JP2009275718A

JP2009275718A - 無段変速機

Info

Publication number: JP2009275718A
Application number: JP2008124618A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takahara; 秀明高原; Satoshi Yanaka; 悟史谷中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】被牽引時における入力軸上の構成部品の耐久性を向上できるとともに、被牽引からの停止時にベルトを減速側へ十分戻すことができる、無段変速機を提供する。
【解決手段】プライマリプーリ２５０は、可動シーブ２７０とハウジング部２９２との間に介在する、密封構造のシール部材２９９を含む。セカンダリプーリは、可動シーブ３７０とハウジング部３９２との間に介在する、合口構造を有するシール部材３９９を含む。プライマリプーリ２５０には、可動シーブ２７０が無段変速機の最増速比時に配置される位置よりも固定シーブ２６０に接近したときに、油圧室２９１の内部と外部とを連通する、連通孔２９４が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、無段変速機に関し、特に、変速プーリのプーリ幅を変化させて変速を行なう無段変速機に関する。

従来の一般的な無段変速機は、油圧により自在に溝幅を変化させることが可能な一対の変速プーリと、変速プーリに巻き掛けられた伝動ベルトとを備える。従来の変速プーリに関する技術は、たとえば特許文献１および２に開示されている。特許文献１および２では、駆動側プーリの可動プーリ片の背部に、シリンダ内圧が所定圧以上となったときに開口する弁構造を設けた構成が開示されている。

無段変速機を採用した車両においては、被牽引時に前後進の切換部のプラネタリギヤなどが苛酷な状態に置かれることがあるという問題がある。すなわち、エンジンが停止しているときは、一般に（次の発進を円滑にするために）無段変速部のギヤ比はロー側に固定される。そのため、被牽引時において、車輪を接地させた状態で牽引されて動力伝達系が車輪側から駆動されると、無段変速機の下流側（エンジンからみると無段変速機の上流側）にある前後進の切換部は非常に速い速度で回転する。

一方、前後進の切換部は発進クラッチやトルクコンバータの上流側（エンジン側からみると発進クラッチやトルクコンバータの下流側）にあるためそのまま駆動されるが、オイルポンプは該発進クラッチやトルクコンバータの下流側（エンジン側からみると発進クラッチやトルクコンバータの上流側）にあるため駆動されないという事情がある。その結果、潤滑油が流れない状態で前後進の切換部のプラネタリギヤなどが回転させられるため、被牽引速度が速かったり、被牽引時間が長くなったりすると焼き付きなどの不具合が発生する虞れがある。

このような被牽引時における入力軸上のプラネタリギヤの焼き付きなどの不具合を防止する技術は、たとえば特許文献３に開示されている。特許文献３では、ベルト式無段変速機の油路に切換弁を設け、ライン圧が零でない通常走行時には油路を閉じ、被牽引時などライン圧が零のときは油路を開くようにして入力側シーブをドレンと連通し、入力側シーブの回転による遠心油圧を利用して入力側シーブに油を導き、増速変速を達成して入力軸回転数を下げる、油圧制御装置が開示されている。
特開平５−３３２４１２号公報特開平５−３４０４５４号公報特開平１１−１８２６６７号公報

被牽引時に入力側のプーリ油圧室と出力側のプーリ油圧室との残油の遠心油圧の差を利用してベルトを増速側へ変速させ、入力軸上の構成部品の耐久性を向上させるためには、入力側のプーリ油圧室の残油量を多く、出力側のプーリ油圧室の残油量を少なくする必要がある。エンジン停止時に入力側プーリ油圧室の残油量を多く保ち出力側プーリ油圧室の残油量を少なくするためには、入力側プーリ油圧室の油圧シールを合口を持たない環状構造とし、出力側プーリ油圧室の油圧シールを合口のある構造とすることが考えられる。

しかしながら、それぞれのプーリ油圧室の残油量は、そのときの油温、物のバラツキ、エンジン停止後から被牽引を開始する時間などによってばらつくため、残油量を最適な状
態に保つことは非常に困難である。入力側プーリ油圧室の遠心油圧力が出力側プーリ油圧室の遠心油圧力よりも大きすぎると、ベルトが増速側へ変速しすぎる場合がある。ベルトが増速側へ変速しすぎると、被牽引からの停止時にベルトを減速側へ十分戻すことができず、再発進時の動力性能が低下する場合がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、被牽引時における入力軸上の構成部品の耐久性を向上できるとともに、被牽引からの停止時にベルトを減速側へ十分戻すことができる、無段変速機を提供することである。

