JP2008157273A - ベルト式無段変速機およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】2つのプーリのうち一方から他方に駆動力を伝達することができるとともに、固定部により互いに固定された固定シーブおよびプーリ軸に十分な剛性を確保することができるベルト式無段変速機およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】固定シーブ12,22と可動シーブ13,23との間でベルトを挟み込むことで、駆動力を一方から他方に伝達する2つのプーリであるプライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2を備えるベルト式無段変速機において、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2は、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを互いに固定する固定部Fが圧入部F1および塑性締結部F2により構成されている。圧入部F1により、曲げ剛性を確保し、十分な剛性を確保する。塑性締結部F2により、プライマリプーリ1からセカンダリプーリ2に駆動力を伝達する。
【選択図】 図1
【解決手段】固定シーブ12,22と可動シーブ13,23との間でベルトを挟み込むことで、駆動力を一方から他方に伝達する2つのプーリであるプライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2を備えるベルト式無段変速機において、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2は、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを互いに固定する固定部Fが圧入部F1および塑性締結部F2により構成されている。圧入部F1により、曲げ剛性を確保し、十分な剛性を確保する。塑性締結部F2により、プライマリプーリ1からセカンダリプーリ2に駆動力を伝達する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機の製造方法に関するものである。
一般に、車両には、駆動源である内燃機関や電動機からの駆動力、すなわち出力トルクを車両の走行状態に応じた最適の条件で路面に伝達するために、駆動源の出力側に変速機が設けられている。変速機には、変速比を無段階(連続的)に制御する無段変速機と、変速比を段階的(不連続)に制御する有段変速機とがある。ここで、無段変速機には、プライマリプーリとセカンダリプーリに巻き掛けられたベルトを介して、プライマリプーリからセカンダリプーリに駆動力を伝達するベルト式無段変速機がある。
プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、プーリ軸と、プーリ軸に固定された固定シーブと、プーリ軸に対して軸方向に移動自在に支持された可動シーブと、により構成されている。ベルトは、固定シーブと可動シーブとの間で形成されるV字形状の溝に巻き掛けられている。ここで、ベルト式無段変速機は、例えば挟圧力発生油圧室の油圧により可動シーブを固定シーブ側に押圧することで、ベルトに対してベルト挟圧力を発生させ、ベルトと固定シーブおよび可動シーブとの間に発生する滑りを抑制して駆動力をプライマリプーリからセカンダリプーリに伝達するものである。
ここで、従来のベルト式無段変速機では、特許文献1に示すように、プライマリプーリおよびセカンダリプーリ、すなわち2つのプーリの固定シーブとプーリ軸とが一体構造であった。しかしながら、従来のベルト式無段変速機では、固定シーブとプーリ軸とを一体構造とするため、低コスト化および軽量化を図ることが困難であった。また、ベルト式無段変速機は、入力される駆動力が大きさ、すなわち容量に応じて設計され、容量の増加に伴い固定シーブの径およびプーリ軸の軸長が増加するため、成形、加工が困難であった。
そこで、特許文献2に示すように、固定シーブとプーリ軸とを分割構造とするベルト式無段変速機が提案されている。特許文献2に示すベルト式無段変速機では、固定シーブとプーリ軸とがスプライン結合されることで、固定シーブがプーリ軸に対して固定されている。つまり、固定シーブとプーリ軸とを互いに固定する固定部がスプライン結合部により構成されるものである。
ここで、分割構造の場合は、固定シーブとプーリ軸とが互いに固定されている固定部に、ベルト式無段変速機に伝達された駆動力により固定シーブとプーリ軸とを相対回転させようとする相対回転力と、ベルト挟圧力に対する反力により固定シーブを径方向に対して曲げようとする曲げ力とが作用することとなる。これらの力は、ベルト式無段変速機の容量の増加に伴い増加するものである。特許文献2に示すベルト式無段変速機では、スプライン結合部が相対回転力を受けることで、駆動力をプライマリプーリからセカンダリプーリにベルトを介して伝達することができる。
