JP2015135162A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】可動ディスクの裏面側において動力伝達部材と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることで力の伝達率を向上させると共に、プーリの構造の強度化による重量やコストの増加を防止するようにした無段変速機を提供する。【解決手段】プーリの可動ディスクの平坦面に対して半径方向にスライド可能に設けられると共に、平坦面と係合して押圧可能な平坦面部３０ａと第１テーパ面３０ｂを有する第１スライド部材３０と、その第１テーパ面３０ｂとスライド可能に係合する第２テーパ面３２ａを有する第２スライド部材３２と、第２スライド部材３２を半径方向２４にスライドさせる駆動機構３４とからなる押圧機構３６を３組備えると共に、それらを入力軸などの軸心位置２０ａ，２２ａにおいてベベルギヤ４０を介して接続する一方、それらの少なくともいずれかを駆動源４２に接続する。【選択図】図３

Description

この発明は無段変速機に関する。

エンジンなどの原動機の駆動力で回転可能な入力軸上に回転不能かつ軸方向移動可能あるいは移動不能に配置される可動ディスクと固定ディスクからなる駆動プーリと、駆動輪などに接続される回転可能な出力軸上に回転不能かつ軸方向移動可能あるいは移動不能に配置される可動ディスクと固定ディスクからなる従動プーリと、その間に巻き付けられるベルトなどの動力伝達部材とを備え、動力伝達部材の巻き付き半径に応じた変速比で駆動力を入力軸から出力軸に伝達する無段変速機は良く知られている。

無段変速機は、通例、駆動プーリと従動プーリの可動ディスクの裏面側にはピストン室が設けられ、そこに作動油が給排され、その油圧で可動プーリを軸方向に押圧して固定プーリに向けて移動させることで動力伝達部材の巻き付き半径を変更し、変速比を調整するように構成される。

油圧以外にも、例えば、特許文献１記載の技術のように、電動モータに接続されるねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合されるナットとからなるボールねじ機構を可動プーリの裏面側に設け、電動モータの駆動力でボールねじ機構を介して可動ディスクを軸方向に押圧して移動させる試みもなされている。

特開２００３−１３９２０８号公報

可動ディスクの移動に特許文献１記載の技術のように電動モータを用いるものであれ、あるいは油圧を用いる通常のものであれ、可動ディスクの裏面側には全体的に押圧力が印加されるため、動力伝達部材と接触していない部位にも押圧力が印加されることとなり、力を無駄に消費すると共に、それに応じてプーリの構造の強度化が図られることで重量やコストが増加する不都合を招いている。

従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、可動ディスクの裏面側において動力伝達部材と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることで力の伝達率を向上させると共に、プーリの構造の強度化による重量やコストの増加を防止するようにした無段変速機を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、原動機の駆動力で回転可能な入力軸上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されると共に、第１円錐面と前記第１円錐面の裏面側に形成される平坦面とを有する可動ディスクと、前記第１円錐面と対向して配置される第２円錐面を有すると共に、前記入力軸上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスクとからなる駆動プーリと、回転可能な出力軸上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されると共に、第３円錐面と前記第３円錐面の裏面側に形成される平坦面とを有する可動ディスクと、前記第３円錐面と対向して配置される第４円錐面を有すると共に、前記出力軸上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスクとからなる従動プーリと、前記駆動プーリの可動、固定ディスクの第１、第２円錐面と前記従動プーリの可動、固定ディスクの第３、第４円錐面の間に巻き付けられる動力伝達部材とを備え、前記動力伝達部材の巻き付き半径に応じた変速比で前記駆動力を前記入力軸から前記出力軸に伝達する無段変速機において、前記駆動プーリと従動プーリの可動ディスクの平坦面に対して半径方向にスライド可能に設けられると共に、前記平坦面と係合して押圧可能な平坦面部と前記平坦面部と交差する第１テーパ面とを有する第１スライド部材と、前記第１スライド部材の第１テーパ面とスライド可能に係合する第２テーパ面を有する第２スライド部材と、前記第２スライド部材を前記半径方向にスライドさせる駆動機構とからなる押圧機構を複数組備えると共に、前記複数組の押圧機構を前記入力軸と出力軸の軸心位置においてベベルギヤを介して接続する一方、前記複数組の押圧機構の少なくともいずれかの駆動機構を駆動源に接続する如く構成した。

