JP2013160295A

JP2013160295A - 乾式のベルト式無段変速機

Info

Publication number: JP2013160295A
Application number: JP2012022295A
Authority: JP
Inventors: Motoki Tabuchi; 元樹田淵; Toshishige Sano; 敏成佐野; Masashi Yamamoto; 真史山本; Akira Ijichi; 彬伊地知; Tatsuya Saito; 達也齋藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-08-19

Abstract

【課題】油圧室から漏れた油がベルトに付着することによる摩擦力の低下を防止する乾式のベルト式無段変速機を提供する。
【解決手段】乾式ベルト３１が巻き掛けられるプーリ１０の可動シーブ１２を固定シーブ１１に向けて押圧する油圧室１００が可動シーブ１２の固定シーブ１１に対向する面１２ａとは反対側に設けられた乾式のベルト式無段変速機５において、油圧室１００は、可動シーブ１２と回転軸４との嵌合部分Ａより半径方向で外側に設けられるとともに、その嵌合部分より半径方向で外側でかつ油圧室１００より半径方向で内側に油圧室１００との間をシール材５１でシールされた大気開放空間部２００が設けられ、その大気開放空間部２００を嵌合部分に対して隔絶されたドレーン箇所に連通させる連通部が、大気開放空間部２００からその半径方向で外側に延びて形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、駆動プーリと従動プーリに巻き掛けられたベルトによりトルク伝達を行い変速比を連続的に変化させるベルト式無段変速機であり、特に、いわゆる乾式ベルトを用いた乾式のベルト式無段変速機に関するものである。

従来、固定シーブと軸方向に摺動可能な可動シーブとをそれぞれ備えた駆動プーリおよび従動プーリに無端状のベルトを巻き付け、それらプーリにおけるいわゆるＶ溝の溝幅を変化させてベルトの巻掛け半径を変化させることで各プーリの巻掛け半径比を変化させて、変速比を得るベルト式無段変速機がある。その可動シーブを軸線方向で移動させる推力は、可動シーブに連結された油圧室に高圧のオイルを供給することにより発生する。

また、ベルト式無段変速機は、ベルトをトルク伝達部材として、各プーリとベルトとの接触面における摩擦力により動力源からの出力を伝達するものである。そのため、各プーリとベルトとの摩擦係合面（傾斜面）の素材に応じて、各構成要素の耐久性を向上させトルク伝動を増大させるため、摩擦係合面に潤滑性の液膜を形成させる湿式のベルト式無段変速機と、摩擦係合面をそのような潤滑性の液膜を形成させない乾式のベルト式無段変速機とがある。

例えば、乾式ベルト無段変速機では、そのベルトのうち、その摩擦係合面に摩擦係合する部分が潤滑性の樹脂製で構成されたベルトを用いることが知られている。その無段変速機においても、可動シーブを軸線方向で移動可能にする推力は油圧室の油圧により得られる。そのため、乾式のベルト式無段変速機において、油圧室から漏れたオイルが摩擦係合面とベルトに付着した場合には、摩擦力（摩擦係数）を低下させ、適切なトルクが伝達できないことが問題であった。

そのような問題を解決するために、特許文献１には、ベルト式無段変速機において、シャフトと可動シーブとの間にＯリングを設けて液密にシールする乾式ベルト無段変速機が開示されている。また、シリンダとピストンとの間に設けられたシール部材と、可動シーブとピストンとの間に設けられたシール部材とから漏れ出したオイルが、ドレーン孔が接続された隣接する空間に漏れ出すように構成されている。その可動シーブとシャフトとの間には、前記空間と接続する別の空間を有することが記載されている。

特許文献２には、ベルト式無段変速機において、油圧室をアウタシリンダ、インナシリンダおよびピストンにより構成し、シャフト外周部に段差部を設け、インナシリンダの内径側端部を段差に嵌合することで、インナシリンダが隣接する第２油圧室に対する油密を確保する構成が開示されている。

また、特許文献３には、連続可変変速機において、可動シーブ内の油圧室を液密に保つ油圧シールをシャフトと可動シーブの摺動部よりも外径側に設け、クラッチ非作動時に遠心力により油圧シールを設けた溝よりクラッチにオイルを供給する構成が開示されている。

特開２００７−３０９４６２号公報特開２０１０−１５９８６５号公報特開平０８−４９７５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたベルト式無段変速機は、運転時にシャフトの外周面と可動片の内周面との空間に油圧が生じるものであり、その油圧は通常の有段自動変速機における油圧よりかなり高圧であるため、油圧室もしくは油圧経路をシールしているＯリングからオイルが漏れる可能性があった。そのため、可動片内周側から乾式ベルトを設けた空間に漏れたオイルが、遠心力で乾式ベルトやベルト巻き掛け溝に付着し、摩擦力を低下させる虞があった。

