JP2014142040A - Pulley structure of belt continuously variable transmission - Google Patents
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Description
この発明は、ベルトの巻き掛け半径を変更することによって変速比を変化させるベルト式無段変速機のプーリ構造に関し、特に固定シーブに向けて接近あるいは離隔する可動シーブの構造に関するものである。 The present invention relates to a pulley structure for a belt-type continuously variable transmission that changes a gear ratio by changing a belt winding radius, and more particularly to a movable sheave structure that approaches or moves away from a fixed sheave.
ベルト式無段変速機は、動力伝達用のベルトを巻き掛けたプーリの溝幅を変化させることにより、プーリの有効径すなわちベルトの巻き掛かり径を変更して変速比を無段階に制御することが可能な変速機である。具体的には、駆動側および従動側の各プーリが、それぞれ、固定シーブと、その固定シーブに対してプーリ軸の軸線方向に相対移動する可動シーブとによって形成されている。また、例えば油圧などを利用して可動シーブに軸線方向の荷重を作用させるアクチュエータが設けられている。そして、アクチュエータにより可動シーブをプーリ軸の軸線方向に押圧して移動させ、各プーリの固定シーブと可動シーブとが対向する部分に形成されるプーリ溝の溝幅を変化させることにより、ベルトの巻き掛かり径を連続的に変更することができるように構成されている。 The belt type continuously variable transmission can change the effective diameter of the pulley, that is, the belt winding diameter, by changing the groove width of the pulley around which the power transmission belt is wound, thereby controlling the gear ratio steplessly. It is a transmission that can. Specifically, each pulley on the drive side and the driven side is formed by a fixed sheave and a movable sheave that moves relative to the fixed sheave in the axial direction of the pulley shaft. In addition, an actuator is provided that applies an axial load to the movable sheave using, for example, hydraulic pressure. Then, the movable sheave is pressed and moved by the actuator in the axial direction of the pulley shaft, and the belt groove winding width is changed by changing the groove width of the pulley groove formed in the portion where the fixed sheave and the movable sheave of each pulley face each other. The hook diameter can be continuously changed.
上記のようなベルト式無段変速機に関する発明が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された円錐形ディスク式巻掛け伝動装置は、入力軸と、入力軸に一体的に形成された円錐形ディスクと、入力軸に対して軸線方向に運動可能に結合された他方の円錐形ディスク(可動シーブ)とを備えている。可動シーブには、その半径方向外側かつ一方の円錐形ディスクとは反対の側にボス部が形成されており、このボス部の外周側に軸方向に延びる円筒状の環状壁が固く結合されている。また、この環状壁の内面と、可動シーブに設けられ、入力軸に運動可能に嵌合しているフランジの外周面との間には、シールリングを挟んで押圧ピストンが配置されている。可動シーブは押圧ピストンに対して相対的に移動可能に構成されている。そして、環状壁と可動シーブと押圧ピストンとの間には押圧チャンバ(油圧室)が形成されており、油圧室に圧油が供給されることにより可動シーブが軸線方向に移動する。 Patent Document 1 discloses an invention relating to the belt type continuously variable transmission as described above. The conical disk-type winding transmission device described in Patent Document 1 is coupled to an input shaft, a conical disk integrally formed with the input shaft, and movable in the axial direction with respect to the input shaft. And the other conical disk (movable sheave). The movable sheave has a boss formed radially outward and on the side opposite to one of the conical discs, and a cylindrical annular wall extending in the axial direction is firmly coupled to the outer peripheral side of the boss. Yes. A pressing piston is disposed between the inner surface of the annular wall and the outer peripheral surface of the flange that is provided on the movable sheave and is movably fitted to the input shaft. The movable sheave is configured to be movable relative to the pressing piston. A pressing chamber (hydraulic chamber) is formed between the annular wall, the movable sheave, and the pressing piston, and the movable sheave moves in the axial direction when pressure oil is supplied to the hydraulic chamber.