本発明に係る無段変速機は、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。プライマリプーリは、プライマリシャフトに固定された第一固定シーブと、プライマリシャフトの軸方向に移動可能であってプライマリシャフトとともに回転する第一可動シーブと、第一可動シーブをプライマリシャフトの軸方向に移動させる第一油圧駆動部とを含む。セカンダリプーリは、セカンダリシャフトに固定された第二固定シーブと、セカンダリシャフトの軸方向に移動可能であってセカンダリシャフトとともに回転する第二可動シーブと、第二可動シーブをセカンダリシャフトの軸方向に移動させる第二油圧駆動部とを含む。第一油圧駆動部は、第一ハウジング部と、第一ハウジング部および第一可動シーブによって囲まれた第一油圧室とを有する。第一油圧駆動部は、第一油圧室内の油圧を増減させて第一可動シーブをプライマリシャフトの軸方向に移動させる。第二油圧駆動部は、第二ハウジング部と、第二ハウジング部および第二可動シーブによって囲まれた第二油圧室とを有する。第二油圧駆動部は、第二油圧室内の油圧を増減させて第二可動シーブをセカンダリシャフトの軸方向に移動させる。プライマリプーリは、第一可動シーブと第一ハウジング部との間に介在する、密封構造の第一シール部材をさらに含む。セカンダリプーリは、第二可動シーブと第二ハウジング部との間に介在する、合口構造を有する第二シール部材をさらに含む。プライマリプーリには、第一可動シーブが無段変速機の最増速比時に配置される位置よりも第一固定シーブに接近したときに、第一油圧室の内部と外部とを連通する、連通孔が形成されている。

連通孔は、第一ハウジング部に形成されており、無段変速機の最増速比時に第一油圧室の内壁を形成している部分よりも第一固定シーブに近接する位置において、第一ハウジング部を貫通するように形成されていてもよい。

本発明の無段変速機によると、第一可動シーブと第一ハウジング部との間が密封されているために、エンジン停止時に第一油圧室からは油が漏出しない。一方、第二可動シーブと第二ハウジング部との間には合口構造が形成されており、エンジン停止時に第二油圧室から油が漏出する。そのため、エンジン停止時に第一油圧室の残油量を多く、第二油圧室の残油量を少なくすることができるので、被牽引時に第一油圧室と第二油圧室との残油の遠心油圧の差を利用して無段変速機を増速側へ変速させ、入力軸上の構成部品の耐久性を向上させることができる。

また、被牽引時に、第一可動シーブが無段変速機の最増速比時に配置される位置よりも第一固定シーブに接近したとき、第一油圧室内の油を連通孔から流出させて、第一油圧室内の油圧の上昇を抑制できる。そのため、ベルトが増速側へ変速しすぎることを抑制できるので、被牽引からの停止時にベルトを減速側へ十分戻すことが可能となる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、
同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

図１は、実施の形態１の無断変速機の構成を示す断面模式図である。図１に示すベルト式の無段変速機１００は、自動車などの車両に搭載される。無段変速機１００は、変速機構部１３０を備える。

変速機構部１３０は、エンジンから回転力が入力される駆動側（入力側）のプライマリシャフト２００と、回転力を出力する従動側（出力側）のセカンダリシャフト３００と、プライマリシャフト２００に設けられたプライマリプーリ２５０と、セカンダリシャフト３００に設けられたセカンダリプーリ３５０とを含む。プライマリシャフト２００とセカンダリシャフト３００とは、互いに間隔を隔てて平行に配置されている。

無段変速機１００は、ディファレンシャル部１５０を含む。ディファレンシャル部１５０は、変速機構部１３０と動力伝達可能に設けられている。ディファレンシャル部１５０は、リングギヤ１５３を含み、リングギヤ１５３は、ギヤ１５１，１５２を介在させてセカンダリシャフト３００に連結されている。変速機構部１３０から動力伝達を受けたディファレンシャル部１５０は、車両旋回時の左右車輪の回転速度を変えながら、両輪に均等な駆動力を伝達する。

無段変速機１００は、ケース体１７５を含む。ケース体１７５は、変速機構部１３０およびディファレンシャル部１５０を収容し、無段変速機１００の外形をなす。ケース体１７５は、トランスアクスルハウジング１７１と、トランスアクスルケース１７０と、トランスアクスルリヤカバー１７２とを含む。トランスアクスルケース１７０に対してエンジン側にトランスアクスルハウジング１７１が配置され、その反対側にトランスアクスルリヤカバー１７２が配置されている。

ケース体１７５は、変速機構室１３５を形成する。変速機構室１３５には、変速機構部１３０が収容されている。変速機構室１３５は、トランスアクスルケース１７０およびトランスアクスルリヤカバー１７２により、形成されている。

