JP2014020470A - スタビライザ装置および無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 スタビライザ装置のガイドレールの摩耗を減少させる。
【解決手段】 スタビライザ装置6は、巻き掛け伝動部材4が挿通される開口が形成されたガイドレール7と、ガイドレール7を揺動可能に支持するストッパ8とを備えている。ガイドレール7の開口11aは、巻き掛け伝動部材4の幅方向における端部A,B,C,Dに対向する部分の寸法Ｌ２，Ｌ２’が巻き掛け伝動部材の中央部に対向する部分の寸法Ｌ１よりも大きくなされている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、スタビライザ装置およびこれを備えた無段変速機に関する。

自動車の無段変速機として、固定シーブおよび可動シーブを有するプライマリプーリと、固定シーブおよび可動シーブを有するセカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられた巻き掛け伝動部材とを備えているものがある。

この種の無段変速機では、巻き掛け伝動部材のうちプライマリプーリとセカンダリ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、これにより、騒音特性が悪化するという問題がある。

特許文献１には、弦振動を低減するために、スタビライザ装置を使用することが提案されている。スタビライザ装置は、無段変速機において動力を伝える巻き掛け伝動部材を覆うガイドレールと、ガイドレールを揺動可能に支持するストッパとを備えている。

特開２０１１−１２７６２０号公報

スタビライザ装置を備えた無段変速機の変速比を変更すると、巻き掛け伝動部材の幅方向における端部と接触する部分でガイドレールの摩耗が大きくなるという課題が見つかった。ガイドレールの摩耗は、無段変速機の伝達効率の低下につながり、また、摩耗粉が発生することにより、油圧バルブの動作不良など無段変速機に悪影響を与える。

この発明の目的は、スタビライザ装置のガイドレールの摩耗を減少させることにある。

第１の発明によるスタビライザ装置は、無段変速機において動力を伝える巻き掛け伝動部材が挿通される開口が形成されたガイドレールと、前記ガイドレールを揺動可能に支持するストッパとを備えるスタビライザ装置において、前記ガイドレールの前記開口は、前記巻き掛け伝動部材の幅方向における端部に対向する部分の寸法が前記巻き掛け伝動部材の中央部に対向する部分の寸法よりも大きくなされているものである。

第２の発明によるスタビライザ装置は、無段変速機において動力を伝える巻き掛け伝動部材を覆うガイドレールと、前記ガイドレールを前記巻き掛け伝動部材の進行方向に揺動可能に支持するストッパとを備えるスタビライザ装置において、前記ガイドレールが前記巻き掛け伝動部材の幅方向にも揺動可能とされているものである。

第１および第２の発明のスタビライザ装置によると、巻き掛け伝動部材が揺動した際に、巻き掛け伝動部材の幅方向における端部とガイドレールとが強く接触することが防止されるので、巻き掛け伝動部材の揺動に伴うガイドレールの摩耗が減少する。

図１は、この発明によるスタビライザ装置および無段変速機の第１実施形態を示す正面図である。 図２は、第１実施形態のスタビライザ装置が有するガイドレールの断面図である。 図３は、第２実施形態のスタビライザ装置が有するガイドレールの断面図である。 図４は、スタビライザ装置の第３実施形態および第４実施形態の拡大正面図である。 図５は、第３実施形態のスタビライザ装置が有するガイドレールの断面図で、図４のV-V線に沿う断面図である。 図６は、第３実施形態のガイドレールの動きを説明する図である。 図７は、第４実施形態のガイドレールの断面図である。 図８は、従来のガイドレールの問題点を説明する図である。

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、この発明によるスタビライザ装置および無段変速機の第１実施形態を示している。

無段変速機(1)は、図１に示すように、プライマリプーリ(2)と、セカンダリプーリ(3)と、プライマリプーリ(2)とセカンダリプーリ(3)とに巻き掛けられた巻き掛け伝動部材(4)と、スタビライザ装置(6)とを備えている。

スタビライザ装置(6)は、プライマリプーリ(2)とセカンダリプーリ(3)との間にある巻き掛け伝動部材(4)の弦部（プーリ(2)(3)で規制されていない部分）の振動を規制する。スタビライザ装置(6)は、上側の弦部（セカンダリプーリ(3)からプライマリプーリ(2)に向かう部分）と、下側の弦部（プライマリプーリ(2)からセカンダリプーリ(3)に向かう部分）とにそれぞれ設けられている。