上述した特許文献1に記載された無段変速機は、油圧室を構成している可動シーブと環状壁とが別体に形成されていることにより、それらが一体的に形成された構造よりも切削加工が少ないため、加工コストを削減することができるとされている。しかしながら、特許文献1に記載されている構成は、可動シーブの外周部を断面矩形状に切り欠いた段差部に環状壁を外周側から嵌合させた構成であり、その環状壁は可動シーブに密着して嵌合しているとしても可動シーブとは別部材であるから、可動シーブの剛性を高くするようには特には作用しない。そのため可動シーブの形状が、単純な円錐形のディスク形状になるから、ベルトを挟み付けることによる反力に対する曲げ剛性が低くならざるを得ない。このような不都合を解消するために可動シーブを肉厚に形成するとすれば、それに伴って回転軸に嵌合させるためのボス部が長くなるので、結局は、可動シーブの軸長および重量が増加してしまう可能性がある。 In the continuously variable transmission described in Patent Document 1 described above, the movable sheave constituting the hydraulic chamber and the annular wall are formed separately, so that they are formed in a single structure. It is said that machining costs can be reduced because of less cutting. However, the configuration described in Patent Document 1 is a configuration in which an annular wall is fitted from the outer peripheral side to a stepped portion in which the outer peripheral portion of the movable sheave is cut out in a rectangular cross section, and the annular wall is attached to the movable sheave. Even if they are in close contact with each other, they are separate members from the movable sheave, so that they do not particularly act to increase the rigidity of the movable sheave. Therefore, since the shape of the movable sheave becomes a simple conical disk shape, the bending rigidity with respect to the reaction force caused by clamping the belt must be lowered. If the movable sheave is formed thick in order to eliminate such inconveniences, the boss portion for fitting with the rotating shaft becomes longer accordingly, so the axial length and weight of the movable sheave eventually increase. There is a possibility that.
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、組立構造の可動シーブの軸長や重量を増大させることなく剛性を向上させることのできる無段変速機のプーリ構造を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and provides a pulley structure for a continuously variable transmission that can improve rigidity without increasing the axial length and weight of the movable sheave of the assembly structure. It is intended to do.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、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もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合さ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ベルト式無段変速機のプーリ構造において、前記可動シーブの前記油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出した円筒部が一体に形成され、前記油圧室を形成している円筒部材の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材が前記円筒部に一体化するように前記円筒部に密着して嵌合させられていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that the pulley around which the belt is wound moves in the axial direction so that the fixed sheave integrated with the rotating shaft and the fixed sheave approach or separate from the fixed sheave. The movable sheave fitted in this way, and a hydraulic chamber that presses the movable sheave toward the fixed sheave is provided on the opposite side of the surface of the movable sheave facing the fixed sheave. In the pulley structure of the continuously variable transmission, a cylindrical portion protruding in the axial direction is integrally formed on the outer peripheral portion of the surface of the movable sheave on the hydraulic chamber side, and the inner periphery of the cylindrical member forming the hydraulic chamber A cylinder member that is in sliding contact with the surface while maintaining a fluid-tight state is closely fitted to the cylindrical portion so as to be integrated with the cylindrical portion.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記シリンダ部材は、前記円筒部の内周面に密着するように前記円筒部の内周側に圧入されていることを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造である。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the cylinder member is press-fitted on the inner peripheral side of the cylindrical portion so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion. It is a pulley structure of a continuously variable transmission.
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記円筒部は、前記可動シーブの外周部において前記ベルトが巻き掛かる最外周位置よりも更に外周側に形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造である。 According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the cylindrical portion is formed further on the outer peripheral side than the outermost peripheral position where the belt is wound around the outer peripheral portion of the movable sheave. This is a pulley structure for a belt type continuously variable transmission.