請求項２に係る無段変速機にあっては、前記複数組の押圧機構は、前記駆動プーリと従動プーリの前記入力軸と出力軸の軸心位置を結ぶ直線上に配置される押圧機構を少なくとも含む如く構成した。

請求項３に係る無段変速機にあっては、前記複数組の押圧機構は、前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点に配置される押圧機構と、前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点に配置される押圧機構とを少なくとも含む如く構成した。

請求項４に係る無段変速機にあっては、前記複数組の押圧機構は、前記変速比が最小となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点と前記変速比が最大となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点とを結ぶ線上に配置される押圧機構と、前記変速比が最小となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点と前記変速比が最大となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点とを結ぶ線上に配置される押圧機構とを少なくとも含む如く構成した。

請求項５に係る無段変速機にあっては、前記第１スライド部材の第１テーパ面は、前記入力軸と出力軸の軸心位置側で前記平坦面部と鋭角で交差する如く構成した。

請求項６に係る無段変速機にあっては、前記複数組の押圧機構が３組からなる如く構成した。

請求項７に係る無段変速機にあっては、前記駆動機構は、前記駆動源に接続されると共に、前記第２スライド部材に穿設されたねじ溝にボールを介して螺合されるねじ軸を有するボールねじからなる如く構成した。

請求項８に係る無段変速機にあっては、前記駆動源が電動モータからなる如く構成した。

請求項１に係る無段変速機にあっては、原動機の駆動力で回転可能な入力軸上に軸方向移動可能に配置されると共に、駆動プーリと従動プーリの可動ディスクの裏面側に形成される平坦面に対して半径方向にスライド可能に設けられ、平坦面と係合して押圧可能な平坦面部とそれと交差する第１テーパ面とを有する第１スライド部材と、第１スライド部材の第１テーパ面とスライド可能に係合する第２テーパ面を有する第２スライド部材と、第２スライド部材を半径方向にスライドさせる駆動機構とからなる押圧機構を複数組備えると共に、複数組の押圧機構を入力軸と出力軸の軸心位置においてベベルギヤを介して接続する一方、その少なくともいずれかの駆動機構を駆動源に接続する如く構成したので、可動ディスクの平坦面の裏面側の円錐面において動力伝達部材と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力の無駄な消費を防止して力の伝達率を向上させることができると共に、プーリの構造の強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

即ち、可動ディスクの裏面側に形成される平坦面と係合して押圧可能な平坦面部を有する第１スライド部材の第１テーパ面とスライド可能に係合する第２テーパ面を有する第２スライド部材を駆動機構で半径方向にスライドさせる押圧機構を備えるように構成したので、換言すれば第１スライド部材の平坦面部を介して可動ディスクを軸方向に押圧する押圧機構を備えるように構成したので、円錐面に対する動力伝達部材の位置に応じて押圧機構を動作させることが可能となり、よって可動ディスクの平坦面の裏面側の円錐面において動力伝達部材と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力を効率良く伝達することができ、力の伝達率を向上させることができる。また、それによってプーリの構造の不要な強度化を回避することができ、強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

さらに、この押圧機構を複数組備えると共に、複数組の押圧機構を軸心位置においてベベルギヤを介して接続する一方、その少なくともいずれかの駆動機構を駆動源に接続する如く構成したので、１個の駆動源で複数組の押圧機構を動作させることが可能となり、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

請求項２に係る無段変速機にあっては、複数組の押圧機構は、駆動プーリと従動プーリの入力軸と出力軸の軸心位置を結ぶ直線上に配置される押圧機構を少なくとも含む如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスクの裏面側の円錐面の動力伝達部材と接触している部位のうち、可動ディスクに作用する動力伝達部材からの反力が大きくなる部位で押圧力を印加することができるため、可動ディスクの撓みを抑制することができ、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