プライマリプーリ２５０は、無段変速機１００の入力側の回転シャフトであるプライマリシャフト２００に設けられる、入力側の変速プーリである。プライマリプーリ２５０は、プライマリシャフト２００とともに、仮想軸であるプライマリシャフト２００の中心軸を中心に回転する。プライマリプーリ２５０は、第一固定シーブとしての固定シーブ２６０と、第一可動シーブとしての可動シーブ２７０と、可動シーブ２７０を駆動する第一油圧駆動部としての油圧アクチュエータ２９０とを備えている。

固定シーブ２６０は、プライマリシャフト２００に固定されており、プライマリシャフト２００に対して周方向および軸方向に移動しないように固定されている。固定シーブ２６０は、プライマリシャフト２００の外周面から径方向外方側に向けて延びており、円板状に形成されている。

可動シーブ２７０は、固定シーブ２６０に対して、プライマリシャフト２００の仮想の中心軸方向に間隔を隔てて、プライマリシャフト２００に設けられている。可動シーブ２７０は、プライマリシャフト２００に対して軸方向に移動可能に設けられている。可動シ
ーブ２７０は、プライマリシャフト２００に対して周方向に移動しないように設けられており、プライマリシャフト２００とともに回転する。

固定シーブ２６０の動力伝達面２６５と、可動シーブ２７０の動力伝達面２７５とによって、金属ベルト４００がはめ込まれるプーリ溝２８０が規定されている。

セカンダリプーリ３５０は、無段変速機１００の出力側の回転シャフトであるセカンダリシャフト３００に設けられる、出力側の変速プーリである。セカンダリプーリ３５０は、セカンダリシャフト３００とともに、仮想軸であるセカンダリシャフト３００の中心軸を中心に回転する。セカンダリプーリ３５０は、第二固定シーブとしての固定シーブ３６０と、第二可動シーブとしての可動シーブ３７０と、可動シーブ３７０を固定シーブ３６０に対して進退可能に駆動する第二油圧駆動部としての油圧アクチュエータ３９０とを備えている。

固定シーブ３６０は、セカンダリシャフト３００に一体成形されており、セカンダリシャフト３００に対して周方向および軸方向に移動しないように固定されている。固定シーブ３６０は、セカンダリシャフト３００の外周面から径方向外方側に向けて延びており、円板状に形成されている。

固定シーブ３６０の表面のうち、可動シーブ３７０と対向する部分は、金属ベルト４００と接触する動力伝達面３６５とされている。動力伝達面３６５は、セカンダリシャフト３００の径方向外方に向かうにしたがって、可動シーブ３７０から離れるように傾斜している。

可動シーブ３７０は、固定シーブ３６０に対して、セカンダリシャフト３００の仮想の中心軸方向に間隔を隔てて、セカンダリシャフト３００に設けられている。可動シーブ３７０は、セカンダリシャフト３００に対して軸方向に移動可能に設けられている。可動シーブ３７０は、セカンダリシャフト３００に対して周方向に移動しないように設けられており、セカンダリシャフト３００とともに回転する。

可動シーブ３７０は、内部にセカンダリシャフト３００が挿入される筒状の筒部と、この筒部のうち、固定シーブ３６０側の端部に連設された円板状の鍔部とを備えている。可動シーブ３７０の鍔部は、円環状に形成されている。

可動シーブ３７０の筒部は、円筒状に形成されており、セカンダリシャフト３００の中心軸方向に向けて延びている。可動シーブ３７０は、セカンダリシャフト３００の中心軸方向に移動可能に設けられている一方で、セカンダリシャフト３００の周方向に回転できないようになっている。

可動シーブ３７０の鍔部の表面のうち、固定シーブ３６０と対向する部分は、金属ベルト４００と接触する動力伝達面３７５とされている。動力伝達面３７５は、セカンダリシャフト３００の径方向外方に向かうにしたがって、固定シーブ３６０から離れるように傾斜している。

固定シーブ３６０の動力伝達面３６５と可動シーブ３７０の動力伝達面３７５とによって、金属ベルト４００がはめ込まれるプーリ溝３８０が規定されている。

この無段変速機１００においては、金属ベルト４００が、プライマリシャフト２００に取付けられたプライマリプーリ２５０およびセカンダリシャフト３００に取付けられたセカンダリプーリ３５０に、巻きかけられて使用される。金属ベルト４００は、たとえば、
可撓性を有する帯状のスチールリングと、スチールリングの長手方向に配列され、スチールリングに嵌め合わされる複数のエレメントとから構成されている。