また、特許文献２に記載されたベルト式無段変速機は、湿式ベルトを用い、インナシリンダの第２油室から第２供給油路を介して可動プーリの内周面側に作動油が供給されるものであり、可動プーリの斜面にその作動油が付着する。さらに、特許文献３に記載された連続可変変速機も、湿式ベルトを用い、ディスクの二半部分の内周面側とシャフトの外周面との間にオイルを供給するものであり、ベルトとＶ溝とにオイルが付着する。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、摩擦力によりトルクを伝達する乾式ベルトを用いたベルト式無段変速機において、油圧室から漏れた油による摩擦力の低下を防止できる乾式のベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、乾式ベルトが巻き掛けられるプーリが回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近しまた離隔するように軸線方向で移動するように取り付けられた可動シーブとによって構成されるとともに、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が前記可動シーブの前記固定シーブに対向する面とは反対側に設けられた乾式のベルト式無段変速機において、前記油圧室は、前記可動シーブと前記回転軸との嵌合部分より半径方向で外側に設けられるとともに、その嵌合部分より半径方向で外側でかつ前記油圧室より半径方向で内側に前記油圧室との間をシール材でシールされている大気開放空間部が設けられ、前記大気開放空間部を前記嵌合部分に対して隔絶されたドレーン箇所に連通させる連通部が、前記大気開放空間部からその半径方向で外側に延びて形成されていることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加え、前記油圧室は、前記可動シーブを押圧するピストンを有し、前記大気開放空間部は、前記ピストンより半径方向で内側に設けられ、前記ピストンの押圧面と前記可動シーブの被押圧面と間には非接触部分を設けられており、その非接触部分は前記連通部を形成することを特徴とする乾式のベルト式無段変速機である。

請求項１の発明によれば、油圧室とプーリと摩擦係合しているベルトを収納している空間とが隣接しておらず、油圧室のシール材から漏れた油は、ベルトが収納された空間とは隔てられた大気開放空間部に漏れる。油圧室からプーリと摩擦係合している乾式のベルトが収納されている空間に直接的に油が漏れることと、その空間に漏れ油が到達することを防止できる。そのため、その漏れた油が遠心力等によって半径方向で外側に飛散することがあっても、ベルトに付着し摩擦力を低下させることが防止できる。プーリとベルトとの摩擦力を低下させて、適正なトルクが伝達されない状態であるベルト滑りを防止できる。

請求項２の発明によれば、ピストンにおける可動シーブの背面と対向する部分に、可動シーブの背面に非接触な溝部とを有するため、ピストンが可動シーブの背面を押圧している場合であっても、大気開放空間部と連通部との連通がピストンにより分断されることがない。そのため、大気開放空間部に漏れ出した油の流通経路を遮ることがなく維持することができ、大気開放空間部から排出口への流通が阻害されない。

この発明の一実施形態における乾式のベルト式無段変速機の構成のうち、プライマリシャフトに設けられた駆動プーリを模式的に示した断面図である。可動シーブが固定シーブ側に移動した場合における駆動プーリの断面図を模式的に示した図である。別の実施形態における乾式のベルト式無段変速機の構成のうち、プライマリシャフトに設けられた駆動プーリを模式的に示した断面図である。（ａ）は、ピストンにおける押圧面の一例を模式的に示した図である。（ｂ）は、その押圧面のうち溝部が形成された部分の断面を模式的に示した図である。この発明における乾式のベルト式無段変速機を備えた車両の動力伝達経路を模式的に示したものである。

以下、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明で対象とする乾式のベルト式無段変速機は、車両の動力源から駆動輪に到る動力伝達経路に配置されるものであって、一対のプーリにより動力の伝達およびトルクの増減を行う乾式のベルト式無段変速機である。その乾式のベルト式無段変速機は、互いに平行に配置された一対の回転軸における一方の回転軸に設けられた駆動プーリと他方の回転軸に設けられた従動プーリとのそれぞれが、回転軸と一体化された固定シーブとその固定シーブに対して軸線方向で接近しまた離隔できるように回転軸に取り付けられた可動シーブとによって構成されている。また、それらシーブの対向面は傾斜面であり、乾式のベルトを巻き掛けるＶ溝を形成するとともに、動力を伝達するベルトと摩擦係合する面（傾斜面）とされる。さらに、可動シーブにおける摩擦係合面とは反対の背面側には、油圧により可動シーブを固定シーブ側に押圧する油圧室を有し、その可動シーブに推力を付与する押圧機構が設けられている。

