JP2009250280A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルパン内の油面低下を抑制することにより、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができる無段変速機を提供すること。
【解決手段】伝動ベルト４９のプライマリプーリ３８に巻き掛けられた第１の巻き掛け部分およびセカンダリプーリ３９に巻き掛けられた第２の巻き掛け部分のそれぞれに対して、潤滑油を吐出する潤滑油吐出部７２を備え、プライマリプーリ３８およびセカンダリプーリ３９の各プーリ溝４２、４７の幅を可変することにより、伝動ベルト４９の巻き掛け半径を可変させて変速比γの制御を行う無段変速機１０において、潤滑油吐出部７２による第１の巻き掛け部分に対する潤滑油の吐出方向Ｄ１は、プーリ溝４２の幅が予め定められた変速比γに対応する幅にあるときに、固定シーブ４０または可動シーブ４１の回転方向一方側の伝動ベルト４９の巻き掛け端部に設定されるよう構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、無段変速機に関し、特に油圧により変速比を変更するベルト式の無段変速機に関する。

従来、この種の無段変速機として、Ｖ字溝が形成されたプライマリプーリおよびセカンダリプーリに伝動ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機に潤滑油を供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのＶ字溝の溝幅を変更することにより、各プーリに対する伝動ベルトの巻き掛け半径を変化させて、変速比を変化させている。

また、伝動ベルトの内側には、潤滑油吐出手段が設けられており、潤滑油吐出手段は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのそれぞれに向けて潤滑油を吐出して、伝動ベルトと各プーリとの間で発生する摩擦熱を減少させている。また、各プーリの溝幅を可変させるアクチュエータや潤滑油吐出手段等の油圧機器には、貯留部としてのオイルパンからストレーナを介して潤滑油が吸い上げられることにより、潤滑油が供給されている。
特開平１０−１４１４５９号公報

しかしながら、このような従来の無段変速機にあっては、低速走行時に、伝動ベルトに発生する摩擦熱が低いにも関らず、摩擦熱が高い高速走行時と同量の潤滑油が伝動ベルトに吐出されているため、必要以上に潤滑油吐出手段に潤滑油が供給されるという問題があった。このため、車両を停止する場合には、上述のように伝動ベルトに潤滑油が吐出される他、変速比をローギヤに戻す際にアクチュエータに潤滑油が供給されているため、多量の潤滑油が必要となり、オイルパン内の油面が低下するという問題があった。
また、急制動により車両が停止する場合には、トランスミッションケースと共にオイルパンが前傾し、オイルパン内に貯留された潤滑油がトランスミッションケース側に逆流して、オイルパン内の油面が低下するという問題があった。

オイルパン内の油面が低下してストレーナの吸入口より下方になると、吸入口を介してアクチュエータに空気が混入され、空気が混入した潤滑油により十分なベルト挟圧を得られず、変速比の制御性が悪化するとともに、Ｖ字ベルトの滑りによるベルト耐久性が悪化するおそれがあった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、貯留部内の油面低下を抑制することにより、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができる無段変速機を提供することを目的とする。

本発明に係る無段変速機は、上記目的を達成するため、（１）入力軸に固定された第１の固定シーブと、前記第１の固定シーブに対して前記入力軸の軸方向に対向し、油圧により前記入力軸に対して軸方向に移動自在に設けられた第１の可動シーブとを有し、潤滑油の貯留部上方に設けられたプライマリプーリと、前記入力軸に平行な出力軸に固定された第２の固定シーブと、前記第２の固定シーブに対して前記出力軸の軸方向に対向し、油圧により前記出力軸に対して軸方向に移動自在に設けられた第２の可動シーブとを有し、前記プライマリプーリの上方に設けられたセカンダリプーリと、前記第１の固定シーブおよび前記第１の可動シーブの対向面に形成された第１のプーリ溝と前記第２の固定シーブおよび前記第２の可動シーブの対向面に形成された第２のプーリ溝とに巻き掛けられた伝動ベルトと、前記伝動ベルトの前記プライマリプーリに巻き掛けられた第１の巻き掛け部分および前記セカンダリプーリに巻き掛けられた第２の巻き掛け部分のそれぞれに対して、潤滑油を吐出する潤滑油吐出手段とを備え、前記第１のプーリ溝と前記第２のプーリ溝の幅を可変することにより、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに対する前記伝動ベルトの巻き掛け半径を可変させて変速比の制御を行う無段変速機において、前記潤滑油吐出手段による前記第１の巻き掛け部分に対する潤滑油の吐出方向は、前記第１のプーリ溝の幅が予め定められた変速比に対応する幅にあるときに、前記第１の固定シーブまたは前記第１の可動シーブの回転方向一方側の前記伝動ベルトの巻き掛け端部に設定されるものから構成されている。