この発明によれば、可動シーブの油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出した円筒部が一体に形成され、油圧室を形成している円筒部材の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材が円筒部に一体化するように円筒部に密着して嵌合させられている。固定シーブに向けた推力を可動シーブに加えてベルトを各シーブの間に挟み付ける場合、プーリがベルトを挟み付けることによる反力で可動シーブに作用する曲げモーメントが大きくなる。一方、可動シーブには、円筒部が軸線方向に突出した状態に形成されているから、その断面係数(もしくは断面二次モーメント)が大きくなる。その結果、ベルトを挟み付けることに伴う曲げモーメントが大きいとしても、可動シーブの剛性が高いことにより、その変形を防止もしくは抑制することができる。つまり、可動シーブの油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出させて円筒部を一体に形成したことにより、その円筒部によって剛性が高くなり、その結果、可動シーブ自体の肉厚を特に厚くする必要がなくなり、それに伴って可動シーブの軸長や重量の増大を回避もしくは抑制することができる。 According to the present invention, the cylindrical portion protruding in the axial direction is integrally formed on the outer peripheral portion of the surface of the movable sheave on the hydraulic chamber side, and the liquid-tight state is maintained on the inner peripheral surface of the cylindrical member forming the hydraulic chamber. The cylinder member slidably brought into contact with the cylindrical portion is fitted into the cylindrical portion so as to be integrated with the cylindrical portion. When the thrust toward the fixed sheave is applied to the movable sheave and the belt is sandwiched between the sheaves, the bending moment acting on the movable sheave is increased by the reaction force caused by the pulley pinching the belt. On the other hand, the movable sheave is formed in a state in which the cylindrical portion protrudes in the axial direction, so that its section modulus (or section moment of inertia) increases. As a result, even if the bending moment associated with pinching the belt is large, the deformation of the movable sheave can be prevented or suppressed due to the high rigidity of the movable sheave. In other words, since the cylindrical portion is integrally formed by projecting in the axial direction on the outer peripheral portion of the surface of the movable sheave in the hydraulic chamber, the cylindrical portion increases the rigidity, and as a result, the thickness of the movable sheave itself is particularly increased. It is not necessary to increase the thickness, and accordingly, an increase in the axial length and weight of the movable sheave can be avoided or suppressed.
また、この発明によれば、シリンダ部材は、円筒部の内周面に密着するように円筒部の内周側に圧入されている。油圧やプーリが回転することに伴って油圧室で生じる遠心油圧によりシリンダ部材が円筒部の内周面に、より強固に押し付けられ、その結果、シリンダ部材の緩みや油圧の漏洩などを確実に防止もしくは抑制することができる。 Moreover, according to this invention, the cylinder member is press-fitted on the inner peripheral side of the cylindrical portion so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion. The cylinder member is pressed more firmly against the inner peripheral surface of the cylindrical part by the centrifugal oil pressure generated in the hydraulic chamber as the oil pressure and the pulley rotate, and as a result, the cylinder member is surely prevented from loosening and oil pressure leakage. Or it can be suppressed.
つぎに、この発明に係るベルト式無段変速機のプーリ構造の具体例について説明する。図2は、この発明に係るベルト式無段変速機を車両に搭載した場合の動力伝達経路を示しており、ベルト式無段変速機1には、エンジンや電動機などの動力源2から動力が伝達され、伝達されたトルクを変化させてカウンタギヤユニット3およびデファレンシャルギヤ4を介して車輪5に出力するように構成されている。