この発明の一実施形態における乾式のベルト式無段変速機を備えた車両について、図５を参照して説明する。図５は、この実施形態における乾式のベルト式無段変速機を備えた車両の動力伝達経路を模式的に示したものである。乾式のベルト式無段変速機５は、車両の動力源１から駆動輪８に到る動力伝達経路に配置されているものであって、一対の駆動プーリ１０および従動プーリ２０とそれらプーリに巻き掛けられたベルト３１とにより構成され、変速比を連続的に変化させてトルクを増減しかつ動力を伝達する。その動力伝達経路の起点となる動力源１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータを主体とするものであって、アクセル操作などの出力操作に基づいて出力する動力が制御されるように構成されている。

その動力源１から出力された動力は、動力源１の出力軸２を介して、トルクコンバータや前後進切換機構などの伝動機構３に伝達される。例えば、伝動機構３が前後進切換機構である場合には、それを構成する回転要素の回転方向を正逆に切り換えることにより、動力の回転方向の正逆を切り換える。その伝動機構３の出力側には、乾式のベルト式無段変速機５の入力側の回転軸であるプライマリシャフト４が連結されており、伝動機構３からプライマリシャフト４を介して乾式のベルト式無段変速機５に動力が伝達される。

そのプライマリシャフト４から動力を伝達された乾式のベルト式無段変速機５は、トルクの増減を行い、その増減したトルクを出力側の回転軸であるセカンダリシャフト６に伝達する。そのセカンダリシャフト６は、図示しないディファレンシャルギアを介して、ドライブシャフト７に連結されるとともに駆動輪８に連結されている。すなわち、乾式のベルト式無段変速機５から出力されたトルク増減後の動力は、セカンダリシャフト６およびドライブシャフト７を介して駆動輪８に伝達され、その駆動輪８において駆動力を発生させる。

その乾式のベルト式無段変速機５は、図５に例示するように、互いに平行な一対の回転軸であるプライマリシャフト４とセカンダリシャフト６とを備えるとともに、プライマリシャフト４に設けられた駆動プーリ１０と、セカンダリシャフト６に設けられた従動プーリ２０とからなる一対のプーリを備え、駆動プーリ１０および従動プーリ２０に無端状のベルト３１を巻き掛けられている。

駆動プーリ１０は、プライマリシャフト４に取り付けられた可動シーブ１２が、プライマリシャフト４と一体化された固定シーブ１１に接近もしくは離隔するように軸線方向で移動可能（摺動可能）に構成されている。その可動シーブ１２に軸線方向で固定シーブ１１へ向かう推力を付与する押圧機構１３は、固定シーブ１１とは反対の背面側に設けられ、油圧により可動シーブ１２を固定シーブ１１に向けて押圧するものである。すなわち、固定シーブ１１と可動シーブ１２とが対向する面により形成されたＶ溝にベルト３１が巻き掛けられ、押圧機構１３から押圧された可動シーブ１２の軸線方向の前後動によりそのＶ溝の幅が変化し、駆動プーリ１０のベルト巻き掛かり径が変化する。

一方、従動プーリ２０は、セカンダリシャフト６に取り付けられた可動シーブ２２が、セカンダリシャフト６と一体化された固定シーブ２１に接近もしくは離隔するように軸線方向に移動可能に構成されている。油圧により可動シーブ２２を固定シーブ２１側へ押圧する押圧機構２３は、固定シーブ２１とは反対の背面側に設けられている。また、従動プーリ２０は、駆動プーリ１０と同様に、固定シーブ２１と可動シーブ２２とが対向する面により形成されたＶ溝にベルト３１が巻き掛けられている。すなわち、押圧機構２３の油圧が上昇すると、押圧機構２３から押圧された可動シーブ２２は固定シーブ２１側に押されて、従動プーリ２０のベルト３１を挟み付ける力（ベルト挟圧力）を増大させる。

したがって、乾式のベルト式無段変速機５は、駆動プーリ１０のベルト巻き掛かり径と従動プーリ２０のベルト巻き掛かり径とを変化させて、それら巻き掛かり径の比を変化させることにより、変速比を連続的に変化させるように構成されている。