請求項３に係る無段変速機にあっては、複数組の押圧機構は、動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点に配置される押圧機構と、動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点に配置される押圧機構とを少なくとも含む如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスクの裏面側の円錐面の動力伝達部材と接触している部位のうち、同様に可動ディスクに作用する動力伝達部材からの反力が大きくなる部位で押圧力を印加することができるため、可動ディスクの撓みを抑制することができ、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

請求項４に係る無段変速機にあっては、複数組の押圧機構は、変速比が最小となるときに動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点と変速比が最大となるときに動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点とを結ぶ線上に配置される押圧機構と、変速比が最小となるときに動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点と変速比が最大となるときに動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点とを結ぶ線上に配置される押圧機構とを少なくとも含む如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスクの裏面側の円錐面の動力伝達部材と接触している部位のうち、同様に可動ディスクに作用する動力伝達部材からの反力が大きくなる、変速比が最小あるいは最大となるときの巻き付き開始点と巻き付き終了点に相当する部位で押圧力を印加することができるため、可動ディスクの撓みを抑制することができ、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

請求項５に係る無段変速機にあっては、第１スライド部材の第１テーパ面は、入力軸と出力軸の軸心位置側で平坦面部と鋭角で交差する如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスクの裏面側の円錐面の動力伝達部材と接触している部位を中心とする限られた面積に押圧力を印加させることができ、力を効率良く伝達することができて力の伝達率を向上させることができると共に、第１スライド部材の第１テーパ面は半径方向の外周側に向かうにつれて厚くなるように構成される結果、半径方向の外周側で薄くなる円錐面を補強することができる。

請求項６に係る無段変速機にあっては、複数組の押圧機構が３組からなる如く構成したので、上記した効果に加え、例えば、駆動プーリと従動プーリの入力軸と出力軸の軸心位置を結ぶ直線上に配置される押圧機構と、動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点に配置される押圧機構と、動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点に配置される押圧機構とからなる如く構成することも可能となり、それによって力の伝達率を一層向上させることができる。

請求項７に係る無段変速機にあっては、駆動機構は、駆動源に接続されると共に、第２スライド部材に穿設されたねじ溝にボールを介して螺合されるねじ軸を有するボールねじからなる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動機構の摩擦抵抗を減らすことができると共に、駆動機構への潤滑油の供給を容易にすることができる。

請求項８に係る無段変速機にあっては、駆動源が電動モータからなる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動機構への駆動力の供給／停止の応答性を油圧に比して向上させることができる。

この発明の第１実施例に係る、駆動プーリと従動プーリからなる無段変速機を模式的に示すと共に、変速比が最小（ＯＤ）となるときの動力伝達部材の位置を示す説明図である。 図１に示す無段変速機の駆動プーリを右側から見た部分省略拡大側面図である。 図１に示す無端伝達要素の駆動プーリを右側から見た拡大側面図である。 図１に示す無段変速機の駆動プーリの正面図である。 図１に示す無段変速機において変速比が最大（ＬＯＷ）となるときの動力伝達部材の位置を模式的に示す説明図である。 図１に示す無段変速機の駆動プーリの可動ディスクの円錐面を模式的に示す説明図である。 この発明の第２実施例に係る無段変速機を模式的に示す、図３と同様の拡大側面図である。

以下、添付図面に即してこの発明に係る無段変速機を実施するための形態を説明する。

図１はこの発明の第１実施例に係る無段変速機を模式的に示す説明図、図２は図１に示す無段変速機の駆動プーリを右側から見た部分省略拡大側面図、図３は図１に示す無端伝達要素の駆動プーリを右側から見た拡大側面図、図４は図１に示す無段変速機の駆動プーリの正面図、図５は図１に示す無段変速機において変速比が最大となるときの動力伝達部材の位置を模式的に示す説明図、図６は図１に示す無段変速機の駆動プーリの可動ディスクの円錐面を模式的に示す拡大側面図である。