無段変速機(1)では、低速走行時に対応する変速比（セカンダリプーリ(3)の回転速度／プライマリプーリ(2)の回転速度）が最小のアンダードライブと、高速走行時に対応する変速比が最大のオーバードライブとの間で変速比が変化する。アンダードライブ状態（図１に示す状態）では、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いる。オーバードライブ状態では、プライマリプーリ(2)側の巻き掛け径が最大で、セカンダリプーリ(3)側の巻き掛け径が最小となる。

巻き掛け伝動部材(4)は、図１に示すように、チェーン式のものとされており、複数のリンク(41)と、複数のリンク(41)を連結する複数の第１ピン(42)および第２ピン(43)とを備えている。第１ピン(42)と第２ピン(43)とは、相対的に転がり接触移動し、これにより、リンク(41)同士が屈曲可能とされている。

なお、巻き掛け伝動部材(4)の進行方向に直交する方向のうち、プーリ(2)(3)の軸線方向を巻き掛け伝動部材(4)の幅方向（単に「幅方向」ということがある）といい、幅方向に直交する方向を巻き掛け伝動部材(4)の径方向（単に「径方向」ということがある）というものとする。

各スタビライザ装置(6)は、巻き掛け伝動部材(4)の弦部が相対移動可能に挿通される開口が形成されたガイドレール(7)と、ガイドレール(7)を巻き掛け伝動部材(4)の進行方向に揺動可能に支持するストッパ(8)とを備えている。

ストッパ(8)は、円柱状とされて、巻き掛け伝動部材(4)の幅方向に、ストッパ(8)の長手方向が沿うようにして配置されている。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。

ガイドレール(7)は、合成樹脂製とされており、筒状の本体(11)を有している。本体(11)の断面、すなわち開口は、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。巻き掛け伝動部材(4)の弦部は、ガイドレール(7)の開口に相対移動可能に挿通されている。よって、巻き掛け伝動部材(4)の進行方向と直交する方向への巻き掛け伝動部材(4)の弦部の動きがガイドレール(7)によって規制されている。

ガイドレール(7)は、巻き掛け伝動部材(4)の幅方向の中央で２つに分割された半部が組み合わされて構成されており、巻き掛け伝動部材(4)の弦部を巻き掛け伝動部材(4)の幅方向の両側から挟むようにして取り付けられている。２つの半部を組み合わせるには、嵌め合わせでもよく、溶着でもよい。

ガイドレール(7)の本体(11)の巻き掛け伝動部材(4)の進行方向の中央部に、ストッパ(8)を支持するための略Ｕ字状の支持部(12)が一体に設けられている。

図２に拡大して示すように、ガイドレール(7)の本体(11)は、巻き掛け伝動部材(4)に幅方向の両側から対向する１対の幅方向対向壁(21)と、巻き掛け伝動部材(4)に径方向の内外両側から対向する１対の径方向対向壁(22)(23)（内側対向壁(22)および外側対向壁(23)）とからなる。径方向対向壁(22)(23)の長さ（巻き掛け伝動部材(4)の進行方向の長さ）は、プーリ(2)(3)と干渉しない程度に長くなされている。幅方向対向壁(21)の長さは、径方向対向壁(22)(23)に比べて短くなされている。１対の幅方向対向壁(21)および１対の径方向対向壁(22)(23)によって、ガイドレール(7)の本体(11)には、巻き掛け伝動部材(4)の進行方向に直交する略方形の開口(11a)が形成されている。

第１実施形態では、ガイドレール(7)の内側対向壁(22)の巻き掛け伝動部材(4)に対向する面(22a)およびガイドレール(7)の外側対向壁(23)の巻き掛け伝動部材(4)に対向する面(23a)がいずれも中央部で内側に凸の湾曲状に形成されている。つまり、ガイドレール(7)の開口(11a)の巻き掛け伝動部材(4)の中央部に対向する部分の寸法（径方向の寸法）をＬ１、ガイドレール(7)の開口(11a)の巻き掛け伝動部材(4)の幅方向における端部に対向する部分の寸法（径方向の寸法）をＬ２，Ｌ２’として、Ｌ１＜Ｌ２，Ｌ２’とされている。