次に、図１を参照して、この実施形態における乾式のベルト式無段変速機５をより具体的に説明する。なお、ここでの説明で用いる内周面もしくは内周側とは半径方向で内側を表現し、外周面もしくは外周側とは半径方向で外側を表現する。、図１は、この発明の一実施形態における乾式のベルト式無段変速機５を示し、特にプライマリシャフト４に設けられた駆動プーリ１０を模式的に示した断面図である。駆動プーリ１０では、固定シーブ１１の傾斜面１１ａと可動シーブ１２の傾斜面１２ａとが互いに対向するようにして形成されたＶ溝に、トルクを伝達するベルト３１が巻き掛けられている。その各シーブの傾斜面１１ａ，１２ａは、駆動プーリ１０が回転するとベルト３１との接触により摩擦力が発生しベルト３１と摩擦係合する面である。すなわち、その摩擦力により、プライマリシャフト４から駆動プーリ１０を介してベルト３１に動力が伝達される。そのベルト３１は、いわゆる乾式ベルトや乾式複合ベルトや金属ベルトや樹脂製のゴムベルトなどである。例えば、複数のエレメントと積層リングとにより構成された金属ベルトや、樹脂製の動力伝達部材（張力部材）である芯線を有する張力帯とエレメントとにより構成された乾式複合ベルトや、樹脂製の動力伝達部である芯線を有するゴムベルトなどである。

その可動シーブ１２は軸線方向に移動可能に構成されており、その可動シーブ１２の円筒部１２ｂとプライマリシャフト４とが嵌合している。すなわち、プライマリシャフト４と可動シーブ１２とが嵌合している部分では、そのプライマリシャフト４の外周面４ａと円筒部１２ｂの内周面１２ｃとが対向している。また、その円筒部１２ｂの内周面１２ｃとプライマリシャフト４の外周面４ａとの間には、可動シーブ１２が倒れ込むことを防止するための円筒状のブッシュ２７，２８が設けられている。さらに、円筒部１２ｂの端部に形成された溝に嵌められるようにして設けられているシール材５３は、油圧室１００から漏れた油を捕捉する大気開放空間部２００をシールするものであり、円筒部１２ｂとプライマリシャフト４との間に設けられている。すなわち、大気開放空間部２００とプライマリシャフト４と可動シーブ１２との嵌合部分Ａとの間にシール材５３が設けられている。言い換えれば、シール材５３により、大気開放空間部２００がその嵌合部分Ａに対して隔絶されている。さらに、その円筒部１２ｂは内側シリンダ１６とスプライン嵌合をしている。具体的には、円筒部１２ｂの半径方向で外側の外周面と内側シリンダ１６の内周面とがスプライン嵌合しており、相対的に軸線方向で移動可能に構成されている。言い換えれば、可動シーブ１２と油圧室１００とがスプライン嵌合しており、相対的に移動可能に構成されている。すなわち、可動シーブ１２は、軸線方向で移動可能に構成されているとともに、軸線方向で内側シリンダ１６と相対移動できるように構成されている。

可動シーブ１２の傾斜面１２ａとは反対の背面１２ｄ側に設けられている押圧機構１３は、プライマリシャフト４の外周面４ａと可動シーブ１２の円筒部１２ｂの内周面１ｃとが対向している部分より半径方向で外側に設けられている油圧室１００を有する。その油圧室１００は、半径方向で外側に設けられている外側シリンダ１５と、半径方向で内側に設けられている内側シリンダ１６と、それらシリンダ１５，１６により軸線方向へ前後動可能に案内されかつ油圧室１００内の油圧により可動シーブ１２を押圧するピストン１４とにより形成されている。その内側シリンダ１６は、プライマリシャフト４とスプライン嵌合するとともに、可動シーブ１２とスプライン嵌合している。具体的には、内側シリンダ１６の内周面が、軸線方向で固定シーブ１１側において可動シーブ１２の円筒部１２ｂの外周面とスプライン嵌合し、軸線方向でベアリング２６側においてプライマリシャフト４の外周面４ａとスプライン嵌合している。言い換えれば、油圧室１００とプライマリシャフト４とがスプライン嵌合している。すなわち、動力源１からの動力は、プライマリシャフト４から内側シリンダ１６に伝達され、内側シリンダ１６から可動シーブ１２に伝達されて摩擦係合する部分からベルト３１に伝達される。