以下説明すると、符号１０は、この発明に係る無段変速機（Continuously Variable Transmission。以下「ＣＶＴ」という）を示す。ＣＶＴ１０は、駆動プーリ（ドライブプーリあるいは入力プーリ）１２と従動プーリ（ドリブンプーリあるいは出力プーリ）１４とその間に配置される動力伝達部材１６を備える。

動力伝達部材１６は多数のエレメント１６ａ（図２などに示す）を挿通する２本のリングからなる金属製のＶ字状の傾斜面を備えたベルトからなる。尚、動力伝達部材１６はチェーンであっても良い。以下、動力伝達部材を「ベルト」という。

駆動プーリ１２は、車両（図示せず）に搭載されるエンジン（内燃機関）、電動モータあるいはそれらのハイブリッドなどからなる原動機（図示せず）の駆動力で回転可能な変速機ケース（図示せず）内に回転可能に支持される入力軸２０上に配置される。従動プーリ１４は車両の駆動輪（図示せず）に接続されると共に、変速機ケース内に回転可能に支持される出力軸２２上に配置される。

駆動プーリ１２は、原動機の駆動力で回転可能な入力軸２０上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置される可動ディスク１２ａと、入力軸２０上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスク１２ｂとからなる。

駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａは、図１などに示すように平面視において円形状を呈すると共に、図３などに示すように側面視において入力軸２０から半径方向２４に向けて軸方向厚みが緩やかに減少する第１円錐面１２ａ１が形成される円錐台状を呈する。第１円錐面１２ａ１の裏面側（固定ディスク１２ｂと反対側）には平坦面１２ａ２が形成される。

固定ディスク１２ｂは、同様に平面視において円形状を呈すると共に、図３などに示すように側面視において入力軸２０から半径方向２４に向けて軸方向厚みが緩やかに減少し、外周２６側で最も減少する第２円錐面１２ｂ１が形成される円錐台状を呈する。第２円錐面１２ｂ１は可動ディスク１２ａの第１円錐面１２ａ１に対向するように入力軸２０上に固定される。

第２円錐面１２ｂ１の裏面側（可動ディスク１２ａと反対側）には平坦に近い緩やかな第３円錐面１２ｂ２が形成されると共に、そこには固定ディスク１２ｂの軸方向移動を規制するベアリング１２ｂ３が設けられる。

従動プーリ１４は、回転可能な出力軸２２上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置される可動ディスク（図示せず）と、出力軸２２上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスク１４ｂ（図１）とからなる。

図示は省略するが、従動プーリ１４の可動ディスクも、駆動プーリ１２のそれと同様、平面視において円形状を呈すると共に、側面視において出力軸２２から半径方向２４に向けて軸方向厚みが緩やかに減少し、外周２６側で最も減少する第３円錐面が形成される円錐台状を呈する。第３円錐面の裏面側には平坦面が形成される。

従動プーリ１４の固定ディスク１４ｂは図１に示すように平面視において円形状を呈すると共に、駆動プーリ１２と同様、裏面側には側面視において出力軸２２から半径方向に向けて軸方向厚みが緩やかに減少する第４円錐面が形成される円錐台状を呈する。固定ディスク１４ｂの第４円錐面は可動ディスクの第３円錐面に対向するように出力軸２２上に配置される。

図１と図２などに部分的に示す如く、駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａと固定ディスク１２ｂの第１、第２円錐面１２ａ１，１２ｂ１と、従動プーリ１４の可動ディスクと固定ディスク１４ｂの第３、第４円錐面の間には、ベルト１６が巻き付けられる。

図１は変速比が最小（ＯＤ）となるときの、図５は変速比が最大（ＬＯＷ）となるときの駆動プーリ１２と従動プーリ１４へのベルト１６の巻き付きを示す説明図である。尚、駆動プーリ１２と従動プーリ１４は時計方向と反時計方向のいずれにも回転可能であるが、以下、図に矢印で示す時計方向の回転を例にとって説明する。

図６は、ＣＶＴ１０の駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａの第１円錐面１２ａ１を模式的に示す説明図である。