金属ベルト４００は、プライマリプーリ２５０の内周面であるプーリ溝２８０に面する動力伝達面２６５，２７５と、セカンダリプーリ３５０の内周面であるプーリ溝３８０に面する動力伝達面３６５，３７５とに摩擦接触する、動力伝達部材として機能する。これにより、金属ベルト４００は、プライマリプーリ２５０と、セカンダリプーリ３５０との間で、動力を伝達する。

車両の走行状態に応じて油圧アクチュエータ２９０，３９０を制御して、溝幅を無段階に変えられるプーリ溝２８０，３８０の溝幅を変えることで、金属ベルト４００のプライマリプーリ２５０およびセカンダリプーリ３５０に対する巻付け半径が変わる。これにより、変速機構部１３０は、プライマリシャフト２００の回転数とセカンダリシャフト３００の回転数との比率、すなわち変速比を無段階に（連続的に）変化させる。

図２は、図１中の無段変速機の最減速比時の状態を示す模式図である。図３は、図１中の無段変速機の最増速比時の状態を示す図である。ここで、最減速比時とは、駆動力源であるエンジンから入力された動力によって車両の動輪を回転させる通常制御状態において、プライマリシャフト２００の回転数に対するセカンダリシャフト３００の回転数の比が最も小さくなるときである。また最増速比時とは、上記通常制御状態において、プライマリシャフト２００の回転数に対するセカンダリシャフト３００の回転数の比が最も大きくなるときである。

図２および図３に示すように、油圧アクチュエータ２９０，３９０の作動に伴って、プーリ溝２８０および３８０の溝幅が可変制御される。これにより、プライマリプーリ２５０およびセカンダリプーリ３５０に対する金属ベルト４００の巻き掛け半径（有効係り径）が大小に変化し、変速が実行される。つまり、プライマリプーリ２５０およびセカンダリプーリ３５０は、金属ベルト４００のプーリへの有効係り径を変化させることが可能である、可変径プーリである。

図２に示すように、セカンダリプーリ３５０およびセカンダリシャフト３００の単位時間内における回転数は、最減速比時において最も小さくなる。可動シーブ３７０は、最減速比時において、固定シーブ３６０に最も近接する。図３に示すように、セカンダリプーリ３５０およびセカンダリシャフト３００の単位時間内における回転数は、最増速比時において最も大きくなる。可動シーブ２７０は、最増速比時において、固定シーブ２６０に最も近接する。

図４は、図１に示す領域ＩＶ付近を拡大してプライマリプーリの構成を示す断面模式図である。図４において、プライマリシャフト２００の仮想の中心軸２０１より上側は、最減速比の時のプライマリプーリ２５０を示し、中心軸２０１より下側は、最増速比の時のプライマリプーリ２５０を示す。図１および図４に示すように、プライマリシャフト２００の一方の端部２０２は、軸受２１０によって、トランスアクスルリヤカバー１７２に回転可能に支持されている。そして、プライマリシャフト２００の他方の端部２０３は、軸受２１１によって、トランスアクスルハウジング１７１に回転可能に支持されている。

プライマリシャフト２００は、他方の端部２０３から一方の端部２０２に向けて延びる大径部２０４と、この大径部２０４より小径とされ、大径部２０４に対して端部２０２側に隣り合う中径部２０５と、この中径部２０５よりも小径に形成され、中径部２０５に対して端部２０２側に隣り合う小径部２０６とを備えている。大径部２０４と中径部２０５との境界位置には、段差部２０７が形成されており、中径部２０５と小径部２０６との境
界位置には、段差部２０８が形成されている。

中径部２０５の外表面には、中心軸２０１方向に向けて延び、中径部２０５の周方向に間隔を隔てて形成された複数のスプライン（係合部）２０９が形成されている。プライマリシャフト２００の端部２０２には、ナット２４０が螺着されている。プライマリシャフト２００のうち、ナット２４０に対して端部２０３側に隣り合う部分に、軸受２１０が圧入されている。

プライマリシャフト２００の内部には、中心軸２０１方向に延びる油路２２０と、中心軸２０１方向に間隔を隔てて径方向に延びる油路２２１，２２３が形成されている。油路２２１は、油路２２０と、後述する油圧アクチュエータ２９０の油圧室２９１とを連通する。油路２２０と油圧室２９１とはまた、可動シーブ２７０の内部に形成された油路２２２、可動シーブ２７０とプライマリシャフト２００の外周面との隙間の空間２２４、および油路２２３を経由する油の経路によっても連通されている。

固定シーブ２６０は、プライマリシャフト２００のうち、軸受２１１に対して端部２０２側に隣り合う位置に形成されており、大径部２０４に一体成形されている。固定シーブ２６０は、プライマリシャフト２００の外周面から径方向外方側に向けて延びており、円板状に形成されている。