また、ピストン１４において相対的に大径すなわち半径方向で外側に設けられている円筒部でありかつ軸線方向に突出した突出部１４ｃの内周面と外側シリンダ１５との間に油圧室１００をシールするシール材５２が設けられている。さらに、ピストン１４において相対的に小径すなわち半径方向で内側に設けられている円筒部でありかつ軸線方向に突出した突出部１４ｄの内周面と内側シリンダ１６との間に油圧室１００をシールするシール材５１が設けられている。すなわち、突出部１４ｃはピストン１４における相対的に大径すなわち半径方向で外側に設けられている円筒部分である。また、シール材５１，５２は、半径方向で円筒部１２ｂより外側すなわちプライマリシャフト４の外周面４ａと可動シーブ１２の内周面１２ｃとが対向する部分よりも半径方向で外側に設けられるとともに、油圧を受けながら油圧室１００をシールしている。言い換えれば、シール材５１，５２は、プライマリシャフト４と可動シーブ１２との嵌合部分Ａより半径方向で外側に設けられ、かつ油圧室１００と大気開放空間部２００との間に設けられている。

その油圧室１００内には、プライマリシャフト４に形成されている油路１９と、内側シリンダ１６に形成されている油路１６ａと、外側シリンダ１５に形成されている油路１５ａとを経由し、かつ図示しない油圧経路を経由してオイルポンプからの圧油が供給される。一方、油圧室１００内の油を排出する場合には、それら油路１５ａ，１６ａ，１９からその油圧経路へ油圧室１００内の油が流出する。なお、その押圧機構１３は油圧室１００内の油圧により可動シーブ１２を固定シーブ１１に向けて押圧すればよく、油圧室１００内に供給される油の流量により駆動プーリ１０のＶ溝の幅が変化するように制御されてもよく、その油圧室１００内と連通する油圧経路の油圧によりそのＶ溝の幅が変化するように制御されてもよい。

その油圧室１００の油圧により可動シーブ１２の背面１２ｄを押圧するピストン１４の押圧面は、背面１２ｄと接触し押圧する押圧部分１４ａと、その背面１２ｄとは非接触となる溝部１４ｂとを有する。すなわち、可動シーブ１２の背面１２ｄは被押圧面である。また、図４に例示するように、溝部１４ｂは、ピストン１４における押圧面の外径端部１４ｃと内径端部１４ｄとを結ぶように形成され、押圧部分１４ａから窪むようにして形成されている。例えば、図４（ｂ）に例示するように、断面が凹形状に形成された溝部１４ｂであってもよく、図示しない曲面状に形成されてもよい。

その可動シーブ１２の外周部分には、軸線方向に突出した突出部１２ｅが形成されている。また、大気開放空間部２００を流通する油をオイルパンなどのドレーン箇所に排出する排出口１８が設けられた壁部２５には、軸線方向に突出した突出部２５ａが形成されている。その可動シーブ１２の突出部１２ｅと突出部２５ａとの間をシールするようにして蓋部材１７設けられている。蓋部材１７と突出部１２ｅとの間にシール材５４が設けられ、蓋部材１７と突出部２５ａとの間にシール部５５が設けられている。すなわち、大気開放空間部２００とベルト３１を収納している空間との間にそのシール材５４およびシール部５５が設けられている。言い換えれば、シール材５４およびシール部５５により、大気開放空間部２００とベルト３１を収納する空間とが隔絶されている。また、蓋部材１７のシール材５４側の端部は、軸線方向で突出部１２ｅより抜けないようにストッパー１７ａにより係止されている。その壁部２５は、軸受であるベアリング２６に連結されている。そのため、大気開放空間部２００は、シール材５１，５２，５３，５４およびシール部５５によりシールされており、ベルト３１を収納している空間とは隔絶され、かつ排出口１８を介してドレーン箇所に連通するように形成されている。

ここで、油圧室１００から大気開放空間部２００に漏れた油の流通経路について説明する。油圧室１００と大気開放空間部２００との間に形成されているシール材は、シール材５１とシール材５２であり、油圧室１００内の油圧が高圧である場合には、油圧室１００から油が漏れる可能性がある。そのため、シール材５１から大気開放空間部２００に漏れる油は、大気開放空間部２００のうち内周側に形成された空間部２００Ａに漏洩する。一方、シール材５２から大気開放空間部２００に漏れる油は、大気開放空間部２００のうち外周側に形成された空間部２００Ｂに漏洩する。その空間部２００Ｂが、この発明における連通部に相当するものである。