ここで、分割構造の場合は、容量の増加に伴い、固定部により互いに固定された固定シーブおよびプーリ軸に十分な剛性を確保する必要がある。しかしながら、上記特許文献2に示すベルト式無段変速機のように、固定部がスプライン結合部のみで構成されている場合は、ベルト式無段変速機の容量の増加に伴い増加する曲げ力に対する曲げ剛性が不十分であるという問題があった。
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、2つのプーリのうち一方から他方に駆動力を伝達することができるとともに、固定部により互いに固定された固定シーブおよびプーリ軸に十分な剛性を確保することができるベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機の製造方法を提供することを目的とするものである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、プーリ軸に固定された固定シーブとプーリ軸に対して軸方向に移動自在に支持された可動シーブとの間でベルトを挟み込むことで、駆動力を一方から他方に伝達する2つのプーリを備えるベルト式無段変速機において、2つのプーリのうち少なくともいずれか一方は、固定シーブとプーリ軸とを互いに固定する固定部が圧入部および塑性締結部により構成されていることを特徴とする。
また、本発明では、上記ベルト式無段変速機において、固定シーブは、プーリ軸と対向する面に径方向内側に突出する規制部を備え、塑性締結部は、規制部に対してプーリ軸が塑性変形していることを特徴とする。
また、本発明では、プーリ軸に固定された固定シーブとプーリ軸に対して軸方向に移動自在に支持された可動シーブとの間でベルトを挟み込むことで、駆動力を一方から他方に伝達する2つのプーリを備えるベルト式無段変速機の製造方法において、2つのプーリのうち少なくともいずれか一方は、固定シーブがプーリ軸に圧入されるとともに、塑性締結されることで、固定シーブがプーリ軸に対して固定されることを特徴とする。
本発明によれば、固定部は、固定シーブをプーリ軸に圧入することで形成される圧入部を有する。従って、圧入部では、固定シーブとプーリ軸とが接触するため、圧入部において固定シーブとプーリ軸との接触面積を確保することができ、固定シーブとプーリ軸との一体化を図ることができる。これにより、固定シーブを径方向に対して曲げようとする曲げ力が作用しても、曲げ力を圧入部により一体化した固定シーブおよびプーリ軸で受けることができるため、曲げ剛性を確保することができ、十分な剛性を確保することができる。
また、本発明によれば、固定部は、固定シーブをプーリ軸に圧入するとともに塑性締結されるため、塑性締結部を有する。塑性締結部は、例えば、プーリ軸と対向する面に径方向内側に突出する固定シーブに備えられた規制部に対してプーリ軸が塑性変形していることで形成される。従って、固定シーブとプーリ軸との相対回転が規制されるので、塑性締結部を介して固定シーブあるいはプーリ軸に伝達された駆動力をプーリ軸あるいは固定シーブに伝達することができる。これにより、2つのプーリのうち一方から他方に駆動力を伝達することができる。
また、本発明によれば、規制部は、プーリ軸よりも塑性変形し難い固定シーブに形成され、プーリ軸が規制部に対して塑性変形しているので、塑性変形し難い固定シーブが塑性変形することを抑制することができる。従って、固定シーブの耐久性を向上することができる。
また、本発明では、上記ベルト式無段変速機において、圧入部は、可動シーブ側と反対側に向かって、径方向外側に拡大するテーパー形状であることを特徴とする。
本発明によれば、圧入部がテーパー形状であるため、容量の増加に伴い軸方向の力、すなわちスラスト力が増加しても受けることができる。
また、本発明では、上記ベルト式無段変速機において、圧入部と規制部との間には、固定シーブあるいはプーリ軸の少なくともいずれか一方に空間部が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、空間部は、圧入部と規制部との間に形成されているので、固定シーブとプーリ軸とを塑性締結する際に、規制部により塑性変形するプーリ軸の塑性変形部を収納することができる。
また、本発明では、上記ベルト式無段変速機において、プーリ軸は、縮管により成形される管形状部材であり、プーリ軸の内部空間部を2以上に区画する仕切板が縮管時におけるプーリ軸の塑性変形により、内部空間部に固定されることを特徴とする。
また、本発明では、上記ベルト式無段変速機の製造方法において、プーリ軸は、縮管により成形される管形状部材であり、プーリ軸の縮管時におけるプーリ軸を塑性変形させることで、プーリ軸の内部空間部を2以上に区画する仕切板を内部空間部に固定することを特徴とする。
本発明によれば、仕切板は、プーリ軸の縮管時に、プーリ軸を塑性変形させることで、プーリ軸の内部空間部に固定され、プーリ軸の内部空間部を2以上に区画する。従って、中実のプーリ軸を切削することでプーリ軸の内部空間部を2以上に区画する場合と比較して、低コスト化を図ることができる。また、管形状部材のプーリ軸の内部空間部に仕切板を圧入して固定することでプーリ軸の内部空間部を2以上に区画する場合と比較して、プーリ軸の内部空間部の任意位置に仕切板を確実に固定することができる。