Next, a specific example of the pulley structure of the belt type continuously variable transmission according to the present invention will be described. FIG. 2 shows a power transmission path when the belt type continuously variable transmission according to the present invention is mounted on a vehicle. The belt type continuously variable transmission 1 receives power from a
ベルト式無段変速機1の基本的な構成は従来知られたものと同様であって、動力源2から動力が伝達されて回転するプライマリプーリ6と、そのプライマリプーリ6の回転中心軸線に互いに平行に配置されてプライマリプーリ6から動力が伝達されることによって回転するセカンダリプーリ7と、それらのプーリ6,7に巻き掛けられて動力を伝達するベルト8とで構成されている。なお、プライマリプーリとセカンダリプーリとの構成は略同一であるので、以下の説明では、便宜上、プライマリプーリを例に挙げて説明する。
The basic configuration of the belt-type continuously variable transmission 1 is the same as that conventionally known. The
プライマリプーリ6は、入力軸9と一体に形成された固定シーブ10と、可動シーブ11とによって構成されている。入力軸9の両端部は、図1に示すように、図示しないハウジングに嵌合させられている軸受12a,12bにより回転自在にそれぞれ保持されている。軸受12bの内輪は、後述するシリンダ(円筒部材)13とともに、入力軸9のボス部の壁面に対して軸線方向にロックナット14により押圧され固定されている。
The
また、プライマリプーリ6を構成する固定シーブ10と可動シーブ11とは、互いに対向した面10p,11p(以下、プーリ面と記す。)が円錐状(テーパ状)に形成されている。それら対向したプーリ面10p,11p同士の間に形成されたベルト巻き掛け溝にベルト8が巻き掛けられている。この固定シーブ10と可動シーブ11とは、ベルト8を挟み付ける挟圧力に基づく摩擦力に応じてベルト8に動力を伝達するように構成されている。
Further, the
可動シーブ11は、その固定シーブ10と対向して配置されかつ入力軸9の軸線方向に沿って移動することができ、かつ、入力軸9と共に回転するように構成されている。可動シーブ11には、中空状のボス部11aが一体に形成され、そのボス部11aの内周面と入力軸9の外周面との間の図示しないスプラインやキーなどにより可動シーブ11と入力軸9とが連結されている。このように構成することで、可動シーブ11は、入力軸9のトルクがスプラインやキーによって伝達されて回転することができる。また、可動シーブ11は、スプラインやキーなどに沿って入力軸9の軸線方向に相対的に移動することができる。
The
この可動シーブ11を軸線方向に移動させるための機構が、固定シーブ10と対向する面とは反対側に設けられている。図1に示す例では、油圧アクチュエータ15が可動シーブ11の背面に設けられている。油圧アクチュエータ15は、可動シーブ11と、可動シーブ11を覆うように中空状に形成されたシリンダ(円筒部材)13と、後述するシリンダ部材16とにより区画された部分である油圧室17を備えている。この油圧室17には、図示しないオイルポンプから入力軸9の軸心部分に形成された油路18および油路18から入力軸9の外周側に連通した油路19を介して圧油が供給されるように構成されている。そのため、油圧アクチュエータ15に供給される油量もしくは油圧に応じて可動シーブ11が軸線方向の荷重を受けて移動する。
A mechanism for moving the
また、可動シーブ11の油圧室側の面11bの外周部には、図1および図3に示すように、軸線方向に突出した円筒部20が一体に形成されている。円筒部20は、可動シーブ11の外周部においてベルト8が巻き掛かる最外周位置よりも更に外周側に形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, a
この円筒部20の内周面20aには、図1に示すように、シリンダ部材16が嵌合している。シリンダ部材16は、円筒形状であって、その一方の端部16aの外周面が円筒部20の内周面20aに圧入されている。一方、シリンダ部材16の他方の端部16bは、フランジ状に形成されており、プーリの軸線方向に摺動するようにシリンダ13の内周面13aに嵌合している。また、シリンダ部材16の他方の端部16bには、油圧室17から圧油がケース内に漏洩することを防止または抑制するためのシールリングSが嵌合されている。なお、シリンダ部材と可動シーブの円筒部とは、例えば溶接により結合されてもよい。
As shown in FIG. 1, a
つぎに、上述したベルト式無段変速機1を車両に搭載した場合の作用について説明する。図2に示しているベルト式無段変速機1は、プライマリプーリ6の各シーブ10,11同士の間隔を変化させてベルト8の巻き掛け半径を変化させることで、変速比が変化する。また、その変速比に応じたベルト8の巻き掛け半径での挟圧力をセカンダリプーリ7により付与している。具体的には、プライマリプーリ6の油圧アクチュエータ15に供給する油量を制御することで、可動シーブ11の位置を制御して変速比を変化させるとともに、セカンダリプーリ7の油圧アクチュエータ7aの油圧を制御することで可動シーブ7bの軸線方向の推力を変化させて挟圧力を変化させている。
Next, the operation when the above-described belt type continuously variable transmission 1 is mounted on a vehicle will be described. In the belt type continuously variable transmission 1 shown in FIG. 2, the gear ratio is changed by changing the winding radius of the
車両が定常走行する場合、変速比は最高速側の変速比(最小変速比)に設定されるのが通常であり、その場合、プライマリプーリ6に対するベルト8の巻き掛け半径は最大になる。したがってプライマリプーリ6がベルト8を挟み付けることによる反力で可動シーブ11に作用する曲げモーメントが大きくなる。一方、可動シーブ11には、前述した円筒部20が最外周側に軸線方向に延び出た状態に形成されているから、可動シーブ11は単純なディスク形状ではなく円筒状をなすことになり、その断面係数(もしくは断面二次モーメント)が大きくなる。その結果、ベルト8を挟み付けることに伴う曲げモーメントが大きいとしても、可動シーブ11の剛性が高いことにより、その変形を防止もしくは抑制することができる。このように、この発明に係るプーリ構造によれば、可動シーブ11の外周部に軸線方向に突出させて円筒部20を一体に形成したことにより、その円筒部20によって剛性が高くなり、その結果、可動シーブ11自体の肉厚を特に厚くする必要がなくなり、それに伴って可動シーブ11の軸長や重量の増大を回避もしくは抑制することができる。