その空間部２００Ａに漏れた油は、遠心力により半径方向外側に向かうものでもあり、シール材５１よりも半径方向で外側に設けられたピストン１４の押圧面に向かう。その押圧面には溝部１４ｂが形成されており、押圧部分１４ａと可動シーブ１２の背面１２ｂにおける被押圧部分とが接触している場合であっても、大気開放空間部２００が分断されない。言い換えれば、溝部１４ｂにより空間部２００Ａから半径方向で外側に延びるように形成された空間部２００Ｂが分断されない。すなわち、ピストン１４と可動シーブ１２とが接触している場合であっても、大気開放空間部２００は溝部１４ｂにより連通されており、空間部２００Ａと空間部２００Ｂとが溝部１４ｂを介して連通されている。したがって、空間部２００Ａから溝部１４ｂに流入した漏れ油は、その溝部１４ｂを流路にして遠心力により空間部２００Ｂに飛散する。すなわち、その溝部１４ｂは、空間部２００Ａもしくは空間部２００Ｂを形成するものであり、この発明の連通部に相当するものである。

一方で、空間部２００Ａは、内側シリンダ１６の内周面と可動シーブ１２の円筒部１２ｂ外周面との間にも連通しているため、その漏れた油が流通する可能性がある。そして、大気開放空間部２００をシールしているシール材５３に到達する可能性があるものの、シール材５３により空間部２００Ａから円筒部１２ｂとプライマリシャフト４との嵌合部分Ａへ油が漏れないように構成されている。また、そのシール材５２は、油圧室１００をシールしているシール材５１，５２が受けるような高圧の油圧は受けない。

他方、シール材５２から空間部２００Ｂへ漏れた油は、外側シリンダ１６の外周面と壁部２５の突出部２５ａの内周面との間を流通して、その空間部２００Ｂに連通する排出口１８に到達する。その空間部２００Ｂには、外側シリンダ１５と突出部２５ａとに囲まれた空間のほかに、ピストン１４の突出部１４ｃと可動シーブ１２の背面１２ｄと蓋部材１７とにより形成された空間と、半径方向で壁部２５の突出部２５ａと蓋部材１７とで囲まれた空間とが含まれる。

また、空間部２００Ｂとピストン１４の溝部１４ｂとが連通しているため、空間部２００Ｂから溝部１４ｂに油が流入する可能性がある。そのピストン１４は可動シーブ１２とともに回転するため、遠心力により溝部１４ｂに流入した油は、半径方向外側に飛散する。そのため、空間部２００Ａに漏れた油も溝部１４ｂを経由して空間部２００Ｂに到達し、空間部２００Ｂを経由して排出口１８からドレーン箇所に排出される。

ここで、図２を参照して、油圧室１００の油圧により軸線方向の推力が付与された可動シーブ１２の動作について説明する。図２は、図１に例示した可動シーブ１２に比べ固定シーブ１１側に移動した状態の駆動プーリ１０を模式的に示した断面図である。その駆動プーリ１０は、押圧機構１３の油圧室１００に圧油が供給されることにより、ピストン１４に押圧された可動シーブ１２が軸線方向で固定シーブ１１側に移動し、Ｖ溝の溝幅が狭くなるように、すなわちベルト３１の巻き掛かり径が増大するように構成されている。よって、図１に例示した駆動プーリ１０のＶ溝の溝幅は、図２に例示したものに比べ広く、巻き掛かり径が小さい場合を示したものである。

図２に例示するように、油圧室１００の流量が増大した場合、もしくは油圧が高圧に上昇した場合には、ピストン１４および可動シーブ１２が、軸線方向で固定シーブ１１に向けて移動する。言い換えれば、高圧な油圧を受けたピストン１４が可動シーブ１２の背面１２ｄを押圧する力が増大するため、ピストン１４から押圧力（推力）を付与された可動シーブ１２は、ピストン１４と蓋部材１７とともに、軸線方向で固定シーブ１１に向けて移動する。すなわち、可動シーブ１２に接触するように設けられているシール材５３と、ピストン１４に接触するように設けられているシール材５１およびシール材５２と、蓋部材１７に接触するように設けられたシール部５５とが、シールしている他方の部材と軸線方向で摺動する。したがって、それらシール材５１，５２，５３およびシール部５５は、シールしている部材が軸線方向で摺動する場合であっても、それぞれに油圧室１００または大気開放空間部２００をシールするように構成されている。

次に、図３を参照して、別の実施形態における乾式のベルト式無段変速機５について説明する。図３は、この発明の別の実施形態における乾式のベルト式無段変速機５を示し、特にプライマリシャフト４に設けられた駆動プーリ４０を模式的に示した断面図である。図３において、駆動プーリ４０は、押圧機構４３の油圧室１００に圧油が供給されることにより可動シーブ４２が軸線方向で固定シーブ１１側に移動するものであり、Ｖ溝の溝幅が広い場合と狭い場合とを示したものである。なお、ここでの説明では、上述の実施形態と同様の構成部材についての説明を省略するとともに、それの参照符号を引用する。