本発明にかかるベルト式無段変速機およびその製造方法は、2つのプーリのうち一方から他方に駆動力を伝達することができるとともに、固定部により互いに固定された固定シーブおよびプーリ軸に十分な剛性を確保することができるという効果を奏する。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記の実施の形態におけるベルト式無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源として内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなど)を用いるが、これに限定されるものではなく、モータなどの電動機を駆動源として用いても良い。
[実施の形態]
図1は、本発明にかかるベルト式無段変速機のプーリの一部を示す図である。図2−1〜図2−3は、プーリ軸の構成例を示す図である。図3−1〜図3−3は、プーリ軸の製造方法を示す図である。図4−1および図4−2は、固定シーブの構成例を示す図である。本発明にかかるベルト式無段変速機は、プライマリプーリ1とセカンダリプーリ2の2つのプーリを備える。本発明にかかるベルト式無段変速機は、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2は、図示しないベルトを介して、駆動源の駆動力を一方のプーリから他方のプーリに伝達するものである。実施の形態では、本発明にかかるベルト式無段変速機は、プライマリプーリ1に伝達された図示しない内燃機関の出力トルクをベルトを介してセカンダリプーリ2に伝達するものである。プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2は、図1に示すように、プーリ軸11,21と、固定シーブ12,22と、可動シーブ13,23とにより構成されている。
図1は、本発明にかかるベルト式無段変速機のプーリの一部を示す図である。図2−1〜図2−3は、プーリ軸の構成例を示す図である。図3−1〜図3−3は、プーリ軸の製造方法を示す図である。図4−1および図4−2は、固定シーブの構成例を示す図である。本発明にかかるベルト式無段変速機は、プライマリプーリ1とセカンダリプーリ2の2つのプーリを備える。本発明にかかるベルト式無段変速機は、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2は、図示しないベルトを介して、駆動源の駆動力を一方のプーリから他方のプーリに伝達するものである。実施の形態では、本発明にかかるベルト式無段変速機は、プライマリプーリ1に伝達された図示しない内燃機関の出力トルクをベルトを介してセカンダリプーリ2に伝達するものである。プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2は、図1に示すように、プーリ軸11,21と、固定シーブ12,22と、可動シーブ13,23とにより構成されている。
プーリ軸11,21は、図1〜図2−3に示すように、内燃機関の出力トルクを伝達するものである。プーリ軸11,21は、平行に回転自在に支持されている。プライマリプーリ1のプーリ軸11は、図示しないトルクコンバータおよび前後進切換機構を介して、本発明にかかるベルト式無段変速機に伝達される図示しない内燃機関の出力トルクが入力される入力軸である。また、セカンダリプーリ2のプーリ軸21は、本発明にかかるベルト式無段変速機の変速比に基づいて変換された内燃機関の出力トルクを出力する出力軸である。なお、プーリ軸21は、図示しない最終減速機を介して車輪に連結されているので、内燃機関の出力トルクは、本発明にかかるベルト式無段変速機を介して車輪に伝達される。
プーリ軸11,21は、後述する管形状部材100,200を成形することにより構成されており、固定シーブ12,22よりも塑性変形し易い材質で構成されている。プーリ軸11,21は、内部空間部11a,21aが形成されている。内部空間部11a,21aは、軸方向の両端部がプーリ軸11,21の両側面に開口して形成されている。内部空間部11a,21aには、仕切板14,24が固定されている。仕切板14,24は、円板形状であり、プーリ軸11,21よりも塑性変形し難い材質で構成されている。仕切板14,24は、内部空間部11a,21aのうち仕切板14,24が固定される部分の径よりも大きい径に設定されている。従って、内部空間部11a、21aは、仕切板14,24により分断され、第1空間部11b,21bと、第2空間部11c,21cとの2つに区画されている。なお、第1空間部11b,21bおよび第2空間部11c,21cには、それぞれ図示しないオイル供給装置からオイルが供給される。ここで、第1空間部11b,21bおよび第2空間部11c,21cに供給されたオイルは、異なる部分に供給される。例えば、第1空間部11b,21bに供給されたオイルは、可動シーブ13,23の固定シーブ12,22側と反対側に形成された図示しない挟圧力発生油圧室に供給され、油圧により可動シーブ13,23を固定シーブ12,22側に押圧し、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2がベルトに対してベルト挟圧力を発生するために用いられる。また、第2空間部11c,21cに供給されたオイルは、図示しないベルトと固定シーブ12,22および可動シーブ13,23との接触面に供給され、接触面の潤滑に用いられ、あるいは上記挟圧力発生油圧室と図示しない隔壁を挟んで形成されたキャンセル室に供給され、挟圧力発生油圧室内のオイルにより発生する遠心油圧を相殺するために用いられる。
