシャフト５０には、減速歯車装置の一部としてセカンダリシャフトＳＳのリダクションドライブギヤ４７と噛み合うリダクションドリブンギヤ５３が設けられている。

また、最終減速機１０は、中空のデフケース５５を有している。デフケース５５は、軸受５６および５７によって回転自在に支持されており、その外周には、リングギヤ５８が設けられている。このリングギヤ５８は、インターミディエイトシャフト５０のリダクションドリブンギヤ５３と噛み合っている。更に、デフケース５５は、その内部にピニオンシャフト５９を支持しており、ピニオンシャフト５９には、２体のピニオンギヤ６０が固定されている。各ピニオンギヤ６０には、２体のサイドギヤ６１が噛み合わされており、各サイドギヤ６１には、フロントドライブシャフト６２がそれぞれ別個に接続され、各フロントドライブシャフト６２には、車輪（前輪）ＦＷが固定されている。

図２は、上述の車両１に含まれる本発明によるベルト式無段変速機９の要部を示す拡大断面図であり、同図は、無段変速機９のプライマリプーリ３５およびプライマリシャフトＳＰに関連する構成を示している。図２に示されるように、無段変速機９は、環状の可動シリンダ（可動側部材）７０を含む。可動シリンダ７０は、可動シーブ３８に形成されている拡径部３８ａに対してプライマリシャフトＳＰの軸方向に圧入・固定される嵌合部７１と、嵌合部７１の一端部（図２における右側の端部、すなわち、固定シーブ３７側の端部）から外方（概ねプライマリシャフトＳＰの径方向）に延出された環状壁部７２と、環状壁部７２の外周端から固定シーブ３７とは反対側に向けてプライマリシャフトＳＰと概ね平行に延出された外側筒状部７３とを有する。

また、プライマリシャフトＳＰ（固定シーブ３７）には、ピストン８０（固定側部材）が固定されている。ピストン８０は、プライマリシャフトＳＰの径方向に延びる基部８１と、この基部８１から可動シーブ３８の背面３８ｄに沿うようにして外方に延びる外周部８２とを有する。ピストン８０の基部８１は、軸受３２と共に、プライマリシャフトＳＰに形成された凹部内に位置決め・固定されており、ピストン８０の外周部８２は、可動シリンダ７０の環状壁部７２を挟んで可動シーブ３８の背面３８ｄと対向する。そして、外周部８２の外縁は、可動シリンダ７０の外側筒状部７３の内周面と摺接する。また、外周部８２の外縁には、外側筒状部７３の内周面との隙間を封止するためのシールリング８３が配置されている。これにより、可動シリンダ７０、ピストン８０および可動シーブ３８の一部により、上述の油圧アクチュエータ４０を構成する油室（流体室）４０ａが画成される。

一方、プライマリシャフトＳＰの内部には、その一端から他端まで軸方向に延びる貫通孔が形成されており、この貫通孔は、可動シリンダ７０および可動シーブ３８を移動させるために用いられる作動油を流通させる内部流路ＳＰａとして利用される。また、プライマリシャフトＳＰには、内部流路ＳＰａと連通する２本の径方向油路（図示省略）が軸方向に所定の間隔をおいて形成されている。更に、可動シーブ３８には、プライマリシャフトＳＰの２本の径方向油路と連通可能な１本の油路が形成されている。これにより、可動シリンダ７０、ピストン８０および可動シーブ３８の一部によって画成される油室４０ａは、可動シーブ３８の油路と、プライマリシャフトＳＰの２本の径方向油路の何れか一方とを介して、プライマリシャフトＳＰの内部流路ＳＰａと連通する。

プライマリシャフトＳＰの内部流路ＳＰａには、トランスアクスルリヤカバー６に形成されている油路等を介して作動油が供給される。そして、プライマリシャフトＳＰの内部流路ＳＰａ、何れかの径方向油路および可動シーブ３８の油路を介して、油室４０ａ内の油圧を制御することにより、可動シリンダ７０および可動シーブ３８を固定シーブ３７に対して共に移動させてベルトＢの巻き掛け半径を変化させ、それにより、所望の変速比を得ることが可能となる。