駆動プーリ４０は、上述した駆動プーリ１０と異なる構成として、可動シーブ４２の円筒部４２ａの外周面に押圧機構４３のピストン４４から押圧される段差部４２ｂを有する。そのピストン４４は、可動シーブ４２の段差部４２ｂを押圧する押圧部４４ａを有する。すなわち、その押圧部４４ａは押圧面となり、段差部４２ｂと接触しその段差部４２ｂを軸線方向に押圧する部分と、その段差部４２ｂとは非接触となる部分とが含まれる。さらに、その押圧部４４ａと段差部４２ｂとは、半径方向から傾斜するように形成されている。また、可動シーブ４２の円筒部４２ａにおける軸線方向で固定シーブ１１側とは反対側に、ピストン４４の軸線方向移動を制限するリング状のストッパー４８が、その円筒部４２ａと一体化して設けられ、ピストン４４の軸線方向に突出した突出部４４ｂの端部を係止できるように設けられている。さらに、外側シリンダ４５と内側シリンダ４６とピストン４４とを被うようにして被覆部材４７が設けられている。その被覆部材４７は、シール材５２から大気開放空間部３００に漏れた油の流路を形成する。

また、その被覆部材４７の円筒部４７ｂの内周面と、プライマリシャフト４の外周面４ａとがスプライン嵌合している。さらに、その円筒部４７ｂより大径でかつピストン４４の外周部分を被うように軸線方向に突出している突出部４７ａの内周面と、そのピストン４４において相対的に大径すなわち半径方向で外側に設けられている円筒部であり軸線方向に突出している突出部４４ｃの外周面とがスプライン嵌合している。加えて、ピストン４４において相対的に小径すなわち半径方向で内側に設けられている円筒部であり軸線方向に突出した突出部４４ｂの内周面と、可動シーブ４２の円筒部４２ａの外周面とがスプライン嵌合している。したがって、動力源１からの動力は、プライマリシャフト４から被覆部材４７に伝達され、被覆部材４７からピストン４４に伝達され、そのピストン４４から可動シーブ４２に伝達されて摩擦係合する部分からベルト３１に伝達される。さらに、油圧室１００は、プライマリシャフト４の外周面４ａと可動シーブ４２の円筒部４２ａの内周面４２ｄとが対向する部分より半径方向で外側に設けられている。したがって、油圧室１００と大気開放空間部３００との間をシールするシール材５２およびシール材５６は、プライマリシャフト４と可動シーブ４２との嵌合部分Ｂより半径方向で外側に設けられている。

また、可動シーブ４２の傾斜面４２ｃとは反対の背面側には、ハウジング３３と一体に形成された隔壁部材３２が設けられ、その隔壁部材３２と円筒部４２ａとの間に設けられたシール部３４が、ベルト３１が収納された空間と大気開放空間部３００とを隔絶するようにシールしている。すなわち、油圧室１００から大気開放空間部３００に漏れた油が遠心力などで飛散する場合であっても、シール部３４によりその油がベルト３１を収納する空間に漏洩しない。また、大気開放空間部３００と連通するようにしてドレーン箇所に連通する排出口１８が形成されている。

ここで、油圧室１００から大気開放空間部３００に漏れた油の流通経路について説明する。油圧室１００と大気開放空間部３００との間に形成されているシール材は、シール材５２とシール材５６であり、油圧室１００内の油圧が高圧である場合には、油圧室１００から油が漏れる可能性がある。そのため、シール材５６から大気開放空間部３００に漏れる油は、大気開放空間部３００のうち内周側に形成された空間部３００Ａに漏洩する。一方、シール材５２から大気開放空間部３００に漏れる油は、大気開放空間部３００のうち外周側に形成された空間部３００Ｂに漏洩する。

そのシール材５６は、ピストン４４の突出部４４ｂの外周面と内側シリンダ４６の内周面との間に形成されている。油圧室１００から空間部３００Ａに漏れた油は、内側シリンダ４６の内周面と突出部４４ｂの外周面との間を流通し、大気開放空間部３００をシールするシール材５３が形成されている部分と、軸線方向で突出部４４ｂの内周面と可動シーブ４２の円筒部４２ａの外周面とに囲まれた部分とに到達する可能性がある。シール材５３にその油が到達した場合、シール材５３により空間部３００Ａをシールしているので、大気開放空間部３００側にその漏れた油が留まる。

