JP2009068675A

JP2009068675A - 無段変速機

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Publication number: JP2009068675A
Application number: JP2007240936A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Nishida; 昌義西田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】ベルトのセンター位置ずれを解消して効率の向上を図ることができる無段変速機を提供する。
【解決手段】無段変速機１０は、プライマリ側シャフト１１及びセカンダリ側シャフト１８の軸方向に進退移動自在に挿通されるテーパ状押圧部材１２，１９と、プライマリ側シャフト１１及びセカンダリ側シャフト１８に係合されるホルダ１３，２０と、ホルダ１３，２０から起立する起立位置からホルダ１３，２０側に倒れる倒れ位置までの間を回動自在にホルダ１３，２０に取り付けられ、起立位置から倒れ位置までの間で、大径の円周方向に略連続するとともに小径の円周方向に連続するベルト支持面を形成する複数の傾動支持部材１４，２１と、テーパ状押圧部材１２，１９の進退移動に伴い、傾動支持部材１４，２１を起立位置と倒れ位置との間で傾動させる被押圧部材１５，２２と、傾動支持部材１４，２１のベルト支持面４５に掛け渡されるベルト１と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、産業機械や自動車の変速機等に内蔵され、ベルトを介してプライマリ側シャフトからセカンダリ側シャフトへ動力を伝達する無段変速機に関する。

従来の無段変速機の一例として、図５に示した無段変速機６０は、プライマリ側シャフト５１に固定された固定側シーブ５２と、プライマリ側シャフト５１に軸方向に移動可能に挿通された可動側シーブ５３とを備えた駆動側プーリ５４と、セカンダリ側シャフト５５に固定された固定側シーブ５６と、セカンダリ側シャフト５５に軸方向に移動可能に挿通された可動側シーブ５７とを備えた従動側プーリ５８と、を備えている。
この無段変速機６０は、可動側シーブ５３，５７を各シャフト５１，５５の軸方向に移動することで、各シーブ５２，５３，５６，５７に掛け渡されているベルト５９を介して、プライマリ側シャフト５１の回転を変速させてセカンダリ側シャフト５５に伝えるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−１０６４５４号公報

ところが、上記特許文献１では、可動側シーブ５３を軸方向に移動させることで可動側シーブ５３の固定側シーブ５２から間隔を変更させるとともに、可動側シーブ５３に対向配置されている可動側シーブ５７を軸方向に移動させることで可動側シーブ５７の固定側シーブ５６からの間隔を変更させることで変速比を変更させるようにしている。このため、ベルト５９にセンター位置ずれが生じて、捩れや撓みに伴う効率ロスを生じる虞がある。特に、ベルト５９が、金属製の複数の並列配置されたエレメントと、両端接続された無端の積層金属製担持帯と、から構成される場合、センター位置ずれによる効率ロスが顕著である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベルトのセンター位置ずれを解消して効率の向上を図ることができる無段変速機を提供することにある。

上記課題を解決することができる本発明に係る無段変速機は、動力源の動力が与えられるプライマリ側シャフトと、前記プライマリ側シャフトに平行に配置されて従動側へ動力を与えるセカンダリ側シャフトと、テーパ面を有し、前記プライマリ側シャフト及び前記セカンダリ側シャフトの軸方向に進退移動自在に挿通されるテーパ状押圧部材と、前記プライマリ側シャフト及び前記セカンダリ側シャフトに係合されるホルダと、前記ホルダから起立する起立位置から当該ホルダ側に倒れる倒れ位置までの間を回動自在に前記ホルダに取り付けられ、当該起立位置から当該倒れ位置までの間で、大径の円周方向に略連続するとともに小径の円周方向に連続するベルト支持面を形成する複数の傾動支持部材と、前記テーパ状押圧部材の進退移動に伴い、前記傾動支持部材を前記起立位置と前記倒れ位置との間で傾動させる被押圧部材と、前記傾動支持部材の前記ベルト支持面に掛け渡されるベルトと、を備えることを特徴としている。

上記記載の発明によれば、テーパ状押圧部材の進退移動に伴い、被押圧部材が押圧されることで傾動支持部材が起立位置と倒れ位置との間で傾動される。傾動支持部材は、ホルダから起立する起立位置でベルト支持面を大径の円周方向に略連続させ、ホルダ側に倒れる倒れ位置でベルト支持面を小径の円周方向に連続させてベルトを支持する。これにより、傾動支持部材が起立位置と倒れ位置との間で傾動されるのに伴って、ベルト支持面の径を変更するため、ベルトにセンター位置ずれを生じることがなく、ベルトのセンター位置ずれを解消して効率を向上させることができる。