図３に、スタビライザ装置(6)の第２実施形態を示す。第２実施形態では、ガイドレール(7)の本体(11)は、巻き掛け伝動部材(4)に幅方向の両側から対向する１対の幅方向対向壁(24)と、巻き掛け伝動部材(4)に径方向の内外両側から対向する１対の径方向対向壁(25)(26)（内側対向壁(25)および外側対向壁(26)）とからなる。１対の幅方向対向壁(24)および１対の径方向対向壁(25)(26)によって、ガイドレール(7)の本体(11)には、巻き掛け伝動部材(4)の進行方向に直交する略方形の開口(11b)が形成されている。

そして、ガイドレール(7)の内側対向壁(25)の巻き掛け伝動部材(4)に対向する面(25a)およびガイドレール(7)の外側対向壁(26)の巻き掛け伝動部材(4)に対向する面(26a)がいずれも中央部で内側に凸の略Ｖ字状に形成されている。つまり、ガイドレール(7)の開口(11b)の巻き掛け伝動部材(4)の中央部に対向する部分の寸法（径方向の寸法）をＬ１、ガイドレール(7)の開口(11b)の巻き掛け伝動部材(4)の幅方向における端部に対向する部分の寸法（径方向の寸法）をＬ２，Ｌ２’として、Ｌ１＜Ｌ２，Ｌ２’とされている。

巻き掛け伝動部材(4)の幅方向における端部と接触する部分で従来のガイドレール(71)の摩耗が大きい理由としては、図８に示すように、巻き掛け伝動部材(4)が巻き掛け伝動部材(4)の幅方向の中心線Ｏを基準にして幅方向に揺動することが考えられる。例えば、図８において、巻き掛け伝動部材(4)が中心線Ｏを基準にして反時計回りに揺動すると、巻き掛け伝動部材(4)の径方向外側面の幅方向における端部Ａがガイドレール(71)の径方向外側壁(71a)に接触する。また、巻き掛け伝動部材(4)の径方向内側面の幅方向における端部Ｂがガイドレール(71)の径方向内側壁(71b)に接触する。また、図８において、巻き掛け伝動部材(4)が中心線Ｏを基準にして時計回りに揺動すると、巻き掛け伝動部材(4)の径方向外側面の幅方向における端部Ｃがガイドレール(71)の径方向外側壁(71a)に接触する。また、巻き掛け伝動部材(4)の径方向外側面の幅方向における端部Ｄがガイドレール(71)の径方向内側壁(71b)に接触する。こうして、従来のガイドレール(71)においては、巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄとの強い接触により、これらの端部に対向する部分の摩耗が、巻き掛け伝動部材(4)の中央部に対向する部分の摩耗に比べて相対的に大きくなる。

第１および第２実施形態では、巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄに対向する部分の開口(11a)(11b)の寸法が巻き掛け伝動部材(4)の中央部に対向する部分の寸法に比べて大きくなされている。したがって、第１および第２実施形態によると、巻き掛け伝動部材(4)が幅方向に揺動しても、ガイドレール(7)と巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄとの強い接触が防止され、巻き掛け伝動部材(4)とガイドレール(7)との摩耗を少なくできる。これにより、摩耗粉が発生することを抑え、油圧バルブの動作不良など無段変速に悪影響を与えることが防止される。また、摩耗（強い接触）は無段変速機(1)の伝達効率の低下につながることから、摩耗が少なくなることで、無段変速機(1)の伝達効率が向上する。

図４および図５に、スタビライザ装置(6)の第３実施形態を示す。図４に拡大して示すように、ガイドレール(7)の支持部(12)は、１対の側壁(12a)(12b)と、底壁(12c)とを有している。１対の側壁(12a)(12b)は、ストッパ(8)を介して巻き掛け伝動部材(4)の進行方向に対向している。底壁(12c)は、ストッパ(8)に巻き掛け伝動部材(4)の径方向内側から対向するように、１対の側壁(12a)(12b)同士を連結している。

第３実施形態では、図５に示すように、ガイドレール(7)の支持部(12)の底壁(12c)、すなわち、ストッパ(8)の側面に当接するストッパ当接部(12d)が、湾曲状に形成されている。このため、ストッパ当接部(12d)は、湾曲面の張りだした部分でのみストッパ(8)と当接する。従来のガイドレール(71)では、底壁のストッパ当接部は直線状に形成されていた。したがって、図８において、ガイドレール(71)は、巻き掛け伝動部材(4)の幅方向の中心線Ｏに対して幅方向に揺動不可能（ガイドレール(71)は、図８における時計回りの揺動および反時計回りの揺動が不可能）となっている。第３実施形態では、ガイドレール(7)の支持部(12)の底壁(12c)のストッパ当接部(12d)が湾曲状に形成されていることにより、ガイドレール(7)が巻き掛け伝動部材(4)の幅方向の中心線Ｏに対して幅方向にも揺動可能とされている。