また、プーリ軸11,21は、塑性変形部11d,21dと、空間部11e,21eと、テーパー部11f,21fとが形成されている。塑性変形部11d,21d、空間部11e,21e,テーパー部11f,21fは、外周面に形成されており、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21にそれぞれ固定された際に、固定シーブ12,22の内周面と対向する位置に形成されている。なお、塑性変形部11d,21d、空間部11e,21e,テーパー部11f,21fは、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21との固定時において、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21に挿入される挿入方向(図1では、左方向)に向かって、塑性変形部11d,21d、空間部11e,21e,テーパー部11f,21fの順番で形成されている。
塑性変形部11d,21dは、後述する固定部Fの塑性締結部F2の一部を構成するものである。塑性変形部11d,21dは、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21にそれぞれ固定される際に、固定シーブ12,22の後述する規制部12b,22bにより、塑性変形する部分である。塑性変形部11d,21dは、リング形状に形成されている(図2−2参照)。
空間部11e,21eは、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21にそれぞれ固定される際に、固定シーブ12,22の後述する規制部12a,22aにより、塑性変形した塑性変形部11d、21dが収納される、すなわち塑性締結により発生するプーリ軸11,21の余肉部分が収納される部分である。塑性変形部11d,21dとテーパー部11f,21fとの間に形成されている。空間部11e,21eは、塑性変形部11d,21dおよびテーパー部11f,21fの外周面に対して径方向内側に窪んで、リング形状に形成されている(図2−2参照)。
テーパー部11f,21fは、固定部Fの後述する圧入部F1の一部を形成するものである。テーパー部11f,21fは、軸方向のうち可動シーブ13,23側と反対側に向かって、径方向外側に傾斜が拡大する傾斜面により構成されている。
ここで、本発明にかかるベルト式無段変速機の製造方法のうちプーリ軸11,21の製造方法(仕切板14,24の固定方法)について説明する。プーリ軸11,21は、図3−1に示すように、内径および外径が一定の管形状部材100,200を縮管、すなわち絞り加工により塑性変形させることで成形される。プーリ軸11,21は、同図に示す管形状部材100,200に対して図示しない絞り工具により絞り加工する。具体的には、絞り工具は、同図に示す管形状部材100,200を絞り加工し、縮管することで、図3−2に示すように、塑性変形部11d,21dとなる第1外周面101,201およびテーパー部11f,21fとなる第2外周面102,202を成形する。次に、絞り工具は、管形状部材100,200のうち第1外周面101,201および第2外周面102,202を除く部分を絞り加工し、縮管することで縮管部S1,S2を成形する。次に、絞り工具は、縮管部S2のうち、管形状部材100,200の中央部から第1外周面101,201および第2外周面102,202が成形されている側と反対側(同図左側)を絞り加工し、縮管することで、縮管部S3を成形する。ここで、形状部材100,200は、成形される縮管部S3の内径が仕切板14,24を挿入することができるように、絞り工具により縮管される。
次に、図3−2に示す管形状部材100,200の縮管部S3における内部空間部に仕切板14,24を挿入し、仮止めする。次に、絞り工具は、縮管部S3のうち、仕切板14,24を仮止めされた部分を跨ぐように絞り加工し、縮管することで、図3−3に示すように、縮管部S4を成形する。ここで、仕切板14,24は、上述のように、プーリ軸11,21よりも塑性変形し難い材質で構成されている。従って、縮管部S4を絞り工具により成形する際には、同図に示すように、縮管部S3のうち仕切板14,24の周囲部分が塑性変形し、仕切板14,24が管形状部材100,200の内部に入り込み、管形状部材100,200の内部空間部に固定される。つまり、仕切板14,24は、縮管時におけるプーリ軸11,21の塑性変形により、プーリ軸11、21の内部空間部11a,21aに固定される。これにより、仕切板14,24は、プーリ軸11,21の内部空間部11a,21aを第1空間部11b,21bおよび第2空間部11c,21cの2つに区画することができる。従って、中実のプーリ軸を切削することでプーリ軸の内部空間部を2以上に区画する場合と比較して、低コスト化を図ることができる。また、管形状部材のプーリ軸11,21の内部空間部11a,21aに仕切板14,24を圧入して固定することで内部空間部11a,21aを2つに区画する場合と比較して、内部空間部11a,21aの任意位置に仕切板14,24を確実に固定することができる。