その空間部３００Ａに漏れた油は、その軸線方向で突出部４４ｂの内周面と円筒部４２ａの外周面とに囲まれた部分を経由して、ピストン４４の押圧部４４ａと可動シーブ４２の段差部４２ｂとの間の非接触部分から、半径方向外側に飛散する。そのピストン４４の押圧部４４ａには、その段差部４２ｂを押圧する押圧部分４４ｄと、ピストン４４が可動シーブ４２を押圧する際でも段差部４２ｂとは非接触である溝部４４ｅとを有する。すなわち、漏れた油は、遠心力により半径方向外側に向かうものであり、その軸線方向で突出部４４ｂと円筒部４２ａとに囲まれている部分から押圧面に向かう。その押圧面には溝部４４ｅが形成されており、押圧部分４４ｄと段差部４２ｂの被押圧部分とが接触している場合であっても、大気開放空間部３００が分断されない。言い換えれば、溝部４４ｅにより空間部３００Ａから半径方向で外側に延びるように形成された大気開放空間部３００が分断されない。すなわち、ピストン４４と可動シーブ４２とが接触している場合であっても、大気開放空間部３００は溝部４４ｅにより連通されており、空間部３００Ａと空間部３００Ｂとが溝部４４ｅを介して連通されている。したがって、空間部３００Ａから溝部４４ｅに流入した漏れ油は、その溝部４４ｅを流路にして遠心力により空間部３００Ｂに飛散する。すなわち、その溝部４４ｅは、空間部３００Ａもしくは空間部３００Ｂを形成するものであり、この発明の連通部に相当するものである。なお、その押圧部分４４ｄがこの発明の押圧部分に相当し、以下同様に、段差部４２ｂが被押圧面となり、溝部４４ｅが非接触部分となる。その溝部４４ｅを経由した漏れ油が排出口１８から排出される。

一方、空間部３００Ｂに漏れた油は、ピストン４４の突出部４４ｃと外側シリンダ４５と被覆部材４７とにより形成されている空間に漏洩する。その空間部３００Ｂに漏れた油は、被覆部材４７の突出部４７ａの内周面とピストン４４の突出部４４ｃの外周面との間を流通し、ドレーン箇所に連通するように形成されている排出口１８に到達し、大気開放空間部３００から排出される。

なお、この発明に係る車両の駆動力制御装置は、上述してきた実施形態に限定されるものではなく、この発明の目的を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。

この発明に係る押圧機構の油圧室は、ピストンにおける軸線方向の突出部を外側シリンダと内側シリンダとにより保持され、かつ油の流路が確保されていればよく、その油圧室を形成する構成部材の形状は、上述の実施形態に限定されない。

また、ピストンの押圧面により大気開放空間部を内周側と外周側とに分断しなければよく、その溝部の数やその形状は限定されない。その溝部が押圧面の内径端部と外径端部とを連通するように結ばれていればよく、例えば半径方向に放射状すなわち直線状に形成されたものに限定されず、曲線状に半径方向で内外端を結ぶものでもよい。さらに断面凹状に窪ませたものに限定されず断面が曲面状に窪ませたものでもよい。

１…動力源、４…プライマリシャフト、５…乾式のベルト式無段変速機、１０…駆動プーリ、１１…固定シーブ、１２…可動シーブ、１３…押圧機構、１４…ピストン、１８…排出口、３１…ベルト、４０…駆動プーリ、５１，５２，５３，５４，５６…シール材、１００…油圧室、２００，３００…大気開放空間部、Ａ，Ｂ…嵌合部分。

Claims

乾式ベルトが巻き掛けられるプーリが回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近しまた離隔するように軸線方向で移動するように取り付けられた可動シーブとによって構成されるとともに、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が前記可動シーブの前記固定シーブに対向する面とは反対側に設けられた乾式のベルト式無段変速機において、
前記油圧室は、前記可動シーブと前記回転軸との嵌合部分より半径方向で外側に設けられるとともに、その嵌合部分より半径方向で外側でかつ前記油圧室より半径方向で内側に前記油圧室との間をシール材でシールされている大気開放空間部が設けられ、前記大気開放空間部を前記嵌合部分に対して隔絶されたドレーン箇所に連通させる連通部が、前記大気開放空間部からその半径方向で外側に延びて形成されていることを特徴とする乾式のベルト式無段変速機。
前記油圧室は、前記可動シーブを押圧するピストンを有し、
前記大気開放空間部は、前記ピストンより半径方向で内側に設けられ、
前記ピストンの押圧面と前記可動シーブの被押圧面と間には非接触部分を設けられており、その非接触部分は前記連通部を形成することを特徴とする請求項１に記載の乾式のベルト式無段変速機。