したがって、図６に示すように、ガイドレール(7)は、巻き掛け伝動部材(4)の揺動に同調して揺動することができる。すなわち、図６において、実線で示すように、巻き掛け伝動部材(4)が中心線Ｏを基準にして反時計回りに揺動すると、これに応じて、ガイドレール(7)が揺動し、巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄに対応して、本体(11)がＥの状態に移動する。また、図６において、二点鎖線で示すように、巻き掛け伝動部材(4)が中心線Ｏを基準にして時計回りに揺動すると、これに応じて、ガイドレール(7)が揺動し、巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ’、端部Ｂ’、端部Ｃ’および端部Ｄ’に対応して、本体(11)がＥ’の状態に移動する。これにより、図８に示す従来のもの（ガイドレールの揺動が不可能）に比べて、ガイドレール(7)と巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄ（端部Ａ’、端部Ｂ’、端部Ｃ’および端部Ｄ’）との強い接触が防止される。

図５におけるストッパ当接部(12d)は、幅方向の中央部でのみストッパ(8)に当接するように、全体が湾曲状に形成されているが、図７に示すように、ストッパ当接部(12e)は、中央部が直線状(S)であって、両端部が湾曲状(R)とされているものであってもよい。この場合、湾曲状(R)の部分は、例えば、幅方向の全長の１／６程度にわたって設けられる。図示省略するが、図７に示したガイドレール(7)も中心線Ｏを基準にして揺動することができ、ガイドレール(7)と巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄとの強い接触が防止される。

上記第３および第４実施形態のスタビライザ装置によると、ガイドレール(7)と巻き掛け伝動部材(4)の端部Ａ、端部Ｂ、端部Ｃおよび端部Ｄとの強い接触が防止されるので、巻き掛け伝動部材(4)の揺動に伴うガイドレール(7)の摩耗を少ないものとできる。これにより、摩耗粉が発生することにより、油圧バルブの動作不良など無段変速に悪影響を与えることが防止される。また、摩耗（強い接触）は無段変速機(1)の伝達効率の低下につながることから、摩耗が少なくなることで、無段変速機(1)の伝達効率が向上する。

上記において、スタビライザ装置(6)は、図１では、上下にそれぞれ設けられているが、上下いずれか一方に設けるようにしてもよい。ストッパ(8)とガイドレール(7)の支持部(12)との間には、隙間があってもよい（ガイドレール(7)が巻き掛け伝動部材(4)の進行方向に移動可能）。また、ストッパ(8)とガイドレール(7)の支持部(12)との間の隙間がゼロ（ガイドレール(7)は、ストッパ(8)を中心として回転可能であるが、巻き掛け伝動部材(4)の進行方向への移動は不可能）であってもよい。

また、巻き掛け伝動部材(4)としてチェーン式のもの（動力伝達チェーン）を図示しているが、巻き掛け伝動部材(4)として、ベルトを使用する場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。

(1)：無段変速機、(2)：プライマリプーリ、(3)：セカンダリプーリ、(4)：巻き掛け伝動部材(4)、(6)：スタビライザ装置、(7)：ガイドレール、(8)：ストッパ、(11a)(11b)：開口

Claims (3)

1. 無段変速機において動力を伝える巻き掛け伝動部材が挿通される開口が形成されたガイドレールと、前記ガイドレールを揺動可能に支持するストッパとを備えるスタビライザ装置において、
   前記ガイドレールの前記開口は、前記巻き掛け伝動部材の幅方向における端部に対向する部分の寸法が前記巻き掛け伝動部材の中央部に対向する部分の寸法よりも大きくなされているスタビライザ装置。
2. 無段変速機において動力を伝える巻き掛け伝動部材を覆うガイドレールと、前記ガイドレールを前記巻き掛け伝動部材の進行方向に揺動可能に支持するストッパとを備えるスタビライザ装置において、
   前記ガイドレールが前記巻き掛け伝動部材の幅方向にも揺動可能とされているスタビライザ装置。
3. プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられた巻き掛け伝動部材と、スタビライザ装置とを備える無段変速機において、
   前記スタビライザ装置が請求項１または２に記載のスタビライザ装置とされている無段変速機。

Images