JP2012002304A

JP2012002304A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2012002304A
Application number: JP2010139046A
Authority: JP
Inventors: Yuya Inoue; 祐哉井上; Sachiko Murai; 幸子村井
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】弦振動を低減するとともに、組付性を向上した動力伝達装置を提供する。
【解決手段】プライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間に、動力伝達チェーン4の弦部が相対移動可能に挿通されることで動力伝達チェーン4の動きを規制する筒状のスタビライザ6が配置されている。スタビライザ6は、動力伝達チェーン4に支持されて動力伝達チェーン4の進行方向への移動に伴ってその移動方向に移動可能とされているとともに、その所定量以上の移動がスタビライザ6に設けられた移動範囲規制部22がケーシング5に支持された固定ストッパ8に当接することによって規制されている。移動範囲規制部22に、固定ストッパ8との接触による摩耗を低減するための補強部材24が設けられて、固定ストッパ8および補強部材24は、両者間に磁力が作用するように、その少なくとも一方が永久磁石とされている。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両の無段変速機（ＣＶＴ）に好適な動力伝達装置に関する。

自動車用無段変速機（動力伝達装置）として、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリと、円錐面状シーブ面をそれぞれ有する固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、これらを収容するケーシングと、ケーシングに支持されて巻き掛け伝動部材の弦部が相対移動可能に挿通されることで巻き掛け伝動部材の動きを規制するガイドレールとを備えているものが知られている（特許文献１）。

この種の動力伝達装置では、巻き掛け伝動部材のうちプーリとプーリとの間にある部分（弦部）は、プーリで規制されていないことから振動（弦振動）しやすく、これが耳障りな音（周波数にして３０００〜４０００Ｈｚ程度）であるために、騒音特性が悪化するという問題があり、特許文献１のものでは、ケーシングに支持されたガイドレールによって、弦振動の低減が図られている。

特開２０００−３０４１１５号公報

特許文献１に示されている動力伝達装置によると、ガイドレール（スタビライザ）を固定ストッパに嵌め込んで固定する作業が必要であるため、組付性およびコストに関して、その改良が望まれており、また、より一層の弦振動の低減も求められている。

この発明の目的は、弦振動を低減するとともに、組付性を向上した動力伝達装置を提供することにある。

この発明による動力伝達装置は、固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリと、固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、これらを収容するケーシングとを備えている動力伝達装置において、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に、巻き掛け伝動部材の弦部が相対移動可能に挿通されることで巻き掛け伝動部材の動きを規制する筒状のスタビライザが設けられており、スタビライザは、巻き掛け伝動部材に支持されて巻き掛け伝動部材の進行方向への移動に伴ってその移動方向に移動可能とされて、その所定量以上の移動がスタビライザに設けられた移動範囲規制部がケーシングに支持された固定ストッパに当接することによって規制されており、スタビライザの移動範囲規制部に、固定ストッパとの接触による摩耗を低減するための補強部材が設けられて、固定ストッパおよび補強部材は、両者間に磁力が作用するように、その少なくとも一方が永久磁石とされていることを特徴とするものである。

動力伝達装置は、チェーン式（巻き掛け伝動部材がチェーン）とされることがあり、ベルト式（巻き掛け伝動部材がベルト）とされることがある。

この動力伝達装置は、自動車等の車両の無段変速機としての使用に好適なものとなる。このような無段変速機では、両シーブのシーブ面間に巻き掛け伝動部材を挟持し、可動シーブを油圧アクチュエータによって移動させることにより、無段変速機のシーブ面間距離したがって巻き掛け伝動部材の巻き掛け半径が変化するものとされる。

動力伝達装置では、低速走行時に対応する変速比が最大のアンダードライブ（以下、「Ｕ／Ｄ」と称す。）と、高速走行時に対応する変速比が最小のオーバードライブ（以下、「Ｏ／Ｄ」と称す。）との間で変速比が変化する。Ｕ／Ｄ状態では、プライマリプーリ側の巻き掛け径が最小で、セカンダリプーリ側の巻き掛け径が最大となっており、Ｏ／Ｄ状態では、その逆になっている。