When the vehicle travels normally, the speed ratio is usually set to the speed ratio on the highest speed side (minimum speed ratio). In this case, the winding radius of the
また、シリンダ部材16を円筒部20の内周側に圧入した構成であれば、油圧やプライマリプーリ6が回転することに伴って油圧室17で生じる遠心油圧によりシリンダ部材16が円筒部20の内周面に、より強固に押し付けられ、その結果、シリンダ部材16の緩みや油圧の漏洩などを確実に防止もしくは抑制することができる。
Further, if the
なお、この発明に係るプーリ構造を設ける対象はプライマリプーリに限らず、セカンダリプーリに設けてもよい。また、この発明に係るベルト式無段変速機は、固定シーブと可動シーブとでベルトを挟み、それらの摩擦によって動力が伝達されるように構成されていればよいので、各シーブおよびベルトを金属材料で形成し、それらを潤滑させるためにオイルを供給したベルト式無段変速機であってもよく、各シーブとベルトとの接触面に樹脂材料を被覆したベルト式無段変速機であってもよい。 Note that the pulley structure according to the present invention is not limited to the primary pulley but may be provided in the secondary pulley. In addition, the belt type continuously variable transmission according to the present invention may be configured so that the belt is sandwiched between the fixed sheave and the movable sheave and the power is transmitted by friction between the sheave and the belt. It may be a belt type continuously variable transmission formed of a material and supplied with oil to lubricate them, and is a belt type continuously variable transmission in which a contact surface between each sheave and the belt is coated with a resin material. Also good.
1…ベルト式無段変速機、 6…プライマリプーリ、 8…ベルト、 9…入力軸(回転軸)、 10…(プライマリプーリの)固定シーブ、 11…(プライマリプーリの)可動シーブ、 11p,12p…プーリ面、 13…シリンダ(円筒部材)、 16…シリンダ部材、 17…油圧室、 20…(プライマリプーリの)円筒部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Belt type continuously variable transmission, 6 ... Primary pulley, 8 ... Belt, 9 ... Input shaft (rotary shaft), 10 ... (Primary pulley) fixed sheave, 11 ... (Primary pulley) movable sheave, 11p, 12p ... Pulley surface, 13 ... Cylinder (cylindrical member), 16 ... Cylinder member, 17 ... Hydraulic chamber, 20 ... Cylinder part (of primary pulley).
Claims (3)
前記可動シーブの前記油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出した円筒部が一体に形成され、
前記油圧室を形成している円筒部材の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材が前記円筒部に一体化するように前記円筒部に密着して嵌合させられている
ことを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造。 The pulley around which the belt is wound is constituted by a fixed sheave integrated with the rotating shaft and a movable sheave fitted so as to move in the axial direction so as to approach or separate from the fixed sheave. In the pulley structure of the belt type continuously variable transmission in which the hydraulic chamber that pushes the movable sheave toward the fixed sheave is provided on the side opposite to the surface facing the fixed sheave of the movable sheave,
A cylindrical portion protruding in the axial direction is integrally formed on the outer peripheral portion of the surface of the movable sheave on the hydraulic chamber side,
The cylinder member, which is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical member forming the hydraulic chamber while maintaining a liquid-tight state, is brought into close contact with the cylindrical portion so as to be integrated with the cylindrical portion. A pulley structure for a belt-type continuously variable transmission, characterized in that
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