この構成により、伝動ベルトの巻き掛け半径の変化によって変速比が制御されるため、変速比が大きくなると、伝動ベルトとプライマリプーリとの接触面積が小さくなって、伝動ベルトの側端部とプライマリプーリのプーリ溝との隙間が大きくなり、変速比が小さくなると、伝動ベルトとプライマリプーリとの接触面積が大きくなって、伝動ベルトの側端部とプライマリプーリのプーリ溝との隙間が小さくなる。よって、潤滑油吐出手段の吐出方向が、第１のプーリ溝の幅が予め定められた変速比に対応する幅にあるときに、第１の固定シーブまたは可動シーブの回転方向一方側の伝動ベルトの巻き掛け端部に設定されているため、変速比が予め定められた変速比より大きくなると、伝動ベルトの側端部とプライマリプーリのプーリ溝との隙間が小さくなって、潤滑油吐出手段により吐出された潤滑油が伝動ベルトに供給される量が増加し、変速比が予め定められた変速比より小さくなると、伝動ベルトの側端部とプライマリプーリのプーリ溝との隙間が大きくなって、潤滑油吐出手段により吐出された潤滑油が伝動ベルトを外れて、貯留部に供給される量が増加する。

したがって、変速比が予め定められた変速比より小さい場合には、伝動ベルトに対する潤滑油の供給量が増加して、伝動ベルトとプライマリプーリとの間で発生する摩擦熱を減少させることができ、変速比が予め定められた変速比より大きい場合には、貯留部に対する潤滑油の供給量が増加して、貯留部内の油面の低下が抑制されることにより、油圧機器に空気が混入された潤滑油が供給されるのを防止し、プーリに十分なベルト挟圧を与えて、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができる。

上記（１）に記載の無段変速機において、（２）前記予め定められた変速比が１であるものから構成されている。

この構成により、変速比が１より小さい高速走行時には、伝動ベルトに対する潤滑油の供給量が増加して、伝動ベルトとプライマリプーリとの間で発生する摩擦熱を減少させることができ、変速比が１より大きい低速走行時には、貯留部に対する潤滑油の供給量が増加して、貯留部内の油面の低下が抑制されることにより、油圧機器に空気が混入された潤滑油が供給されるのを防止し、プーリに十分なベルト挟圧を与えて、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができる。

上記（１）または（２）に記載の無段変速機において、（３）前記潤滑油吐出手段が、ノズルを有し、前記ノズルを介して潤滑油を吐出するものから構成されている。

この構成により、潤滑油吐出手段を簡易に構成することができる。

本発明によれば、貯留部内の油面低下を抑制することにより、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができる無段変速機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、本実施の形態では、無段変速機をトランスアクスルに適用した例を示している。

図１は、車両１の一部を示すスケルトン図である。

まず、構成について説明する。
車両１は、所謂、ＦＦ車（フロントエンジンフロントドライブ）として構成されており、エンジン２を備えている。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を採用することができるが、本実施の形態では、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に示すように、車両１は、横置きに設置されたエンジン２の側方に配置され、エンジン２のクランクシャフト３に連結されるトランスアクスル４を備えており、トランスアクスル４は、トランスアクスルハウジング５、トランスアクスルケース６およびトランスアクスルリヤカバー７を含んで構成されている。

トランスアクスルハウジング５は、エンジン２の側方に配置されており、トランスアクスルケース６は、トランスアクスルハウジング５のエンジン２側とは反対側の開口端に固定されている。