さて、上述のように構成されるベルト式無段変速機９においても、プライマリプーリ３５とセカンダリプーリ３６とにベルトＢが巻き掛けられると、ベルトＢと可動シーブ３８（ベルト摺動面３８ｃ）とが接触し合う領域Ｘと、ベルトＢと可動シーブ３８（ベルト摺動面３８ｃ）とが接触し合わない領域Ｙとが形成される（図８参照）。従って、何ら対策を施さなければ、ベルトＢと可動シーブ３８とが接触し合う領域Ｘと、ベルトＢと可動シーブ３８とが接触し合わない領域Ｙとの境界付近において、プーリ溝３９の幅が全周において微妙に変化してしまい、それにより、ベルトＢと特に可動シーブ３８との間において局所的な滑り（ベルトＢの径方向における微小な移動）が発生してしまうおそれがある。

このため、本実施形態のベルト式無段変速機９では、可動シーブ３８（ベルト支持部３８ｂ）の背面３８ｄと環状壁部７２との間に隙間Ｇが形成されるように、可動シリンダ７０が可動シーブ３８に対してプライマリシャフトＳＰの軸方向に位置決めされる。すなわち、本実施形態では、可動シーブ３８の拡径部３８ａとベルト支持部３８ｂとの間には、所定の幅を有する位置決め部３８ｅが形成されており、可動シリンダ７０は、当該位置決め部３８ｅの端面（ピストン８０側の面）と当接することにより、環状壁部７２が背面３８ｄと接触しない状態で可動シーブ３８に対して軸方向に位置決めされる。本実施形態では、可動シーブ３８の背面３８ｄと環状壁部７２の可動シーブ３８側の面とが共にプライマリシャフトＳＰの径方向に延在しており（プライマリシャフトＳＰの中心軸と直交しており）、可動シーブ３８の背面３８ｄと環状壁部７２との間の隙間Ｇは、中心から外側まで概ね一定の寸法を有する。

そして、本実施形態では、上記隙間Ｇの寸法（位置決め部３８ｅの幅）が、環状壁部７２の軸方向における最大変形量（以下「最大軸方向変形」という）ΔＣＹ以上（図３参照）となり、かつ、当該最大軸方向変形量ΔＣＹと可動シーブ３８（ベルト支持部３８ｂ）の可動シリンダ７０に向けた軸方向変形量の許容値ΔＳＬ（図３参照）との和以下となるように設定されており、ΔＣＹ≦隙間Ｇの寸法≦ΔＣＹ＋ΔＳＬという関係が満たされる。ここで、環状壁部７２の最大軸方向変形量ΔＣＹと可動シーブ３８の可動シリンダ７０に向けた軸方向変形量の許容値ΔＳＬとは、図４からわかるように、ベルト式無段変速機９に入力するトルク（プライマリシャフトＳＰに入力するトルク）に基づいて定めることができる。

すなわち、可動シリンダ７０を変形させると共に、可動シーブ３８を変形させるベルトＢの反力をもたらす油室４０ａ内の作動油の圧力は、ベルト式無段変速機９に入力するトルクに概ね比例する。これにより、可動シリンダ７０の環状壁部７２の最大軸方向変形量ΔＣＹと、可動シーブ３８の可動シリンダ７０に向けた軸方向変形量の許容値ΔＳＬも、ベルト式無段変速機９に入力するトルクに概ね比例することになる。従って、環状壁部７２の最大軸方向変形量ΔＣＹと、可動シーブ３８の軸方向変形量の許容値ΔＳＬとしては、それぞれ、環状壁部７２と可動シーブ３８との変形が最大になる変速比（最大になると想定される変速比）のもとで無段変速機９に入力するトルクが最大となるときの値を求めればよい。