固定シーブ２６０は、プライマリシャフト２００の径方向外方側に向けて張り出す円板状の鍔部を含む。固定シーブ２６０の鍔部の表面のうち、可動シーブ２７０と対向する部分は、金属ベルト４００と接触する動力伝達面２６５とされている。動力伝達面２６５は、プライマリシャフト２００の径方向外方に向かうにしたがって、可動シーブ２７０から離れるように傾斜している。

可動シーブ２７０は、固定シーブ２６０に対して軸受２１１と反対側に、プライマリシャフト２００の仮想の中心軸２０１方向に間隔を隔てて、プライマリシャフト２００に設けられている。

可動シーブ２７０は、内部にプライマリシャフト２００が挿入される筒状の筒部２７１と、この筒部２７１に形成され、プライマリシャフト２００の径方向外方側に向けて張り出す円板状の鍔部２７２とを含む。可動シーブ２７０の鍔部のうち、固定シーブ２６０と対向する部分は、金属ベルト４００と接触する動力伝達面２７５とされている。動力伝達面２７５は、プライマリシャフト２００の径方向外方に向かうにしたがって、固定シーブ２６０から離れるように傾斜している。

鍔部２７２は、円環状に形成されており、固定シーブ２６０側の筒部２７１の端部に連設されている。鍔部２７２の内径は、筒部２７１の内径より大きくなるように形成されている。このため、鍔部２７２の内表面と、筒部２７１の内表面との境界部分には、段差部２７３が形成されている。

筒部２７１は、円筒状に形成されており、中心軸２０１方向に向けて延びている。筒部２７１の内表面には、スプライン２０９に対応するスプライン（係合部）が中心軸２０１方向に沿って形成されている。このため、可動シーブ２７０は、中心軸２０１方向に移動可能に設けられている一方で、プライマリシャフト２００の周方向に回転できないようになっている。

可動シーブ２７０の外周面のうち、鍔部２７２の筒部２７１側における外径は、筒部２７１の鍔部２７２側の端部の外径よりも大きくなっている。このため、可動シーブ２７０
の外周面において、筒部２７１と、鍔部２７２との境界部分には、段差部２７４が形成されている。

そして、可動シーブ２７０の表面のうち、動力伝達面２７５と反対側に位置する側面には、円筒状のシリンダ部２７６が形成されている。このシリンダ部２７６は、中心軸２０１方向に沿って延びており、端部２０２側に突出している。

油圧アクチュエータ２９０は、可動シーブ２７０に対して、固定シーブ２６０と反対側に設けられている。油圧アクチュエータ２９０は、可動シーブ２７０と協働して、第一油圧室としての油圧室２９１を規定する、第一ハウジング部としてのハウジング部（油圧室規定部材）２９２を備える。油圧室２９１は、ハウジング部２９２および可動シーブ２７０によって囲まれている。ハウジング部２９２の端部２０２側の端部は、段差部２０８に係止されている。

油圧アクチュエータ２９０は、油圧室２９１内の油圧を増減させて可動シーブ２７０をプライマリシャフト２００の軸方向に移動させ、可動シーブ２７０を固定シーブ２６０に対して近接させたり、離間させたりすることで、プーリ溝２８０の溝幅を変化させる。

油圧室２９１内には、油路２２０から油路２２１，２２３を経由して油が供給され、油圧室２９１内の油圧を上昇させる。油路２２１から排出されるオイルは、筒部２７１の内周面と、中径部２０５の外周面との間を通って、油圧室２９１内に達する。このため、筒部２７１と中径部２０５との間の摩擦を低減することができ、可動シーブ２７０は、良好に中心軸２０１方向に移動することができる。

ハウジング部２９２は、プライマリシャフト２００の中心軸２０１方向に延在する、中空円筒形状のスリーブ部２９３を有する。スリーブ部２９３は、プライマリシャフト２００と中心軸２０１を共有する、円筒形状に形成されている。スリーブ部２９３は、ハウジング部２９２の最もプライマリシャフト２００から離れる位置に形成されている。スリーブ部２９３は、可動シーブ２７０のシリンダ部２７６に対して、プライマリシャフト２００の径方向外側に形成されている。