また、好ましくは上記記載の無段変速機であって、前記複数の傾動支持部材の軸方向両側に一対の側板が組み付けられ、当該傾動支持部材が当該側板に支持されていることを特徴としている。

上記記載の発明によれば、傾動支持部材が、例えばピン等で側板に支持されれば、ベルトを支持する際の負荷を傾動支持部材に加えて両側板で受けることができるので、大きい負荷にも耐えることができる。

本発明に係る無段変速機によれば、ベルトのセンター位置ずれを解消して効率を高くすることができる無段変速機を提供できる。

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１〜図４は本発明に係る無段変速機の一実施形態を示すもので、図１は本発明の一実施形態に係る無段変速機の駆動側における各部品の分解斜視図、図２は図１の無段変速機の一部破断平面図、図３は図１の無段変速機の駆動側における第１側板を取り除いた小径傾動時の一部破断正面図、図４は図１の無段変速機の駆動側における第１側板を取り除いた大径傾動時の一部破断正面図である。

図１、図２に示すように、本発明の一実施形態である無段変速機１０は、ベルト１と、駆動側において、プライマリ側シャフト１１と、テーパ状押圧部材１２と、ホルダ１３と、複数の８個の傾動支持部材１４と、複数の８個の被押圧部材１５と、側板の一方である第１側板１６と、側板の他方である第２側板１７と、から構成されている。また、従動側においては、セカンダリ側シャフト１８と、テーパ状押圧部材１９と、ホルダ２０と、複数の８個の傾動支持部材２１と、複数の８個の被押圧部材２２と、側板の一方である第１側板２３と、側板の他方である第２側板２４と、から構成されている。そして、この無段変速機１０は、自動車のトランスミッションケース内に収容される。なお、駆動側と従動側とは、同様の構造であるために、以下の説明では駆動側のみの説明を行い、従動側の説明は省略する。

ベルト１は、両端部にスリットを形成した複数の金属製エレメントと、金属製エレメントを並列配置させ、両端接続された無端の積層金属製担持帯と、から形成されている。

プライマリ側シャフト１１は、動力源に結合されており、動力源から動力が与えられる。セカンダリ側シャフト１８は、プライマリ側シャフト１１に平行に配置されて従動側に結合されており、従動側に動力を与える。

テーパ状押圧部材（カプラーとも言う。）１２は、テーパ面２５を有するとともに中央にシャフト挿通孔２６を有し、プライマリ側シャフト１１の軸方向に移動自在に挿通されている。テーパ状押圧部材１２は、不図示のモータやばね機構等の駆動源に連結されているため、この駆動源から与えられた動力によってプライマリ側シャフト１１の軸方向に最後位置Ａ１と最前位置Ａ２との間で進退移動される。駆動源は、不図示のトランスミッションコントローラに電気的に接続されている。

ホルダ１３は、筒部２７の両側に一対のフランジ２８，２９を有し、筒部２７の中央にシャフト孔３０が形成されている。一方のフランジ２８には、円周方向に等間隔に８個のピン孔３１が形成されており、他方のフランジ２９には、一方のフランジ２８のピン孔３１と対をなす８個のピン孔３２が形成されており、外周部に被押圧部材１５収容用の８個の凹溝３３が等間隔に形成されている。

傾動支持部材１４は、ホルダ１３の両フランジ２８，２９間の長さよりも僅かに短い幅寸法を有しており、ホルダ１３側に先細状の胴部３４を有し、反対側に略Ｌ字形状の頭部３５を有し、胴部３４と頭部３５との間に括れ部３６を有する。また、胴部３４の端部寄りには、ピン３７が両側部に向けて突出され、頭部３５の括れ部３６側には、ピン３８が両側部から突出されている。

傾動支持部材１４は、胴部３４側のピン３７が、両フランジ２８，２９の各ピン孔３１，３２に挿入されているため、頭部３５がピン３７を支点としてホルダ１３側に倒れる倒れ位置（図３に示す）Ｂ１と、頭部３５がホルダ１３から離れる起立位置（図４に示す）Ｂ２と、の間を回動される。