図６において点Ａは変速比が最小（ＯＤ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付き（接触）を開始する巻き付き開始点を、点Ｂは変速比が最大（ＬＯＷ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点を、点Ｃは変速比が最小（ＯＤ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを終了する巻き付き終了点を、点Ｄは変速比が最大（ＬＯＷ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを終了する巻き付き終了点を意味する。

従動プーリ１４の図示は省略するが、従動プーリ１４の場合、駆動プーリ１２に対して点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置が逆転する。

ＣＶＴ１０は、図１あるいは図５に示すようなベルト１６の巻き付き半径に応じたＬＯＷ，ＯＤあるいはその間の任意の変速比で原動機の駆動力を入力軸２０から出力軸２２に伝達して車両を走行させるように構成される。

この実施例に係るＣＶＴ１０において特徴的なことは、駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａの平坦面１２ａ２と従動プーリ１４の可動ディスクの平坦面に対し、半径方向にスライド可能に設けられる第１スライド部材３０と、第１スライド部材３０と係合する第２スライド部材３２と、第２スライド部材３２を半径方向にスライドさせる駆動機構３４とからなる押圧機構３６を複数組、具体的には３組、より具体的には第１押圧機構３６ａ、第２押圧機構３６ｂ、第３押圧機構３６ｃからなる３組の押圧機構３６をそれぞれ備えたことである。

さらに、３組（複数組）の押圧機構３６を入力軸２０あるいは出力軸２２の軸心位置２０ａあるいは２２ａにおいてベベルギヤ４０を介して接続すると共に、３組の押圧機構の少なくともいずれか、例えば第１押圧機構３６ａの駆動機構３４を電動モータ（駆動源）４２に接続し、よって残余の第２、第３押圧機構３６ｂ，３６ｃを併せて駆動するように構成したことである。

以下、押圧機構３６について具体的に説明する。尚、図面において押圧機構３６は駆動プーリ１２についてのみ図示されているため、説明は駆動プーリ１２についてのみ行うが、従動プーリ１４も、軸が入力軸２０から出力軸２２に代わる点を除くと、押圧機構３６の構成は駆動プーリ１２と異ならない。

押圧機構３６において第１スライド部材３０は、図３と図４に示す如く、駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａの平坦面１２ａ２に対して入力軸２０の軸心位置２０ａから半径方向２４から外周２６に向けてスライド（移動）可能に設けられると共に、平坦面１２ａ２と係合して押圧可能な平坦面部３０ａとそれと交差する第１テーパ面３０ｂとを有する。

図３に良く示す如く、第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂは、平坦面部３０ａと角度θ、詳しくは鋭角で交差、より詳しくは入力軸２０の軸心位置２０ａ側で平坦面部３０ａと角度θで交差すると共に、角度θが鋭角であるように構成される。

換言すれば、駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａに図３に示すように側面視において入力軸２０の軸心位置２０ａ側から半径方向２４に（外周２６に向けて）軸方向厚みが緩やかに減少するように形成される第１円錐面１２ａ１を補完するように、第１スライド部材３０は、側面視において入力軸２０の軸心位置２０ａ側から半径方向２４に（外周２６に向けて）軸方向厚みが緩やかに増加するように構成される。

また、押圧機構３６において第２スライド部材３２は、図３と図４に示す如く、第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂとスライド可能に係合する第２テーパ面３２ａを有する。

図３と図４から明らかな如く、第１スライド部材３０は側面視三角形で正面視四角形を呈すると共に、第２スライド部材３２は側面視台形で正面視四角形を呈する。第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂと第２スライド部材３２の第２テーパ面３２ａとの間には多数のニードル３２ｂが挿入され、その間の摩擦抵抗を減少させる。

第１押圧機構３６ａにあっては、駆動機構３４は、図３と図４に示す如く、電動モータ（駆動源）４２に減速機構４４を介して接続され、減速機構４４で減速されて倍力された電動モータ４２の駆動力によって第２スライド部材３２を半径方向２４にスライドさせるように構成される。

より具体的には、第１押圧機構３６ａの駆動機構３４は電動モータ４２に接続されると共に、図１に示す如く、第２スライド部材３２に穿設されたねじ溝３４ａに多数のボール（図示せず）を介して螺合されるねじ軸３４ｂを有するボールねじからなる。