ハウジング部２９２は、スリーブ部２９３の内周側において、シール部材２９９を介在させて可動シーブ２７０のシリンダ部２７６の外周側と近接対向している。可動シーブ２７０とハウジング部２９２との間には、シール部材２９９が介在している。シール部材２９９は、たとえばＯリングのような、弾性変形して可動シーブ２７０とハウジング部２９２との隙間を密封できる環状のシール材である。プライマリプーリ２５０は、可動シーブ２７０とハウジング部２９２との間に介在する、密封構造の第一シール部材としてのシール部材２９９を含む。密封シール材であるシール部材２９９が介在しているために、可動シーブ２７０とハウジング部２９２との間からは、油圧室２９１内の油が漏出しない構造となっている。

ここで、図４の中心軸２０１より下側に示す無段変速機１００の最増速比時においては、可動シーブ２７０は固定シーブ２６０に接近する側へ移動する。この最増速比時においてスリーブ部２９３にシール部材２９９が接触している位置（すなわち、可動シーブ２７０とハウジング部２９２とが近接対向している位置）よりも固定シーブ２６０に近接する側にあるスリーブ部２９３の位置において、スリーブ部２９３を貫通する連通孔２９４が形成されている。連通孔２９４は、ハウジング部２９２のスリーブ部２９３に形成されている。連通孔２９４は、ハウジング部２９２の、図４の中心軸２０１より下側に示す最増速比時に油圧室２９１の内壁を形成する部分よりも固定シーブ２６０に近接する位置において、ハウジング部２９２を貫通するように形成されている。

セカンダリプーリ３５０において、可動シーブ３７０は、固定シーブ３６０に対してセカンダリシャフト３００の仮想の中心軸方向に間隔を隔てて、セカンダリシャフト３００に設けられている。可動シーブ３７０は、セカンダリシャフト３００の径方向外方側に向けて張り出す円板状の鍔部３７２を含む。可動シーブ３７０の表面のうち、動力伝達面３７５と反対側に位置する側面には、円筒状のシリンダ部３７６が形成されている。このシリンダ部３７６は、セカンダリシャフト３００の仮想の中心軸方向に沿って延びており、固定シーブ３６０と反対側に突出している。

油圧アクチュエータ３９０は、可動シーブ３７０に対して、固定シーブ３６０と反対側に位置している。油圧アクチュエータ３９０は、可動シーブ３７０と協働して第二油圧室を規定する、第二ハウジング部としてのハウジング部３９２を備える。また油圧アクチュエータ３９０は、ハウジング部３９２および可動シーブ３７０の鍔部３７２を互いに離間するように付勢する、コイルバネなどの弾性部材を備えている。油圧アクチュエータ３９０の油圧室である第二油圧室は、ハウジング部３９２および可動シーブ３７０によって囲まれている。

油圧アクチュエータ３９０は、上記第二油圧室内の油圧を増減させて可動シーブ３７０をセカンダリシャフト３００の軸方向に移動させ、可動シーブ３７０を固定シーブ３６０に対して近接させたり、離間させたりすることで、プーリ溝３８０の溝幅を変化させる。

ハウジング部３９２は、シール部材３９９を介在させて可動シーブ３７０のシリンダ部３７６と近接対向している。可動シーブ３７０とハウジング部３９２との間には、シール部材３９９が介在している。シール部材３９９は、環状のシール材の一部が切断されて隙間が形成されている、合口構造を有する。セカンダリプーリ３５０は、可動シーブ３７０とハウジング部３９２との間に介在する、合口構造を有する第二シール部材としてのシール部材３９９を含む。合口構造が形成されているシール部材３９９が介在しているために、セカンダリシャフト３００の回転時には、油圧室内の油に作用する遠心力によって可動シーブ３７０とハウジング部３９２との隙間は密封される。一方、セカンダリシャフト３００の非回転時には、可動シーブ３７０とハウジング部３９２との間に隙間が生じ、その隙間から油が漏出できる構造となっている。

以下、車両の被牽引時における無段変速機１００の動作について説明する。車両の被牽引時にはエンジンが停止しており、オイルポンプも停止しているために、セカンダリプーリ３５０の油圧室（第二油圧室）からは合口構造を有するシール部材３９９の隙間を通って油が漏出し、第二油圧室内には油が供給されない状態である。一方、プライマリプーリ２５０では、シール部材２９９によってハウジング部２９２と可動シーブ２７０との隙間が密閉シールされているために、油圧室２９１からは油が漏出せず、油圧室２９１内には油が充填されている。つまり、入力側のプライマリプーリ２５０の油圧室２９１と出力側のセカンダリプーリ３５０の油圧室との残油量が異なっており、プライマリプーリ２５０の油圧室２９１内の残油量が相対的に多く、セカンダリプーリ３５０の油圧室の残油量が相対的に少なくされている。