傾動支持部材１４は、先細状の胴部３４と、略Ｌ字形状の頭部３５と、括れ部３６と、を有するため、倒れ位置Ｂ１では頭部３５が括れ部３６に進入することで径方向へ突出する部位を無くすことができるとともに、起立位置Ｂ２では頭部３５を径方向外側に配置させることができる。

被押圧部材１５は、軸形状を有し、テーパ状押圧部材１２側に向けて突出するように、傾動支持部材１４の胴部３４に結合されている。被押圧部材１５は、先端部がテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５に押圧摺接される。また、被押圧部材１５の遠心力による第２側板１７外径方向への開き過ぎを防止するために、プライマリ側シャフト１１側に付勢力を発生させる１個のスプリングワッシャー４６が８個の被押圧部材１５の第２側板１７から突出した基部外周側に嵌合されている。なお、従動側の被押圧部材２２にもスプリングワッシャー４７が嵌合されている。

第１側板１６は、円板形状に形成されて中央部にシャフト孔３９を有し、外周部の円周方向等間隔に、外縁部からシャフト孔３９に向けてスリット状に切除された８個のピン支持溝４０が形成されている。

第２側板１７は、第１側板１６と同一の外径を有し、中央部に円筒部４１がホルダ１３側に突出形成されており、円筒部４１の内周にシャフト孔４２が形成されている。第２側板１７は、外縁部から円筒部４１に向けてスリット状に切除されていて第１側板１６のピン支持溝４０と対をなす８個のピン支持溝４３が外周部の円周方向に等間隔に形成されている。また、ピン支持溝４３の円筒部４１側に、被押圧部材１５挿通用の８個の長孔４４が形成されている。また、第２側板１７は、円筒部４１のシャフト孔４２がプライマリ側シャフト１１にスプライン結合されており、円筒部４１がホルダ１３のシャフト孔３０に挿通されている。また、第２側板１７は、長孔４４に被押圧部材１５が挿通される。

このような無段変速機１０は、テーパ状押圧部材１２，１９が対角位置に配置され、第１側板１６，２３と、第２側板１７，２４と、被押圧部材１５，２３と、がそれぞれ対角位置に配置されて、傾動支持部材１４，２１のそれぞれの外側にベルト１が掛け渡される。

次に、図２を含め、図３、図４を参照して、無段変速機１０の動作について説明する。

動力源の動力が与えられてプライマリ側シャフト１１が回転すると、第１側板１７がプライマリ側シャフト１１とともに回転される。このとき、トランスミッションコントローラからの電気信号によって駆動源を介してテーパ状押圧部材１２が最後位置Ａ１にあるため、被押圧部材１５はテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５の小径側に当接されている。

図３に示すように、被押圧部材１５がテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５の小径側に当接されていることで、被押圧部材１５の位置がプライマリ側シャフト１１に近づいた位置にある。そして、傾動支持部材１４がホルダ１３側に倒れた倒れ位置Ｂ１にあり、８個の傾動支持部材１４のそれぞれによって、傾動支持部材１４の胴部３４の側部に円周方向に連続する小径のベルト支持面４５が形成されている。このとき、傾動支持部材１４は、倒れ位置Ｂ１で頭部３５が、隣り合う傾動支持部材１４の括れ部３６に進入することで、それぞれの傾動支持部材１４が重なり合って径方向へ突出する部位がない状態となる。

次に、トランスミッションコントローラからの電気信号によって駆動源を介してテーパ状押圧部材１２が最後位置Ａ１から最前位置Ａ２に向けてスライド移動を始めると、被押圧部材１５はテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５の小径側から大径側へと、その当接位置が変位されていく。

被押圧部材１５がテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５の小径側から大径側へと変位していくことで、被押圧部材１５の位置がプライマリ側シャフト１１から離れる位置になる。そして、傾動支持部材１４のピン３８が、第１側板１６のピン支持溝４０に、第２側板１７のピン支持溝４３に、それぞれ支持されながら外周方向に移動される。これにより、両側板１６，１７がホルダ１３に対して相対的に略４５度変位され、第１傾動支持部材１４がホルダ１３から起立して、８個の傾動支持部材１４のそれぞれによって、円周方向に連続する小径から大径までの中間径のベルト支持面４５が形成される。

次に、トランスミッションコントローラからの電気信号によって駆動源を介してテーパ状押圧部材１２が最前位置Ａ２に到達すると、被押圧部材１５はテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５の大径側に当接される。