次に、同図示すように、管形状部材100,200の第1外周面101,201と第2外周面102,202との間を切削工具により切削加工し、空間部11e,21eとなる空間部103,203を成形する。そして、絞り工具は、縮管部S4を複数回絞り加工し、縮管することで、内径および外径が一定の管形状部材100,200を図2−1に示すようなプーリ軸11,21に成形する。
固定シーブ12,22は、図1、図4−1および図4−2に示すように、プーリ軸11,21にそれぞれ固定されるものであり、プーリ軸11,21よりも塑性変形し難い材質で構成されている。固定シーブ12,22は、円環形状であり、内部空間部12a,22aが形成されている。内部空間部12a,22aは、軸方向の両端部が固定シーブ12,22の両側面に開口して形成されている。固定シーブ12,22は、規制部12b,22bと、テーパー部12c,22cとが形成されている。規制部12b,22bおよびテーパー部12c,22cは、内部空間部11a,21aを構成する固定シーブ12,22の内周面に形成されており、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21にそれぞれ固定された際に、プーリ軸11,21の外周面のうち塑性変形部11d,21d、空間部11e,21eおよびテーパー部11f,21fが形成される部分と対向する位置に形成されている。つまり、規制部12b,22bおよびテーパー部12c,22cは、プーリ軸11,21と対向する面に形成されている。なお、規制部12b,22b、テーパー部12c,22cは、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21との固定時において、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21に挿入される挿入方向に向かって、規制部12b,22b、テーパー部12c,22cの順番で形成されている。
規制部12b,22bは、固定部Fの塑性締結部F2の一部を構成するものである。規制部12b,22bは、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21にそれぞれ固定される際に、プーリ軸11,21の塑性変形部11d,21dを塑性変形させるものである。規制部12b,22bは、内部空間部11a,21aを構成する固定シーブ12,22の内周面から径方向内側に突出して形成されている。規制部12b,22bは、実施の形態では、同心円状に等間隔に4箇所形成されている。また、規制部12b,22bは、外周が円弧部と円弧部の両端部を結んだ直線部とにより構成されており、円弧部が内部空間部11a,21aを構成する固定シーブ12,22の内周面に一体であり、直線部が内部空間部12a,22aに露出している。
テーパー部12c,22cは、固定部Fの圧入部F1の一部を形成するものである。テーパー部12c,22cは、軸方向のうち可動シーブ13,23側と反対側に向かって、径方向外側に傾斜が拡大する傾斜面により構成されている。
可動シーブ13,23は、プーリ軸11,21に対して軸方向に摺動自在に支持されているものである。ここで、プライマリプーリ1の固定シーブ12と可動シーブ13との間に形成されたV字形状の溝には、図示しないベルトが巻き掛けられる。また、セカンダリプーリ2の固定シーブ22と可動シーブ23との間に形成されたV字形状の溝にもベルトが巻き掛けられる。可動シーブ13,23は、上述のように図示しない挟圧力発生油圧室の油圧により固定シーブ12,22側に押圧されるので、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2に巻き掛けられたベルトに対してベルト挟圧力が発生する。従って、プライマリプーリ1のプーリ軸11に伝達された内燃機関の出力トルクは、ベルトを介してセカンダリプーリ2のプーリ軸12に伝達される。なお、本発明にかかるベルト式無段変速機では、プライマリプーリ1に対するベルトの接触半径およびセカンダリプーリ2に対するベルトの接触半径を変更することで、変速比(プライマリプーリ1の回転数とセカンダリプーリ2の回転数との比)が変更される。
次に、本発明にかかるベルト式無段変速機の製造方法のうち、プーリ軸11,21に対する固定シーブ12,22の固定方法について説明する。本発明にかかるベルト式無段変速機の製造方法では、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21に圧入されるとともに、塑性締結されることで、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21に対して固定される。プーリ軸11,21に対する固定シーブ12,22の固定は、管形状部材100,200から成形されたプーリ軸11,21の軸方向のうち一方、すなわち挿入方向と反対方向から固定シーブ12,22を挿入方向に向かって圧入工具により挿入することが行われる。