このように、本実施形態のベルト式無段変速機９では、可動シーブ３８の背面３８ｄと可動シリンダ７０の環状壁部７２との間に形成される隙間Ｇの寸法が、環状壁部７２の最大軸方向変形量ΔＣＹ以上とされ、かつ、当該最大軸方向変形量ΔＣＹと可動シーブ３８の軸方向変形量の許容値ΔＳＬとの和以下とされる。これにより、油室４０ａ内の作動油からの力によって可動シリンダ７０の環状壁部７２が変形し、油室４０ａ内の油圧に起因するベルトＢからの反力により可動シーブ３８のベルト支持部３８ｂが変形しても、基本的には、環状壁部７２と可動シーブ３８の背面３８ｄとが互いに接触し合うことが抑制され、仮に両者が接触したとしても、環状壁部７２が可動シーブ３８の背面３８ｄに強く押し当てられてしまうことはない。これにより、可動シーブ３８のベルトと接触し合っていない領域Ｙに、環状壁部７２を介して作動油からの力が伝えられてしまうことが抑制される。

また、可動シーブ３８（ベルト支持部３８ｂ）の変形量が、ベルトＢや可動シーブ３８等の耐久性や性能に影響を与えない最大の値である許容値ΔＳＬを超えると、可動シーブ３８の背面３８ｄと環状壁部７２とが緩やかに接触することになるため、特に、ベルトＢと接触し合っている領域Ｘにおける可動シーブ３８の許容値ΔＳＬを超える変形が環状壁部７２によって抑えられる。この結果、ベルト式無段変速機９では、ベルトＢと可動シーブ３８とが接触し合う領域と、ベルトＢと可動シーブ３８とが接触し合わない領域Ｙとの境界付近におけるプーリ溝３９の幅の変化が確実に抑制されることになるので、当該境界付近において、ベルトＢと可動シーブ３８との間の局所的な滑りが発生してしまうことを良好に抑制可能となる。

なお、本実施形態のように、可動シーブ３８の背面３８ｄと可動シリンダ７０の環状壁部７２との間の隙間Ｇが中心から外側まで概ね一定の寸法となっていない場合、隙間Ｇの寸法は、可動シーブ３８の背面３８ｄおよび環状壁部７２のうち、ベルトＢから可動シーブ３８に加えられる力および可動シリンダ７０に作用する油圧に起因して最接近する部位同士間の距離とされる。この場合、可動シーブ３８のベルト支持部３８ｂや可動シリンダ７０の環状壁部７２の軸方向変形量は、一般に、それぞれの最外周部において最大となることから、可動シーブ３８の背面３８ｄの最外周部と環状壁部７２との隙間Ｇ（場合によっては、環状壁部７２の概ね最外周部と可動シーブ３８の背面３８ｄとの隙間）の寸法を、上述の範囲内に設定すればよい。

また、本発明は、可動シーブ３８と環状壁部７２とが局所的に当接するように構成された無段変速機に対しても適用され得る。すなわち、図５に示されるように、可動シーブ３８の背面３８ｄに突起３８ｆが設けられている場合には、局所的に当接し合う部位同士の隙間Ｇａ、すなわち、可動シーブ３８の突起３８ｆの端面と環状壁部７２との間の隙間Ｇａが、ΔＣＹ≦隙間Ｇａの寸法≦ΔＣＹ＋ΔＳＬを満たすように形成されればよい。また、図６に示されるように、可動シリンダ７０の環状壁部７２に可動シーブ３８の背面３８ｄと対向する突起７２ａが設けられている場合には、局所的に当接し合う部位同士の隙間Ｇｂ、すなわち、可動シリンダ７０の突起７２ａの端面と可動シーブ３８の背面３８ｄとの間の隙間Ｇｂが、ΔＣＹ≦隙間Ｇｂの寸法≦ΔＣＹ＋ΔＳＬを満たすように形成されればよい。