弦部は、プーリで規制されていない部分のことで、弦部長さは、Ｕ／Ｄ状態における弦部の長さをいうものとする。

スタビライザは、巻き掛け伝動部材（ベルトまたはチェーン）が若干の遊びを有して挿通可能なように、例えば断面方形の筒状に形成される。スタビライザは、２つ割り形状とされて、両プーリ間に巻き掛けられた後の巻き掛け伝動部材に取り付けられる。スタビライザの材質は、金属でもよいし、合成樹脂でもよい。２つ割り形状を一体化するには、嵌め合わせでもよいし、溶接または溶着でもよいし、ねじ止めとしてもよい。スタビライザは、巻き掛け伝動部材に支持され、ケーシングへの固定または取付けは不要とされる。したがって、従来必要であったスタビライザをケーシングに設けられた固定ストッパに嵌め込んで固定する作業を省略することができ、組付性が向上し、かつ安価になる。

スタビライザの長さに移動量を加えた大きさは、弦部長さよりも小さいものとされ、スタビライザは、プーリに干渉しない範囲で巻き掛け伝動部材とともに若干の移動が可能とされる。そして、スタビライザが所定量移動すると、規制手段によってそれ以上の移動が阻止され、この状態では、巻き掛け伝動部材だけが移動する。

巻き掛け伝動部材に支持されたスタビライザが巻き掛け伝動部材とともに移動すると、プーリと接触することになるので、スタビライザの所定量以上の移動を規制する規制手段が必要があり、この規制は、スタビライザに設けられた移動範囲規制部がケーシングに支持された固定ストッパに当接することによって行われる。

スタビライザは、好ましくは合成樹脂製とされる。スタビライザは、固定ストッパに対して移動し、固定ストッパに接触することになるので、合成樹脂が固定ストッパに直接接触することを避ける（耐摩耗性を向上する）ために、スタビライザの移動範囲規制部には、固定ストッパとの接触による摩耗を低減するための補強部材が設けられる。固定ストッパおよび補強部材は、いずれも、スタビライザの移動範囲を規制するための構成となっており、その少なくとも一方が永久磁石とされることで、両者間に磁力が作用するようになされる。

両者間に引力を作用させるには、固定ストッパおよび補強部材のいずれか一方が磁石（他方は強磁性体）とすればよく、両方が磁石とされていてももちろんよい。磁石とする部分（着磁する部分）は、固定ストッパおよび補強部材の全体であってもよく、その一部であってもよい。両方が磁石の場合、互いに対向する面が異なる磁極（及ぼし合う力が引力）とされてもよいが、互いに対向する面が同じ磁極（及ぼし合う力が斥力）とされてもよい。引力の場合、スタビライザが固定ストッパに近づこうとするので、巻き掛け伝動部材の径方向内方に張力が作用し、斥力の場合、スタビライザが固定ストッパから離れようとするので、引力の場合、スタビライザが固定ストッパに近づこうとするので、巻き掛け伝動部材の径方向外方に張力が作用し、いずれの場合でも、張力によって弦振動が低減する。

補強部材は、耐摩耗性を向上させるもので、この部材を永久磁石とすることで、部品数を増加させないで、張力付与によるさらなる弦振動の低減効果を得ることができる。

スタビライザは、ケーシングには支持されないで、巻き掛け伝動部材の弦部に支持され、これにより、弦部の固有振動数が高くなる。この種の動力伝達装置では、３０００〜４０００Ｈｚに周波数ピーク（ｎ次固有振動数）があり、その周波数が騒音の問題となる。周波数ピークが８０００Ｈｚ以上であれば、人の可聴域ではあるものの、耳障りな不快感は与えないものとなる。そこで、スタビライザが取り付けられた弦部の固有振動数が８０００Ｈｚ以上であることが好ましく、スタビライザの長さは、巻き掛け伝動部材の弦部長さの３０％以上とされていることが好ましい。すなわち、スタビライザの長さは、（弦部長さ−移動量）を最大値として、弦部長さ×０．３まで短くすることが可能であり、弦部長さが相対的に短い動力伝達装置に対し、スタビライザの長さを例えば（弦部長さ−移動量）とすることで、このスタビライザを弦部長さが相対的に長い動力伝達装置に対しても使用することができる。

巻き掛け伝動部材は、鋼などの強磁性体製とされるが、張力を付与する磁力は、固定ストッパと補強部材との間に作用するものであるので、巻き掛け伝動部材の材料は強磁性体に限られるものではない。