圧入工具は、プーリ軸11,21のテーパー部11f,21fと固定シーブ12,22のテーパー部12c,22cとが接触し、テーパー部11f,21fに対してテーパー部12c,22cが挿入方向に移動しなくなるまで、固定シーブ12,22をプーリ軸11,21に対して挿入する。これにより、固定シーブ12,22は、プーリ軸11,21に圧入され、図1に示すように、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを互いに固定する固定部Fの一部を構成する圧入部F1が形成される。つまり、固定部Fの圧入部F1は、互いに接触するプーリ軸11,21のテーパー部11f,21fおよび固定シーブ12,22のテーパー部12c,22cにより構成されている。
このとき、すなわち圧入工具により固定シーブ12,22がプーリ軸11,21に圧入され、圧入部F1が形成される際に、プーリ軸11,21の塑性変形部11d,21dが挿入される固定シーブ12,22の各規制部12b,22bにより塑性変形され、固定シーブ12,22がプーリ軸11,21に対して塑性締結される。つまり、圧入部F1が形成される際に、塑性変形部11d,21d、特に各規制部12b,22bの円弧部と直線部とにより囲まれた面と対向する部分が塑性変形され、プーリ軸11,21が各規制部12b,22bに対して塑性変形され、図1に示すように、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを互いに固定する固定部Fの一部を構成する塑性締結部F2が形成される。塑性締結部F2では、塑性変形する前に塑性変形部11d,21dが位置していた箇所に、各規制部12b,22bが位置することとなる。つまり、各規制部12b,22bは、プーリ時11,21に入り込むこととなる。ここで、各規制部12b,22bは、径方向内側に突出して形成されている。従って、プーリ軸11,21と固定シーブ12,22との間に相対回転力が発生しようとしても、各規制部12b,22bを介して相対回転力が互いに伝達されるので、各規制部12b,22bは、プーリ軸11,21と固定シーブ12,22との相対回転を規制することができる。
以上のように、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを互いに固定する固定部Fは、圧入部F1と、塑性締結部F2とにより構成される。圧入部では、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とが接触、すなわちテーパー部11f,21fとテーパー部12c,22cと接触するため、圧入部F1において固定シーブ12,22とプーリ軸11,21との接触面積を確保することができる。つまり、圧入部F1により固定シーブ12,22とプーリ軸11,21との一体化を図ることができる。従って、固定シーブ12,22を径方向に対して曲げようとする曲げ力(図1矢印D)が作用しても、曲げ力を圧入部F1により一体化した固定シーブ12,22およびプーリ軸11,21で受けることができる。また、固定部Fが塑性締結部F2のみで構成されている場合は、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21との間に隙間が発生し、曲げ剛性が低下する虞があった。しかしながら、本発明にかかるベルト式無段変速機では、固定部Fは、塑性締結部F2と圧入部F1とで構成されているので、プライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2の曲げ剛性を確保することができ、十分な剛性を確保することができる。
また、圧入部F1は、互いに接触するテーパー部11f,21fとテーパー部12c,22cとにより形成されるため、可動シーブ13,23側と反対側に向かって、径方向外側に拡大するテーパー形状となる。従って、圧入部F1がテーパー形状であるため、容量の増加に伴い軸方向の力、実施の形態では、挿入方向のスラスト力(同図矢印E)が増加しても、スラスト力を圧入部F1が受けることができる。
また、各規制部12b,22bにより、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21との相対回転が規制されるので、塑性締結部F2を介して固定シーブ12,22あるいはプーリ軸11,21に伝達された出力トルクをプーリ軸11,21あるいは固定シーブ12,22に伝達することができる。これにより、ベルト式無段変速機は、図示しないベルトを介して、プライマリプーリ1からセカンダリプーリ2に内燃機関の出力トルクを伝達することができる。これらにより、容量、すなわち入力される内燃機関の入力トルクが大きいベルト式無段変速機においても、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とが一体構造ではない分割構造を用いることができる。