そのため、被牽引時に動力伝達系が車輪側から駆動されると、プライマリプーリ２５０の油圧室２９１とセカンダリプーリ３５０の油圧室との残油の遠心油圧に差が発生する。つまり、油圧室内の残油量がより大きなプライマリプーリ２５０に、より大きな遠心油圧が発生する。油圧室２９１内の油圧が上昇するために可動シーブ２７０は固定シーブ２６０へ接近する側へ移動する。このように、車両の被牽引時に遠心油圧の差を利用して、金属ベルト４００を増速側へ変速させ、プライマリシャフト２００の回転数を下げることにより、前後進の切換部などのプライマリシャフト２００上の構成部品の耐久性を向上させ
ることができる。

図５は、図４に示す領域Ｖ付近を拡大して、被牽引時の入力側の可動シーブの移動を示す模式図である。油圧室２９１内に発生する遠心油圧が大きくなると、可動シーブ２７０は、図４の中心軸２０１より下側に示す無段変速機１００の最増速比時に配置される位置よりも、固定シーブ２６０に接近する側へ移動する。

このとき、ハウジング部２９２のスリーブ部２９３に連通孔２９４が形成されているために、油圧室２９１の内部は、連通孔２９４を通じて外部と連通する。そのため、油圧室２９１内に充填されている油は、連通孔２９４を通って流出する。連通孔２９４より余剰な油が排出されるので、油圧室２９１内の残油量が低下する。したがって、油圧室２９１内の油圧の上昇を抑制することができ、可動シーブ２７０がさらに固定シーブ２６０側へ移動して金属ベルト４００が増速側へ変速しすぎることを抑制することができる。

油圧室２９１内の油圧が過大となることを抑制できるので、車両の牽引が終了したときに、油圧アクチュエータ３９０に設けられた弾性部材の弾性力が可動シーブ３７０および金属ベルト４００を介して伝達されることによって、可動シーブ２７０は固定シーブ２６０から離れる側へ移動する。つまり無段変速機１００が減速比側へ変速するように、可動シーブ２７０は移動する。車両のエンジンを始動させるためには、ギヤ比が減速比側へ変速されている必要があり、典型的には最減速比の状態である必要がある。したがって、油圧室２９１内の油圧上昇を抑制できる無段変速機１００を備える車両では、被牽引からの停止時に金属ベルト４００を減速側へ十分戻すことが可能となるために、牽引終了後にエンジンの始動が可能となるまでに要する時間をより短縮することができ、車両の再発進時の動力性能を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態の無段変速機１００は、プライマリシャフト２００に設けられたプライマリプーリ２５０と、セカンダリシャフト３００に設けられたセカンダリプーリ３５０とを備える。プライマリプーリ２５０は、プライマリシャフト２００に固定された固定シーブ２６０と、プライマリシャフト２００の軸方向に移動可能であってプライマリシャフト２００とともに回転する可動シーブ２７０と、可動シーブ２７０をプライマリシャフト２００の軸方向に移動させる油圧アクチュエータ２９０とを含む。セカンダリプーリ３５０は、セカンダリシャフト３００に固定された固定シーブ３６０と、セカンダリシャフト３００の軸方向に移動可能であってセカンダリシャフト３００とともに回転する可動シーブ３７０と、可動シーブ３７０をセカンダリシャフト３００の軸方向に移動させる油圧アクチュエータ３９０とを含む。

油圧アクチュエータ２９０は、ハウジング部２９２と、ハウジング部２９２および可動シーブ２７０によって囲まれた油圧室２９１とを有する。油圧アクチュエータ２９０は、油圧室２９１内の油圧を増減させて可動シーブ２７０をプライマリシャフト２００の軸方向に移動させる。油圧アクチュエータ３９０は、ハウジング部３９２と、ハウジング部３９２および可動シーブ３７０によって囲まれた第二油圧室とを有する。油圧アクチュエータ３９０は、第二油圧室内の油圧を増減させて可動シーブ３７０をセカンダリシャフト３００の軸方向に移動させる。

プライマリプーリ２５０は、可動シーブ２７０とハウジング部２９２との間に介在する、密封構造のシール部材２９９をさらに含む。セカンダリプーリ３５０は、可動シーブ３７０とハウジング部３９２との間に介在する、合口構造を有するシール部材３９９をさらに含む。

このようにすれば、可動シーブ２７０とハウジング部２９２との間が密封されているた
めに、エンジン停止時に油圧室２９１からは油が漏出しない。一方、可動シーブ３７０とハウジング部３９２との間には合口構造が形成されており、エンジン停止時に油圧アクチュエータ３９０の油圧室（第二油圧室）から油が漏出する。そのため、エンジン停止時に油圧室２９１の残油量を多く、第二油圧室の残油量を少なくすることができるので、被牽引時に油圧室２９１と第二油圧室との残油の遠心油圧の差を利用して無段変速機１００を増速側へ変速させ、入力軸上の構成部品の耐久性を向上させることができる。