この発明の動力伝達装置によると、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に、巻き掛け伝動部材の弦部が相対移動可能に挿通されることで巻き掛け伝動部材の動きを規制する筒状のスタビライザが配置されているので、このスタビライザによって、弦振動が低減され、騒音特性が向上する。また、スタビライザの所定量以上の移動がスタビライザに設けられた移動範囲規制部がケーシングに支持された固定ストッパに当接することによって規制されているので、スタビライザがプーリと干渉することが防止されるとともに、スタビライザのケーシングへの固定が不要であるので、従来必要であったスタビライザをケーシングに設けられた固定ストッパに嵌め込んで固定する作業を省略することができ、組付性が向上しかつ安価になる。さらにまた、スタビライザの移動範囲規制部に、固定ストッパとの接触による摩耗を低減するための補強部材が設けられて、固定ストッパおよび補強部材は、両者間に磁力が作用するように、その少なくとも一方が永久磁石とされているので、スタビライザを介して巻き掛け伝動部材に張力を付与することができ、より一層弦振動が低減され、騒音特性が向上する。

図１は、この発明による動力伝達装置の第１実施形態を示す正面図である。図２は、第１実施形態の要部の拡大正面図である。図３は、この発明による動力伝達装置の第２実施形態の要部を示す拡大正面図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。

図１および図２は、この発明による動力伝達装置の第１実施形態を示すもので、動力伝達装置(1)は、固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリ(2)と、固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリ(3)と、両プーリ(2)(3)間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材(4)と、これらを収容するケーシング(5)と、プライマリプーリ(2)とセカンダリプーリ(3)との間において巻き掛け伝動部材(4)に支持された上下１対のスタビライザ(6)とを備えている。

動力伝達装置(1)では、低速走行時に対応する変速比が最大のアンダードライブ（以下、「Ｕ／Ｄ」と称す。）と、高速走行時に対応する変速比が最小のオーバードライブ（以下、「Ｏ／Ｄ」と称す。）との間で変速比が変化する。Ｕ／Ｄ状態（図１に二点鎖線で示す）では、巻き掛け伝動部材(4)のプライマリプーリ(2)側の巻き掛け径が最小で、セカンダリプーリ(3)側の巻き掛け径が最大となっており、Ｏ／Ｄ状態（図１に実線および破線で示す）では、その逆になっている。

スタビライザ(6)は、合成樹脂製で２つ割り形状とされており、両プーリ(2)(3)間に巻き掛けられた後の巻き掛け伝動部材(4)を両側から挟んで、溶着によって接合されることで巻き掛け伝動部材(4)に取り付けられている。筒状本体(21)の断面は、巻き掛け伝動部材(4)が若干の遊びを有して挿通可能な大きさの方形に形成されている。これにより、巻き掛け伝動部材(4)の弦部（プーリ(2)(3)で規制されていない部分）がスタビライザ(6)に相対移動可能に挿通されており、巻き掛け伝動部材(4)の弦部の進行方向と直交する方向の動きがスタビライザ(6)によって規制されている。

各スタビライザ(6)は、ケーシング(5)によっては支持されておらず、巻き掛け伝動部材(4)がＵ／Ｄ状態からＯ／Ｄ状態へと変化する場合には、図１に二点鎖線および実線で示しているように、巻き掛け伝動部材(4)の移動にしたがってその傾斜角度を変化させる。

スタビライザ(6)は、筒状本体(21)と、本体(21)に一体に形成され移動範囲規制部(22)とからなり、移動範囲規制部(22)がケーシング(5)に支持された円柱状固定ストッパ(8)に当接することで、その移動量が規制されている。固定ストッパ(8)は、変速比が最大のときの巻き掛け伝動部材(4)と変速比が最小のときの巻き掛け伝動部材(4)との交点近傍に配置されている。

移動範囲規制部(22)は、筒状本体(21)に一体に形成された１対のリブ(23)と、筒状本体(21)および１対のリブ(23)の固定ストッパ(8)に接触し得る面に設けられた補強部材(24)とからなる。

各リブ(23)は、筒状本体(21)に対して直交する方向にのびており、その先端部には、固定ストッパ(8)を囲むように内方突出縁部(23a)が設けられている。

補強部材(24)は、スタビライザ(6)の筒状本体(21)の軸方向に平行にのびる基部(25)と、基部(25)の両端から筒状本体(21)に対して直交する方向にのびて各リブ(23)の内側面を覆う立上り部(26)(27)とからなる。