第２、第３押圧機構３６ｂ，３６ｃも同様にボールねじからなる駆動機構３４を備え、ベベルギヤ４０を介して第１押圧機構３０ａのねじ軸３４ｂの回転を伝達され、ねじ軸３４ｂの回転によって第２スライド部材３２を半径方向２４にスライドさせるように構成される。

即ち、３組の押圧機構３６は、入力軸２０の軸心位置２０ａ（あるいは出力軸２２の軸心位置２２ａ）においてベベルギヤ４０を介して接続され、図３に模式的に示す如く、ベベルギヤ４０は、大略１２０度間隔に配置される３組のうちの第１押圧機構３６ａの駆動機構３４から入力される電動モータ４２の駆動力を残余の第２、第３押圧機構３６ｂ，３６ｃに振り分けるように構成される。

駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａ（と従動プーリ１４の可動ディスク）において、３組の押圧機構３６は、図４などに示すように正面視において大略１２０度間隔に配置されて円周方向長さが比較的短く構成されると共に、図３に示すように側面視において半径方向長さも比較的短く構成される、それぞれの駆動機構３４を駆動させて第１スライド部材３０の平坦面部３０ａを平坦面１２ａ２（と従動プーリ１４の可動ディスクの平坦面）に対してスライドさせて係合させて入力軸２０（あるいは出力軸２２）の軸方向に押圧され、よってベルト１６の巻き付き半径を変更させ、それに応じた変速比で原動機の駆動力を入力軸２０から出力軸２２に伝達するように構成される。

図１に示す如く、３組の押圧機構３６は、駆動プーリ１２と従動プーリ１４の入力軸２０と出力軸２２の軸心位置２０ａ，２２ａを結ぶ直線上に配置される第３押圧機構３６ｃを少なくとも含むと共に、図６に示す、ベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ａ点、Ｂ点）と、ベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｃ点、Ｄ点）に配置される第１、第２押圧機構３６ａ，３６ｂとを少なくとも含むように構成される。

より具体的には、３組の押圧機構３６は、第３押圧機構３６ｃに加え、変速比が最小（ＯＤ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ａ点）と変速比が最大（ＬＯＷ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ｂ点）とを結ぶ線上に配置される押圧機構３６ａ，３６ｂと、変速比が最小（ＯＤ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｃ点）と変速比が最大（ＬＯＷ）となるときにベルト１６が駆動プーリ１２への巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｄ点）とを結ぶ線上に配置される押圧機構３６ｃとを少なくとも含むように構成される。尚、前記した如く、従動プーリ１４の場合、変速比が逆となる。

尚、ＣＶＴ１０は実際にはマイクロコンピュータからなる電子制御ユニットを備え、電子制御ユニットによって押圧機構３６の動作が制御される。

即ち、電子制御ユニットは車両の走行状態を示すアクセル開度と車速などのパラメータから変速比を決定し、それに基づいて電動モータ４２への指令値を算出し、その駆動回路に出力して電動モータ４２を動作させ、押圧機構３６の駆動機構３４を半径方向２４に上下（スライド）させることで、ベルト１６の巻き付き径を調節して変速比を変更する。

第１実施例に係るＣＶＴ１０は上記の如く構成したので、駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａの平坦面１２ａ２（と従動プーリ１４の可動ディスクの平坦面）の裏面側の円錐面１２ａ１においてベルト１６と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力の無駄な消費を防止して力の伝達率を向上させることができると共に、駆動プーリ１２と従動プーリ１４の構造の強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