ここで、固定シーブ12,22あるいはプーリ軸11,21に伝達された出力トルクをプーリ軸11,21あるいは固定シーブ12,22に伝達を圧入部F1により行う場合は、伝達できる出力トルクの大きさが互いに接触するテーパー部11f,21fとテーパー部12c,22cと摩擦力に影響される。従って、プライマリプーリ1からセカンダリプーリ2に伝達される内燃機関の出力トルクが大きい場合に、接触面積を増加させるため圧入部の軸方向における長さを長くしなければならない。しかしながら、本発明にかかるベルト式無段変速機では、塑性締結部F2により、プライマリプーリ1からセカンダリプーリ2に内燃機関の出力トルクを伝達するので、固定部Fの軸長の増加を抑制することができる。
また、各規制部12b,22bは、プーリ軸11,21よりも塑性変形し難い固定シーブ12,22に形成され、プーリ軸11,21が各規制部12b,22bに対して塑性変形することで、塑性締結部F2が形成されるので、塑性変形し難い固定シーブ12,22が塑性変形することを抑制することができる。従って、塑性変形し難い固定シーブ12,22を塑性変形させることで、固定シーブ12,22に応力が集中することを抑制することができ、固定シーブ12,22の耐久性を向上することができる。
また、空間部11e,21eは、塑性変形部11d,21dとテーパー部11f,21fとの間に形成されるが、塑性締結部F2が形成されると、塑性変形する前に塑性変形部11d,21dが形成されていた位置に、各規制部12b,22bが位置することとなる。つまり、空間部11e,21eは、圧入部F1と、各規制部12b,21bとの間に形成されることなる。従って、空間部11e,21eは、圧入部F1と各規制部規制部12b,22bとの間に形成されているので、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを塑性締結する際に、各規制部12b,22bにより塑性変形するプーリ軸11,21の塑性変形部11d,21dを収納することができる。これにより、塑性締結部F2が形成されることで発生する塑性変形したプーリ軸11,21の塑性変形部11d,21d、すなわちプーリ軸11,21の余肉部分T1は、圧入部F1および塑性締結部F2に影響を与えずに収納されることとなる。つまり、余肉部分T1の行き場を確保することができる。
なお、上記実施の形態では、空間部11e,21eをプーリ軸11,21に形成するが、本発明はこれに限定されるものではない。図5は、空間部の他の構成例を示す図である。同図に示すように、空間部12d、22dを固定シーブ12,22に形成しても良い。従って、空間部12d,22dは、圧入部F1と各規制部12b,22bとの間に形成されているので、固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とを塑性締結する際に、各規制部12b,22bにより塑性変形するプーリ軸11,21の塑性変形部11d,21dを収納することができる。これにより、塑性締結部F2が形成されることで発生するプーリ軸11,21の余肉部分T2は、圧入部F1および塑性締結部F2に影響を与えずに収納されることとなる。つまり、余肉部分T2の行き場を確保することができる。
また、上記実施の形態では、規制部12b,22bを4箇所形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明にかかるベルト式無段変速機が伝達する出力トルクを固定シーブ12,22とプーリ軸11,21とが相対回転することなく伝達することができれば、一箇所であっても良い。つまり、規制部12b,22bは、1以上形成されていれば良い。また、規制部12b,22bの形状は、実施の形態に限定されるものではなく、径方向内側に突出していれば良い。例えば、直線部ではなく、曲線部により円弧部の両端部を結んでも良い。
また、上記実施の形態では、塑性変形部11d,21dおよび空間部11e,21eは、リング形状に形成したが、各規制部12b,22bにそれぞれ対応するように形成しても良い。すなわち、各規制部12b,22bの円弧部と直線部とにより囲まれた面と対向するように、塑性変形部11d,21dおよび空間部11e,21eを形成しても良い。
また、上記実施の形態では、2つのプーリ、すなわちプライマリプーリ1およびセカンダリプーリ2の両方の固定部Fを圧入部F1および塑性締結部F2とにより構成するが、いずれか一方のプーリの固定部Fのみ圧入部F1および塑性締結部F2とにより構成しても良い。
1 プライマリプーリ
2 セカンダリプーリ
11,21 プーリ軸
11a,21a 内部空間部
11b,21b 第1空間部
11c,21c 第2空間部
11d,21d 塑性変形部
11e,21e 空間部
11f,21f テーパー部
12,22 固定シーブ
12a,22a 内部空間部
12b,22b 規制部
12c,22c テーパー部
12d,22d 空間部
13,23 可動シーブ
14,24 仕切板
100,200 管形状部材
F 固定部
F1 圧入部
F2 塑性締結部
S1〜S4 縮管部
T1,T2 余肉部分
2 セカンダリプーリ
11,21 プーリ軸
11a,21a 内部空間部