また、トランスアクスルリヤカバー７は、トランスアクスルケース６のトランスアクスルハウジング５側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５の内部には、トルクコンバータ８が配置されており、トランスアクスルケース６およびトランスアクスルリヤカバー７の内部には、オイルポンプ２２、前後進切換機構９、無段変速機１０およびディファレンシャル機構１１が配置されている。また、トランスアクスルケース６およびトランスアクスルリヤカバー７の下部には、貯留部としてのオイルパン７１が設けられており、このオイルパン７１は、図２および図３に示すように無段変速機１０の下方に位置している。

トルクコンバータ８は、ドライブプレート１２およびドライブプレート１２を通じてエンジン２のクランクシャフト３に固定されるフロントカバー１３を備えており、フロントカバー１３にはポンプインペラ１４が取り付けられている。

また、トルクコンバータ８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を備えており、タービンランナ１５は、クランクシャフト３と略同軸に延びる入力シャフト１６に固定されている。

また、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１７が配置されており、ステータ１７の回転方向は、ワンウェイクラッチ１８によって一方向に規制されている。

また、ステータ１７には、ワンウェイクラッチ１８を通じて中空軸１９が固定されており、入力シャフト１６は、この中空軸１９の内部に挿通されている。そして、入力シャフト１６のフロントカバー１３側の端部には、ダンパ機構２０を通じてロックアップクラッチ２１が取り付けられている。

ポンプインペラ１４、タービンランナ１５およびステータ１７は、作動液室を画成しており、この作動液室には、トルクコンバータ８と前後進切換機構９との間に配置されたオイルポンプ２２から作動液が供給されるようになっている。

また、エンジン２が駆動し、フロントカバー１３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ようになっており、ステータ１７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ようになっている。

この構成により、トルクコンバータ８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され、両者の回転速度差が小さくなると、流体継手として作動される。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２１が作動され、エンジン２からフロントカバー１３に伝達された動力が入力シャフト１６に機械的、かつ直接的に伝達される。また、フロントカバー１３から入力シャフト１６に伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構２０によって吸収されるようになっている。

オイルポンプ２２は、ロータ２３を備えており、このロータ２３はハブ２４を通じてポンプインペラ１４に接続されている。また、ハブ２４は、中空軸１９に対してスプライン嵌合されており、オイルポンプ２２の本体２５は、トランスアクスルケース６側に固定されている。したがって、エンジン２の動力は、ポンプインペラ１４を通じてロータ２３に伝達されることになり、これにより、オイルポンプ２２が駆動される。

前後進切換機構９は、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構２６を備えており、遊星歯車機構２６は、入力シャフト１６の無段変速機１０側の端部に取り付けられたサンギヤ２７と、サンギヤ２７の外周側に同心状に配置されたリングギヤ２８と、サンギヤ２７と噛合する複数のピニオンギヤ２９と、リングギヤ２８およびピニオンギヤ２９の双方と噛合する複数のピニオンギヤ３０と、各ピニオンギヤ２９、３０を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ２９、３０をサンギヤ２７の周囲で一体的に公転可能な状態に保持するキャリヤ３１とを備えている。

前後進切換機構９のキャリヤ３１は、無段変速機１０に含まれるプライマリシャフト３２に固定されており、キャリヤ３１と入力シャフト１６との間の動力伝達経路は、フォワードクラッチＣＲを用いて接続または遮断されるようになっている。また、前後進切換機構９は、リングギヤ２８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。

無段変速機１０は、入力シャフト１６と略同軸に延在するプライマリシャフト３２と、プライマリシャフト３２と平行に延在するセカンダリシャフト３３とを備えている。
プライマリシャフト３２は、トランスアクスルケース６に設けられた軸受３５およびトランスアクスルリヤカバー７に設けられた軸受３４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３３は、トランスアクスルケース６に設けられた軸受３７およびトランスアクスルリヤカバー７に設けられた軸受３６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３２にはプライマリプーリ３８が設けられており、セカンダリシャフト３３にはセカンダリプーリ３９が設けられている。
プライマリプーリ３８は、プライマリシャフト３２の外周部に設けられた第１の固定シーブとしての固定シーブ４０と第１の可動シーブとしての可動シーブ４１とによって構成されており、固定シーブ４０と可動シーブ４１とは互いに対向し、固定シーブ４０と可動シーブ４１との間には略Ｖ字形状の第１のプーリ溝としてのプーリ溝４２が形成されている。