図４に示すように、被押圧部材１５がテーパ状押圧部材１２のテーパ面２５の大径側に当接されることで、被押圧部材１５の位置がプライマリ側シャフト１１から最も離れた位置になる。これにより、傾動支持部材１４がホルダ１３から起立する起立位置Ｂ２になり、８個の傾動支持部材１４のそれぞれによって、傾動支持部材１４の頭部３５の天部に円周方向に連続する大径のベルト支持面４５が形成される。

これに対して、テーパ状押圧部材１２が最前位置Ａ２から最後位置Ａ１に戻り移動された場合は、傾動支持部材１４が起立位置Ｂ２から倒れ位置Ｂ１まで上記とは反対方向に傾動されて、大径のベルト支持面４５から小径のベルト支持面４５へと移行する。無段変速機１は、このような動作を駆動側と従動側とで行うことでプライマリ側シャフト１１の回転をセカンダリ側シャフト１８に変速して伝達する。この間、ベルト１を支持するベルト支持面４５は、駆動側と従動側とでベルト１の掛止方向にセンター位置の変位なく変速比の変更を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態の無段変速機１０によれば、テーパ状押圧部材１２の進退移動に伴い、被押圧部材１５が押圧されることで傾動支持部材１４が起立位置Ｂ２と倒れ位置Ｂ１との間で傾動される。傾動支持部材１４は、ホルダ１３から起立する起立位置Ｂ２でベルト支持面４５を大径の円周方向に連続させ、ホルダ１３側に倒れる倒れ位置Ｂ１でベルト支持面４５を小径の円周方向に連続させてベルト１を支持する。これにより、傾動支持部材１４が起立位置Ｂ２と倒れ位置Ｂ１との間で傾動されるのに伴って、ベルト支持面４５の径を変更するため、ベルト１にセンター位置ずれを生じることがなく、ベルト１のセンター位置ずれを解消して効率を向上させることができる。

また、無段変速機１０によれば、傾動支持部材１４が、ピン３８を介して第１側板１６及び第２側板１７に支持されるとともに、ピン３７を介してホルダ１３に支持されるため、ベルト１を支持する際の負荷を傾動支持部材１４に加えて両側板１６，１７とホルダ１３とで受けることで、大きい負荷にも耐えることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、傾動支持部材の形状については、図示した先細状の胴部と、略Ｌ字形状の頭部と、括れ部と、を有するものに限定されることはなく、任意の形状に選択設定することができる。勿論、その場合に、倒れ位置においてそれぞれが重なり合って外周に突出しないようにすることが望ましい。

本発明の一実施形態に係る無段変速機の駆動側における各部品の分解斜視図である。図１の無段変速機の一部破断平面図である。図１の無段変速機の駆動側における小径傾動時の第１側板を取り除いた一部破断正面図である。図１の無段変速機の駆動側における大径傾動時の第１側板を取り除いた一部破断正面図である。従来の無段変速機の断面図である。

符号の説明

１ベルト
１０無段変速機
１１プライマリ側シャフト
１２，１９テーパ状押圧部材
１３，２０ホルダ
１４，２１傾動支持部材
１５，２２被押圧部材
１６，２３第１側板（側板）
１７，２４第２側板（側板）
１８セカンダリ側シャフト
２５テーパ面
４５ベルト支持面

Claims

動力源の動力が与えられるプライマリ側シャフトと、
前記プライマリ側シャフトに平行に配置されて従動側へ動力を与えるセカンダリ側シャフトと、
テーパ面を有し、前記プライマリ側シャフト及び前記セカンダリ側シャフトの軸方向に進退移動自在に挿通されるテーパ状押圧部材と、
前記プライマリ側シャフト及び前記セカンダリ側シャフトに係合されるホルダと、
前記ホルダから起立する起立位置から当該ホルダ側に倒れる倒れ位置までの間を回動自在に前記ホルダに取り付けられ、当該起立位置から当該倒れ位置までの間で、大径の円周方向に略連続するとともに小径の円周方向に連続するベルト支持面を形成する複数の傾動支持部材と、
前記テーパ状押圧部材の進退移動に伴い、前記傾動支持部材を前記起立位置と前記倒れ位置との間で傾動させる被押圧部材と、
前記傾動支持部材の前記ベルト支持面に掛け渡されるベルトと、
を備えることを特徴とする無段変速機。
請求項１に記載の無段変速機であって、
前記複数の傾動支持部材の軸方向両側に一対の側板が組み付けられ、当該傾動支持部材が当該側板に支持されていることを特徴とする無段変速機。