11b,21b 第1空間部
11c,21c 第2空間部
11d,21d 塑性変形部
11e,21e 空間部
11f,21f テーパー部
12,22 固定シーブ
12a,22a 内部空間部
12b,22b 規制部
12c,22c テーパー部
12d,22d 空間部
13,23 可動シーブ
14,24 仕切板
100,200 管形状部材
F 固定部
F1 圧入部
F2 塑性締結部
S1〜S4 縮管部
T1,T2 余肉部分
Claims (7)
- プーリ軸に固定された固定シーブと前記プーリ軸に対して軸方向に移動自在に支持された可動シーブとの間でベルトを挟み込むことで、駆動力を一方から他方に伝達する2つのプーリを備えるベルト式無段変速機において、
前記2つのプーリのうち少なくともいずれか一方は、前記固定シーブと前記プーリ軸とを互いに固定する固定部が圧入部および塑性締結部により構成されていることを特徴とするベルト式無段変速機。 - 前記圧入部は、前記可動シーブ側と反対側に向かって、径方向外側に拡大するテーパー形状であ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。
- 前記固定シーブは、前記プーリ軸と対向する面に径方向内側に突出する規制部を備え、
前記塑性締結部は、前記規制部に対して当該プーリ軸が塑性変形してい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。 - 前記圧入部と前記規制部との間には、前記固定シーブあるいは前記プーリ軸の少なくともいずれか一方に空間部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のベルト式無段変速機。
- 前記プーリ軸は、縮管により成形される管形状部材であり、
前記プーリ軸の内部空間部を2以上に区画する仕切板が前記縮管時における当該プーリ軸の塑性変形により、前記内部空間部に固定されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のベルト式無段変速機。 - プーリ軸に固定された固定シーブと前記プーリ軸に対して軸方向に移動自在に支持された可動シーブとの間でベルトを挟み込むことで、駆動力を一方から他方に伝達する2つのプーリを備えるベルト式無段変速機の製造方法において、
前記2つのプーリのうち少なくともいずれか一方は、前記固定シーブが前記プーリ軸に圧入されるとともに、塑性締結されることで、当該固定シーブが当該プーリ軸に対して固定されることを特徴とするベルト式無段変速機の製造方法。 - 前記プーリ軸は、縮管により成形される管形状部材であり、
前記プーリ軸の縮管時における当該プーリ軸を塑性変形させることで、当該プーリ軸の内部空間部を2以上に区画する仕切板を前記内部空間部に固定することを特徴とする請求項6に記載のベルト式無段変速機の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006343301A JP2008157273A (ja) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | ベルト式無段変速機およびその製造方法 |
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JP2006343301A JP2008157273A (ja) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | ベルト式無段変速機およびその製造方法 |
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JP2006343301A Pending JP2008157273A (ja) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | ベルト式無段変速機およびその製造方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012511677A (ja) * | 2008-12-12 | 2012-05-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 連続可変トランスミッションのための調節可能なプーリ、及びプーリを組み立てる方法 |
WO2013057833A1 (ja) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ベルト式無段変速機のプーリ機構 |
JPWO2013057833A1 (ja) * | 2011-10-21 | 2015-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ベルト式無段変速機のプーリ機構 |
-
2006
- 2006-12-20 JP JP2006343301A patent/JP2008157273A/ja active Pending
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