また、プライマリプーリ２５０には、可動シーブ２７０が無段変速機１００の最増速比時に配置される位置よりも固定シーブ２６０に接近したときに、油圧室２９１の内部と外部とを連通する、連通孔２９４が形成されている。連通孔２９４は、ハウジング部２９２に形成されている。連通孔２９４は、無段変速機１００の最増速比時に油圧室２９１の内壁を形成しているハウジング部２９２の一部分よりも固定シーブ２６０に近接する位置において、ハウジング部２９２を貫通するように形成されている。

このようにすれば、被牽引時に、可動シーブ２７０が無段変速機１００の最増速比時に配置される位置よりも固定シーブ２６０に接近したとき、油圧室２９１内の油を連通孔２９４から流出させて、油圧室２９１内の油圧の上昇を抑制できる。そのため、金属ベルト４００が増速側へ変速しすぎることを抑制できるので、被牽引からの停止時に金属ベルト４００を減速側へ十分戻すことが可能となる。したがって、牽引終了後にエンジンの始動が可能となるまでに要する時間を短縮することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した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、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１の無断変速機の構成を示す断面模式図である。図１中の無段変速機の最減速比時の状態を示す模式図である。図１中の無段変速機の最増速比時の状態を示す模式図である。図１に示す領域ＩＶ付近を拡大してプライマリプーリの構成を示す断面模式図である。図４に示す領域Ｖ付近を拡大して被牽引時の入力側の可動シーブの移動を示す模式図である。

符号の説明

１００無段変速機、２００プライマリシャフト、２０１中心軸、２０２，２０３
端部、２０４大径部、２０５中径部、２０６小径部、２０７，２０８段差部、２０９スプライン、２１０，２１１軸受、２２０，２２１，２２２，２２３油路、２２４空間、２４０ナット、２５０プライマリプーリ、２６０，３６０固定シーブ、２６５，２７５，３６５，３７５動力伝達面、２７０，３７０可動シーブ、２７１筒部、２７２，３７２鍔部、２７３，２７４段差部、２７６，３７６シリンダ部、２８０，３８０プーリ溝、２９０，３９０油圧アクチュエータ、２９１油圧室、２９２，３９２ハウジング部、２９３スリーブ部、２９４連通孔、２９９，３９９シール部材、３００セカンダリシャフト、３５０セカンダリプーリ、４００金属ベルト。

Claims

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、無段変速機であって、
前記プライマリプーリは、前記プライマリシャフトに固定された第一固定シーブと、前記プライマリシャフトの軸方向に移動可能であって前記プライマリシャフトとともに回転する第一可動シーブと、前記第一可動シーブを前記プライマリシャフトの軸方向に移動させる第一油圧駆動部とを含み、
前記セカンダリプーリは、前記セカンダリシャフトに固定された第二固定シーブと、前記セカンダリシャフトの軸方向に移動可能であって前記セカンダリシャフトとともに回転する第二可動シーブと、前記第二可動シーブを前記セカンダリシャフトの軸方向に移動させる第二油圧駆動部とを含み、
前記第一油圧駆動部は、第一ハウジング部と、前記第一ハウジング部および前記第一可動シーブによって囲まれた第一油圧室とを有し、前記第一油圧室内の油圧を増減させて前記第一可動シーブを前記プライマリシャフトの軸方向に移動させ、
前記第二油圧駆動部は、第二ハウジング部と、前記第二ハウジング部および前記第二可動シーブによって囲まれた第二油圧室とを有し、前記第二油圧室内の油圧を増減させて前記第二可動シーブを前記セカンダリシャフトの軸方向に移動させ、
前記プライマリプーリは、前記第一可動シーブと前記第一ハウジング部との間に介在する、密封構造の第一シール部材をさらに含み、
前記セカンダリプーリは、前記第二可動シーブと前記第二ハウジング部との間に介在する、合口構造を有する第二シール部材をさらに含み、
前記プライマリプーリには、前記第一可動シーブが前記無段変速機の最増速比時に配置される位置よりも前記第一固定シーブに接近したときに、前記第一油圧室の内部と外部とを連通する、連通孔が形成されている、無段変速機。
前記連通孔は、前記第一ハウジング部に形成されており、前記無段変速機の最増速比時に前記第一油圧室の内壁を形成している部分よりも前記第一固定シーブに近接する位置において、前記第一ハウジング部を貫通するように形成されている、請求項１に記載の無段変速機。