ただし、図６や図７の例のように可動シーブと環状壁部とが局所的に当接する構成のもとであっても、突起の位置によっては、局所的に当接し合う部位同士の隙間（突起とその対向面との隙間）よりも、可動シーブの最外周部と環状壁部との隙間（あるいは、環状壁部の最外周部と可動シーブとの隙間）の方が早期に狭まる（可動シーブと環状壁部の外周部同士が早期に接触する）こともあり得る。従って、このような場合には、可動シーブの最外周部と環状壁部との隙間（あるいは、環状壁部の最外周部と可動シーブとの隙間）の寸法を上述の範囲内に設定すればよい。

更に、例えばサイズ等が異なる他の無段変速機と可動シリンダ７０が共用されるような場合、図７に示されるように、可動シーブ３８と可動シリンダ７０との間にスペーサ９０が介設されるが、本発明は、このようなスペーサ９０を含む無段変速機に対しても適用され得る。図７の例においては、スペーサ９０の可動シリンダ７０側の面の最外周部と環状壁部７２との間の隙間Ｇｃが、ΔＣＹ≦隙間Ｇｃの寸法≦ΔＣＹ＋ΔＳＬを満たすように形成されればよい。加えて、上述の可動シーブ３８の背面３８ｄと可動シリンダ７０の環状壁部７２との間の隙間Ｇに関連する構成がセカンダリプーリ３６に対して適用され得ることはいうまでもない。

本発明によるベルト式無段変速機を含む車両の概略構成図である。 図１に示されるベルト式無段変速機を示す拡大断面図である。 図１に示されるベルト式無段変速機の要部を示す模式図である。 本発明のベルト式無段変速機に入力するトルクと固定シーブおよび可動シリンダの変形量との関係を示すグラフである。 本発明によるベルト式無段変速機の変形例を示す模式図である。 本発明によるベルト式無段変速機の他の変形例を示す模式図である。 本発明によるベルト式無段変速機の更に他の変形例を示す模式図である。 無段変速機におけるベルトとシーブとが接触し合う領域と、ベルトとシーブとが接触し合わない領域とを説明するための模式図である。

符号の説明

９ ベルト式無段変速機
３５ プライマリプーリ
３６ セカンダリプーリ
３７ 固定シーブ
３８ 可動シーブ
３８ａ 拡径部
３８ｂ ベルト支持部
３８ｃ ベルト摺動面
３８ｄ 背面
３８ｆ 突起
３９ プーリ溝
４０ 油圧アクチュエータ
４０ａ 油室
７０ 可動シリンダ
７１ 嵌合部
７２ 環状壁部
７２ａ 突起
７３ 外側筒状部
８０ ピストン
９０ スペーサ
Ｂ ベルト
ＳＰ プライマリシャフト

Claims (3)

1. 固定シーブおよび可動シーブと、これらの固定シーブおよび可動シーブに巻き掛けられるベルトとを含み、前記可動シーブを前記固定シーブに対して移動させて前記ベルトの巻き掛け半径を変化させることにより所望の変速比を得ることができるベルト式無段変速機において、
   前記可動シーブに対して軸方向に圧入される可動側部材と、
   前記固定シーブに対して固定されており、前記可動側部材と協働して前記可動シーブを前記固定シーブに対して移動させるための流体室を画成する固定側部材とを備え、
   前記可動シーブの背面と、この背面と対向する前記可動側部材の環状壁部との間に、前記環状壁部の軸方向における最大変形量以上の寸法の隙間が形成されることを特徴とするベルト式無段変速機。
2. 前記可動シーブの前記背面と前記環状壁部との間に形成される前記隙間の寸法は、前記環状壁部の前記最大変形量と前記可動シーブの前記可動側部材に向けた軸方向変形量の許容値との和以下であること特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
3. 前記可動シーブの前記背面と前記可動側部材の前記環状壁部との間に形成される隙間の寸法は、前記可動シーブの前記背面および前記可動側部材の前記環状壁部のうち、前記可動側部材に作用する流体圧に起因して最接近する部位同士間の距離とされること特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機。
   

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