即ち、可動ディスク１２ａなどの裏面側に形成される平坦面１２ａ２と係合して押圧可能な平坦面部を有する第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂとスライド可能に係合する第２テーパ面３２ａを有する第２スライド部材３２を駆動機構３４で半径方向２４にスライドさせる押圧機構３６を備えるように構成したので、換言すれば第１スライド部材３０の平坦面部３０ａを介して可動ディスク１２ａなどを入力軸２０と出力軸２２の軸方向に押圧する押圧機構３６を備えるように構成したので、円錐面に対するベルト１６の位置に応じて押圧機構３６を動作させることが可能となり、よって可動ディスク１２ａなどの平坦面の裏面側の円錐面においてベルト１６と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力を効率良く伝達することができ、力の伝達率を向上させることができる。また、それによって駆動プーリ１２と従動プーリ１４の構造の不要な強度化を回避することができるため、強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

さらに、この押圧機構３６を３（複数）組備えると共に、３組の押圧機構３６を軸心位置においてベベルギヤ４０を介して接続する一方、その少なくともいずれかの駆動機構３４、より具体的には第１押圧機構３６ａの駆動機構３４を電動モータ４２に接続する如く構成したので、１個の電動モータ４２で３組の押圧機構３６を動作させることが可能となり、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

図７はこの発明の第２実施例に係るＣＶＴ１０を模式的に示す、図３と同様の説明図である。

第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例にあっては、図７に示す如く、第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂは、平坦面部３０ａと角度θで、詳しくは鋭角で交差、より詳しくは第１テーパ面３０ｂは、可動ディスク１２ａの外周２６側で平坦面部３０ａと角度θで交差すると共に、角度θが鋭角であるように構成される。

換言すれば、駆動プーリ１２（と従動プーリ１４）の可動ディスクに図３に示すように側面視において入力軸２０の軸心位置２０ａ（と出力軸２２の軸心位置２２ａ）側から半径方向２４に向けて軸方向厚みが緩やかに減少するように形成される第１円錐面１２ａ１と同様、側面視において入力軸２０の軸心位置２０ａ（出力軸２２ａの軸心位置２２ａ）側から半径方向２４に向けて軸方向厚みが緩やかに増加させられるように構成した。尚、残余の構成および効果は第１実施例と異ならない。

第２実施例に係る無段変速機１０は上記のように構成したので、第１実施例と同様、駆動プーリ１２の可動ディスク１２ａの平坦面１２ａ２（と従動プーリ１４の可動ディスクの平坦面）の裏面側の円錐面１２ａ１においてベルト１６と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力の無駄な消費を防止して力の伝達率を向上させることができると共に、駆動プーリ１２と従動プーリ１４の構造の強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

上記した如く、第１、第２実施例にあっては、原動機の駆動力で回転可能な入力軸２０上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されると共に、第１円錐面１２ａ１と前記第１円錐面の裏面側に形成される平坦面１２ａ２とを有する可動ディスク１２ａと、前記第１円錐面と対向して配置される第２円錐面１２ｂ１を有すると共に、前記入力軸２０上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスク１２ｂとからなる駆動プーリ１２と、回転可能な出力軸２０上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されると共に、第３円錐面と前記第３円錐面の裏面側に形成される平坦面とを有する可動ディスクと、前記第３円錐面と対向して配置される第４円錐面を有すると共に、前記出力軸２２上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスク１４ｂとからなる従動プーリ１４と、前記駆動プーリ１２の可動、固定ディスクの第１、第２円錐面と前記従動プーリ１４の可動、固定ディスクの第３、第４円錐面の間に巻き付けられる動力伝達部材（ベルト）１６とを備え、前記動力伝達部材の巻き付き半径に応じた変速比で前記駆動力を前記入力軸２０から前記出力軸２２に伝達する無段変速機（ＣＶＴ）１０において、前記駆動プーリ１２と従動プーリ１４の可動ディスク１２ａなど（以下、駆動プーリ１２と従動プーリ１４の可動プーリを総称して「１２ａなど」という）の平坦面に対して半径方向２４にスライド可能に設けられると共に、前記平坦面と係合して押圧可能な平坦面部３０ａと前記平坦面部３０ａと交差する第１テーパ面３０ｂとを有する第１スライド部材３０と、前記第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂとスライド可能に係合する第２テーパ面３２ａを有する第２スライド部材３２と、前記第２スライド部材３２を前記半径方向２４にスライドさせる駆動機構３４とからなる押圧機構３６を複数（３）組備えると共に、前記複数組の押圧機構３６を前記入力軸２０と出力軸２２の軸心位置２０ａ，２２ａにおいてベベルギヤ４０を介して接続する一方、前記複数組の押圧機構３６の少なくともいずれかの駆動機構３４を駆動源（電動モータ）４２に接続する如く構成したので、可動ディスク１２ａなどの平坦面の裏面側の円錐面においてベルト（動力伝達部材）１６と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力の無駄な消費を防止して力の伝達率を向上させることができると共に、駆動プーリ１２と従動プーリ１４の構造の強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