また、無段変速機１０は、オイルパン７１から吸入されたオイルの油圧により可動シーブ４１を可動させるシリンダ部材４３を備え、シリンダ部材４３により可動シーブ４１がプライマリシャフト３２の軸方向に移動されることにより、固定シーブ４０に対して可動シーブ４１を接近・離間させるようになっている。

セカンダリプーリ３９は、セカンダリシャフト３３の外周部に設けられた第２の固定シーブとしての固定シーブ４５と第２の可動シーブとしての可動シーブ４６とによって構成されており、固定シーブ４５と可動シーブ４６とは互いに対向し、固定シーブ４５と可動シーブ４６との間には第２のプーリ溝としてのプーリ溝４７が形成されている。

無段変速機１０は、オイルパン７１から吸入されたオイルの油圧により可動シーブ４６を可動させるシリンダ部材４８を備え、シリンダ部材４８により可動シーブ４６がセカンダリシャフト３３の軸方向に移動されることにより、固定シーブ４５に対して可動シーブ４６を接近・離間させるようになっている。

プライマリプーリ３８のプーリ溝４２およびセカンダリプーリ３９のプーリ溝４７には、無端ベルトとしての伝動ベルト４９が巻き掛けられており、この伝動ベルト４９は、多数の金属製の駒および複数本のスチールリングを有して構成されている。
そして、シリンダ部材４３、４８の油圧が別個に制御されると、プーリ溝４２およびプーリ溝４７の溝幅が変更され、伝動ベルト４９の巻き掛け半径が変化し、この結果、無段変速機１０による変速比γが所望の値に設定される。

また、伝動ベルト４９の内側に位置し、プライマリプーリ３８およびセカンダリプーリ３９の間の空間には、潤滑油吐出手段としての潤滑油吐出部７２が設けられており、潤滑油吐出部７２により第１の巻き掛け部分としてのプライマリプーリ３８と伝動ベルト４９との巻き掛け部分および第２の巻き掛け部分としてのセカンダリプーリ３９と伝動ベルト４９との巻き掛け部分のそれぞれに向けて同時にオイルが吐出される。なお、潤滑油吐出部７２の詳細は後述する。

無段変速機１０のセカンダリシャフト３３の外周部にはスプライン嵌合によってカウンタドリブンギヤ５１が固定されており、このカウンタドリブンギヤ５１を通じて、無段変速機１０からディファレンシャル機構１１に動力が伝達されるようになっている。

ディファレンシャル機構１１は、セカンダリシャフト３３と平行に配置されたインターミディエートシャフト５２を備えており、インターミディエートシャフト５２は、トランスアクスルケース６に設けられた軸受５３、５４によって回転自在に支持され、インターミディエートシャフト５２の外周部には、セカンダリシャフト３３のカウンタドリブンギヤ５１と歯合するカウンタドリブンギヤ５６およびファイナルドライブギヤ５７が固定されている。

また、ディファレンシャル機構１１は、中空のデフケース５８を備えており、デフケース５８は、トランスアクスルケース６に設けられた軸受５９、６０によって回転自在に支持されており、デフケース５８の外周部には、リングギヤ６１が形成されている。

このリングギヤ６１は、インターミディエートシャフト５２のファイナルドライブギヤ５７と歯合している。また、デフケース５８は内部には、ピニオンシャフト６２が支持されており、ピニオンシャフト６２には、２体のピニオンギヤ６３が固定されている。

各ピニオンギヤ６３には、２体のサイドギヤ６４が噛合しており、各サイドギヤ６４にはフロントドライブシャフト６５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６５には、前輪６６が固定されている。

そして、エンジン２の駆動力は、トルクコンバータ８、前後進切換機構９、無段変速機１０およびディファレンシャル機構１１に伝達され、各フロントドライブシャフト６５に接続された前輪６６を回転させるようになっている。
また、エンジン２の駆動力の一部は、トルクコンバータ８のポンプインペラ１４によって分岐され、分岐されたエンジン２の駆動力の一部により、オイルポンプ２２が駆動されるようになっている。オイルポンプ２２が駆動されると、オイルパン７１からオイルが吸入され、前後進切換機構９、無段変速機１０、ディファレンシャル機構１１等のトランスアクスル４を構成する各部にオイルが送り出されるようになっている。