各立上り部(26)は、固定ストッパ(8)を介して対向しており、立上り部(26)同士の間隔は、固定ストッパ(8)の大きさよりも大きくなされている。これにより、スタビライザ(6)は、巻き掛け伝動部材(4)の進行方向への移動に伴ってその移動方向に若干量移動可能とされている。そして、一方の立上り部(26)が正回転（矢印で示す方向の回転）時に固定ストッパ(8)に当接することでスタビライザ(6)の移動範囲が規定され、他方の立上り部(27)が逆回転時に固定ストッパ(8)に当接することでスタビライザ(6)の移動範囲が規定されている。基部(25)は、伝動部材(4)の径方向内方から固定ストッパ(8)に対向している。

上記のこの発明による動力伝達装置(1)によると、巻き掛け伝動部材(4)の弦部の進行方向と直交する方向の動きがスタビライザ(6)によって規制されているので、弦振動が低減される。

この発明による動力伝達装置(1)において、固定ストッパ(8)は、鋼などの強磁性体製とされており、補強部材(24)は、永久磁石とされている。したがって、図２において、固定ストッパ(8)と補強部材(24)との間には、引力が作用し、これにより、図１において、巻き掛け伝動部材(4)には、その径方向内方に向く張力が作用する。この張力によって、巻き掛け伝動部材(4)の振動が抑制され、これにより、より一層弦振動が低減され、騒音特性がさらに向上する。なお、補強部材(24)において永久磁石とされる部分は、補強部材(24)全体であってももちろんよいが、例えば基部(25)だけが永久磁石となるように着磁してもよい。

上記において、固定ストッパ(8)は、永久磁石とはされていないが、引力を大きくするために、固定ストッパ(8)を永久磁石（例えば、補強部材(24)の表面側がＮ極の場合、これに対向する表面がＳ極の永久磁石）としてもよい。

また、固定ストッパ(8)および補強部材(24)の両方を永久磁石とする場合には、図３（第２実施形態）に示すように、固定ストッパ(8)を形成する永久磁石の表面側の極と補強部材(24)の表面側の極とが同じ極としてもよい。この場合には、図１において、巻き掛け伝動部材(4)には、その径方向外方に向く張力が作用することで、巻き掛け伝動部材(4)の振動が抑制される。なお、固定ストッパ(8)において永久磁石とされる部分は、固定ストッパ(8)の円周面全体であってももちろんよいが、例えば補強部材(24)の基部(25)に近い半円筒状部分だけが永久磁石となるように着磁してもよい。

また、スタビライザ(6)のケーシング(5)への固定または取付けは不要であり、従来必要であったスタビライザを固定ストッパに嵌め込んで固定する作業を省略することができるので、組付性が向上し、また、コストも安価になる。

スタビライザ(6)の長さは、スタビライザ(6)がないときの弦部長さの３０％以上とされていることが好ましい。また、固定ストッパ(8)は、その中心（軸心）が、プーリ(2)(3)の軸間距離の中央値±５ｍｍ以内に設置されていることが好ましい。

(2)(3) プーリ
(4) 巻き掛け伝動部材
(5) ケーシング
(6) スタビライザ
(8) 固定ストッパ
(21) 筒状本体（本体）
(22) 移動範囲規制部
(24) 補強部材

Claims

固定シーブおよび可動シーブからなるプライマリプーリと、固定シーブおよび可動シーブからなるセカンダリプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、これらを収容するケーシングとを備えている動力伝達装置において、
プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に、巻き掛け伝動部材の弦部が相対移動可能に挿通されることで巻き掛け伝動部材の動きを規制する筒状のスタビライザが設けられており、スタビライザは、巻き掛け伝動部材に支持されて巻き掛け伝動部材の進行方向への移動に伴ってその移動方向に移動可能とされて、その所定量以上の移動がスタビライザに設けられた移動範囲規制部がケーシングに支持された固定ストッパに当接することによって規制されており、スタビライザの移動範囲規制部に、固定ストッパとの接触による摩耗を低減するための補強部材が設けられて、固定ストッパおよび補強部材は、両者間に磁力が作用するように、その少なくとも一方が永久磁石とされていることを特徴とする動力伝達装置。