次に、図２および図３を参照して、潤滑油吐出部について説明する。図２は、無段変速機１０の斜視図であり、（ａ）は変速比が最小の状態の無段変速機を示し、（ｂ）は変速比が最大の状態の無段変速機を示している。図３は、無段変速機の断面図である。

図２（ａ）、（ｂ）および図３に示すように、潤滑油吐出部７２は、プライマリプーリ３８とセカンダリプーリ３９との間の中間位置に配置されており、オイルを吐出するヘッド部７５と、ヘッド部７５にオイルを供給する潤滑油供給チューブ７６とから構成されている。
潤滑油供給チューブ７６は、プライマリシャフト３２およびセカンダリシャフト３３にそれぞれ平行となるようにトランスアクスルケース６に支持されており、内部に形成された通路が図示しない油路に連通している。

ヘッド部７５は、有底筒状に形成されており、開放端には潤滑油供給チューブ７６が液密に嵌合されている。また、ヘッド部７５の外周部には一対のノズル孔７７、７８が形成されており、一方のノズル孔７７からプライマリプーリ３８と伝動ベルト４９との巻き掛け部分にオイルが吐出され、他方のノズル孔７８からセカンダリプーリ３９と伝動ベルト４９との巻き掛け部分にオイルが吐出されるようになっている。

一方のノズル孔７７は、変速比γに応じて巻き掛け半径が変化することにより、プライマリプーリ３８側の巻き掛け部分に対するオイルの供給量が変化する向きに開口されており、他方のノズル孔７８は、変速比γに応じて巻き掛け半径が変化しても、常にセカンダリプーリ３９側の巻き掛け部分に対するオイルの供給量が一定となる向きに開口されている。

すなわち、図２（ａ）のように、変速比γが最小となって、プライマリプーリ３８のプーリ溝が狭まり、セカンダリプーリ３９のプーリ溝が広がった場合には、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ側への吐出方向およびセカンダリプーリ側への吐出方向が伝動ベルト４９により遮られ、プライマリプーリ３８側およびセカンダリプーリ３９側の巻き掛け部分にオイルが供給されるようになっている。

一方、図２（ｂ）のように、変速比γが最大となって、プライマリプーリ３８のプーリ溝が広がり、セカンダリプーリ３９のプーリ溝が広がった場合には、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ側への吐出方向は伝動ベルト４９を外れ、セカンダリプーリ側への吐出方向が伝動ベルト４９により遮られ、セカンダリプーリ３９側の巻き掛け部分にのみオイルが供給され、プライマリプーリ３８側の巻き掛け部分に向けて吐出されたオイルは、オイルパン７１に供給される。

ここで図４から図６を参照して、潤滑油吐出部によりオイルの吐出状態について説明する。まず、最初に図４を参照して変速比が１の場合における無段変速機の状態について説明する。図４は、変速比が１の場合における無段変速機の状態を示す図であり、（ａ）は無段変速機の断面模式図、（ｂ）は無段変速機の側面模式図である。なお、図４中の矢印は、潤滑油吐出部による吐出方向Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ示している。また、図４（ｂ）中のドットは、潤滑油吐出部によって伝動ベルト上にオイルが吐出される吐出位置Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ示している。

図４（ａ）に示すように、変速比γが１の場合、伝動ベルト４９の巻き掛け半径は、セカンダリプーリ３９側およびプライマリプーリ３８側で同一となるため、ハッチングで示す伝動ベルト４９と各プーリ３８、３９との接触部分Ａ１の面積の大きさも、プライマリプーリ３８側およびセカンダリプーリ３９側で同一となる。また、伝動ベルト４９のハッチングの無い部分は、各プーリ３８、３９と伝動ベルト４９との非接触部分Ａ２であり、各プーリ３８、３９のプーリ溝４２、４７と伝動ベルト４９の側端部との間に生じた隙間がこの非接触部分Ａ２を形成している。

潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出方向Ｄ１は、伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との接触部分Ａ１と非接触部分Ａ２との境界付近、すなわちプライマリプーリ３８の回転方向に伝動ベルト４９が巻き掛けられ始める巻き掛け開始部分に向いており、潤滑油吐出部７２によるセカンダリプーリ３９側の吐出方向Ｄ２は、伝動ベルト４９とセカンダリプーリ３９との接触部分Ａ１に向いている。

また、図４（ｂ）においては、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出位置Ｐ１は、伝動ベルト４９の固定シーブ４０側の側端部に合わせられ、潤滑油吐出部７２によるセカンダリプーリ３９側の吐出位置Ｐ２は、伝動ベルト４９の内面に合わせられている。すなわち、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出方向Ｄ１は、プーリ溝４２が変速比γ＝１に対応する幅にあるときに、巻き掛け開始部分における伝動ベルト４９の固定シーブ４０側の側端部である巻き掛け端部に設定されている。

この状態で、潤滑油吐出部７２からプライマリプーリ３８側およびセカンダリプーリ３９側にそれぞれオイルが吐出されると、プライマリプーリ３８側においては伝動ベルト４９に適度にオイルが供給され、セカンダリプーリ３９側においては伝動ベルト４９に十分にオイルが供給される。

次に、変速比を最小にした場合における無段変速機の状態について説明する。図５は、変速比が最小の場合における無段変速機の状態を示す図であり、（ａ）は無段変速機の断面模式図、（ｂ）は無段変速機の側面模式図である。なお、図５中の矢印は、潤滑油吐出部による吐出方向Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ示しており、変速比が最小の場合の伝動ベルトを実線、変速比が１の場合の伝動ベルトを二点鎖線でそれぞれ示している。また、図５（ｂ）中のドットは、潤滑油吐出部によって伝動ベルト上にオイルが吐出される吐出位置Ｐ３、Ｐ４をそれぞれ示している。

図５（ａ）に示すように、伝動ベルト４９の巻き掛け半径は、セカンダリプーリ３９側よりもプライマリプーリ３８側で大きくなるため、ハッチングで示す伝動ベルト４９と各プーリ３８、３９との接触部分Ａ１の面積が、プライマリプーリ３８側で大きく、セカンダリプーリ３９側で小さくなっている。したがって、変速比γが１の場合と比較して、プライマリプーリ３８側におけるプライマリプーリ３８のプーリ溝４２と伝動ベルト４９の側面との間に生じる非接触部分Ａ２の面積が小さくなっている。

潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出方向Ｄ１は、変速比γが１のときよりも伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との接触部分Ａ１の面積が大きくなるため、伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との接触部分Ａ１に向くようになっている。一方、潤滑油吐出部７２によるセカンダリプーリ３９側の吐出方向Ｄ２は、変速比γが１のときよりも伝動ベルト４９とセカンダリプーリ３９との接触部分Ａ１の面積が小さくなるため、伝動ベルト４９とセカンダリプーリ３９との接触部分Ａ１と非接触部分Ａ２との境界付近に向くようになっている。

また、図５（ｂ）に示すように、プライマリプーリ３８は、変速比γが１のときよりも溝幅が狭まるため、伝動ベルト４９が固定シーブ４０側（図示左側）にスライドし、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出位置Ｐ３が伝動ベルト４９の内面に合わされる。
一方、セカンダリプーリ３９は、変速比γが１のときよりも溝幅が広がるため、伝動ベルト４９がスライドしても、潤滑油吐出部７２によるセカンダリプーリ３９側の吐出位置Ｐ４が伝動ベルト４９の内面に合わされる。

この状態で、潤滑油吐出部７２からプライマリプーリ３８側およびセカンダリプーリ３９側にそれぞれオイルが吐出されると、プライマリプーリ３８側およびセカンダリプーリ３９側において伝動ベルト４９にオイルが十分に供給される。したがって、変速比γが小さい高速走行時においては、伝動ベルト４９が十分に潤滑されて、伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８およびセカンダリプーリ３９との間で発生する摩擦熱が減少される。

次に、変速比を最大にした場合における無段変速機の状態について説明する。図６は、変速比が最大の場合における無段変速機の状態を示す図であり、（ａ）は無段変速機の断面模式図、（ｂ）は無段変速機の側面模式図である。なお、図６中の矢印は、潤滑油吐出部による吐出方向Ｄ１、Ｄ２をそれぞれ示しており、変速比が最大の場合の伝動ベルトを実線、変速比が１の場合の伝動ベルトを二点鎖線でそれぞれ示している。また、図６（ｂ）中のドットは、潤滑油吐出部によって伝動ベルト上またはプライマリプーリ上にオイルが吐出される吐出位置Ｐ５、Ｐ６をそれぞれ示している。

図６（ａ）に示すように、伝動ベルト４９の巻き掛け半径は、セカンダリプーリ３９側よりもプライマリプーリ３８側で小さくなるため、ハッチングで示す伝動ベルト４９と各プーリ３８、３９との接触部分Ａ１の面積が、プライマリプーリ３８側で小さく、セカンダリプーリ３９側で大きくなっている。したがって、変速比γが１の場合と比較して、プライマリプーリ３８側におけるプライマリプーリ３８のプーリ溝４２と伝動ベルト４９の側端部との間に生じる非接触部分Ａ２の面積が大きくなっている。

潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出方向Ｄ１は、変速比γが１のときよりも伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との接触部分Ａ１の面積が小さくなっているため、伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との接触部分Ａ１から外れた位置に向くようになっている。
一方、潤滑油吐出部７２によるセカンダリプーリ３９側の吐出方向Ｄ２は、変速比γが１のときよりも伝動ベルト４９とセカンダリプーリ３９との接触部分Ａ１の面積が大きくなり、伝動ベルト４９とセカンダリプーリ３９との接触部分Ａ１に向くようになっている。

また、図６（ｂ）に示すように、プライマリプーリ３８は、変速比γが１のときよりも溝幅が広がるため、伝動ベルト４９が可動シーブ４１側（図示右側）にスライドし、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出位置Ｐ５が伝動ベルト４９の内面から外れた位置に合わされる。
一方、セカンダリプーリ３９は、変速比γが１のときよりも溝幅が狭まり、伝動ベルト４９がスライドしても潤滑油吐出部７２によるセカンダリプーリ３９側の吐出位置Ｐ６が伝動ベルト４９の内面に合わされる。

この状態で、潤滑油吐出部７２からプライマリプーリ３８側およびセカンダリプーリ３９側にそれぞれオイルが吐出されると、プライマリプーリ３８側においては伝動ベルト４９を外れてプライマリプーリ３８を流下してオイルパン７１にオイルが還流され、セカンダリプーリ３９側においては伝動ベルト４９にオイルが十分に供給される。したがって、変速比γが大きい低速走行時においては、伝動ベルト４９にオイルが必要以上に供給されることがなく、適切な量のオイルが伝動ベルト４９に供給されるとともに、オイルパン７１内の油面の低下が抑制される。

以上のように、本実施の形態では、潤滑油吐出手段による伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との巻き掛け部分に対するオイルの吐出方向は、プーリ溝４２の幅が変速比γ＝１に対応する幅にあるときに、固定シーブ４０の回転方向の伝動ベルト４９の巻き掛け端部に設定されるものから構成されている。

したがって、変速比γが１より小さくなると、伝動ベルト４９の側端部とプライマリプーリ３８のプーリ溝４２との隙間が小さくなって、潤滑油吐出部７２により吐出されたオイルが伝動ベルト４９に供給される量が増加し、変速比が１より大きくなると、伝動ベルト４９の側端部とプライマリプーリ３８のプーリ溝４２との隙間が大きくなって、潤滑油吐出部７２により吐出されたオイルが伝動ベルト４９を外れて、オイルパン７１に供給される量が増加する。

よって、変速比が１より小さい高速走行時には、伝動ベルト４９に対するオイルの供給量が増加して、伝動ベルト４９とプライマリプーリ３８との間で発生する摩擦熱を減少させることができ、変速比が１より大きい低速走行時には、オイルパン７１に対するオイルの供給量が増加して、オイルパン７１内の油面の低下が抑制されることにより、油圧機器に空気が供給されるのを防止し、各プーリ３８、３９に十分なベルト挟圧を与えて、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができる。

なお、本実施の形態では、潤滑油吐出部７２によるプライマリプーリ３８側の吐出方向を、プーリ溝４２が変速比γ＝１に対応する幅にあるときに、巻き掛け開始部分における伝動ベルト４９の固定シーブ４０側の側端部である巻き掛け端部に設定しているが、図７に示すように、プーリ溝４２が変速比γ＝１に対応する幅にあるときに、巻き掛け終了部分における伝動ベルト４９の固定シーブ４０側の側端部である巻き掛け端部に設定してもよい。

また、本実施の形態では、巻き掛け端部を固定シーブ４０側の側端部としたが、可動シーブ４１側の側端部としてもよい。これらの構成によっても、オイルパン７１内の油面低下を抑制して、変速比γの制御性および伝動ベルト４９の耐久性を向上させることができる。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、貯留部内の油面低下を抑制することにより、変速比の制御性およびベルト耐久性を向上することができるものであり、特に油圧により変速比を変更するベルト式の無段変速機に有用である。

本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、車両の一部を示すスケルトン図である。 本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、（ａ）は変速比が最小の状態の無段変速機の斜視図、（ｂ）は変速比が最大の状態の無段変速機の斜視図である。 本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、無段変速機の断面図である。 本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、（ａ）は変速比が１の場合における無段変速機の断面模式図、（ｂ）は変速比が１の場合における無段変速機の側面模式図である。 本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、（ａ）は変速比が最小の場合における無段変速機の断面模式図、（ｂ）は変速比が最小の場合における無段変速機の側面模式図である。 本発明に係る無段変速機の実施の形態を示す図であり、（ａ）は変速比が最大の場合における無段変速機の断面模式図、（ｂ）は変速比が最大の場合における無段変速機の側面模式図である。 本発明に係る無段変速機の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 車両
２ エンジン
１０ 無段変速機
２２ オイルポンプ
３２ プライマリシャフト（入力軸）
３３ セカンダリシャフト（出力軸）
３８ プライマリプーリ
３９ セカンダリプーリ
４０、４５ 固定シーブ（第１の固定シーブ、第２の固定シーブ）
４１、４６ 可動シーブ（第１の可動シーブ、第２の可動シーブ）
４２、４７ プーリ溝（第１のプーリ溝、第２のプーリ溝）
４３、４８ シリンダ部材
４９ 伝動ベルト
７１ オイルパン（貯留部）
７２ 潤滑油吐出部（潤滑油吐出手段）
７５ ヘッド部（ノズル）
７６ 潤滑油供給チューブ
７７、７８ ノズル孔
γ 変速比
Ｄ１、Ｄ２ 吐出方向
Ａ１ 接触部分
Ａ２ 非接触部分

Claims (3)

1. 入力軸に固定された第１の固定シーブと、前記第１の固定シーブに対して前記入力軸の軸方向に対向し、油圧により前記入力軸に対して軸方向に移動自在に設けられた第１の可動シーブとを有し、潤滑油の貯留部上方に設けられたプライマリプーリと、
   前記入力軸に平行な出力軸に固定された第２の固定シーブと、前記第２の固定シーブに対して前記出力軸の軸方向に対向し、油圧により前記出力軸に対して軸方向に移動自在に設けられた第２の可動シーブとを有し、前記プライマリプーリの上方に設けられたセカンダリプーリと、
   前記第１の固定シーブおよび前記第１の可動シーブの対向面に形成された第１のプーリ溝と前記第２の固定シーブおよび前記第２の可動シーブの対向面に形成された第２のプーリ溝とに巻き掛けられた伝動ベルトと、
   前記伝動ベルトの前記プライマリプーリに巻き掛けられた第１の巻き掛け部分および前記セカンダリプーリに巻き掛けられた第２の巻き掛け部分のそれぞれに対して、潤滑油を吐出する潤滑油吐出手段とを備え、
   前記第１のプーリ溝と前記第２のプーリ溝の幅を可変することにより、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに対する前記伝動ベルトの巻き掛け半径を可変させて変速比の制御を行う無段変速機において、
   前記潤滑油吐出手段による前記第１の巻き掛け部分に対する潤滑油の吐出方向は、前記第１のプーリ溝の幅が予め定められた変速比に対応する幅にあるときに、前記第１の固定シーブまたは前記第１の可動シーブの回転方向一方側の前記伝動ベルトの巻き掛け端部に設定されることを特徴とする無段変速機。
2. 前記予め定められた変速比が１であることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記潤滑油吐出手段が、ノズルを有し、前記ノズルを介して潤滑油を吐出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無段変速機。

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