即ち、可動ディスク１２ａなどの裏面側に形成される平坦面と係合して押圧可能な平坦面部３０ａを有する第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂとスライド可能に係合する第２テーパ面３２ａを有する第２スライド部材３２を駆動機構３４で半径方向２４にスライドさせる押圧機構３６を備えるように構成したので、換言すれば第１スライド部材３０の平坦面部３０ａを介して可動ディスクを軸方向に押圧する押圧機構３６を備えるように構成したので、円錐面に対するベルト（動力伝達部材）１６の位置に応じて押圧機構３６を動作させることが可能となり、よって可動ディスクの平坦面の裏面側の円錐面においてベルト１６と接触している部位を中心とする限られた面積において押圧力を印加させることができ、よって力を効率良く伝達することができ、力の伝達率を向上させることができる。また、それによって駆動プーリ１２と従動プーリ１４の構造の不要な強度化を回避することができるため、強度化による重量やコストの増加を防止することができる。

さらに、この押圧機構３６を複数（３）組備えると共に、複数組の押圧機構を入力軸２０と出力軸２２の軸心位置２０ａ，２２ａにおいてベベルギヤ４０を介して接続する一方、その少なくともいずれかの駆動機構３４を電動モータ（駆動源）４２に接続する如く構成したので、１個の電動モータ４２で複数組の押圧機構を動作させることが可能となり、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

また、前記複数組の押圧機構３６は、前記駆動プーリ１２と従動プーリ１４の入力軸２０と出力軸２２の軸心位置２０ａ，２２ａを結ぶ直線上に配置される（第３）押圧機構３６ｃを少なくとも含む如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスク１２ａなどの裏面側の円錐面のベルト１６と接触している部位のうち、可動ディスク１２ａなどに作用するベルト１６からの反力が大きくなる部位で押圧力を印加することができるため、可動ディスク１２ａなどの撓みを抑制することができ、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

また、前記複数組の押圧機構３６は、前記動力伝達部材（ベルト）１６が前記駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ａ点、Ｂ点）に配置される押圧機構３６と、前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｃ点、Ｄ点）に配置される押圧機構３６とを少なくとも含む如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスクの裏面側の円錐面のベルト１６と接触している部位のうち、同様に可動ディスク１２ａなどに作用するベルト１６からの反力が大きくなる部位で押圧力を印加することができるため、可動ディスク１２ａなどの撓みを抑制することができ、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

また、前記複数組の押圧機構３６は、前記変速比が最小（ＯＤ）となるときに前記動力伝達部材（ベルト）１６が前記駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ａ点）と前記変速比が最大（ＬＯＷ）となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ｂ点）とを結ぶ線上に配置される（第１）押圧機構３６ａと、前記変速比が最小（ＯＤ）となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｄ点）と前記変速比が最大（ＬＯＷ）となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｃ点）とを結ぶ線上に配置される（第２）押圧機構３６ｂとを少なくとも含む如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスク１２ａなどの裏面側の円錐面のベルト１６と接触している部位のうち、同様に可動ディスク１２ａなどに作用するベルト１６からの反力が大きくなる、変速比が最小あるいは最大となるときの巻き付き開始点と巻き付き終了点に相当する部位で押圧力を印加することができるため、可動ディスク１２ａなどの撓みを抑制することができ、よって力の伝達率を一層向上させることができる。

また、前記第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂは、前記入力軸２０と出力軸２２の軸心位置２０ａ，２２ａ側で前記平坦面部３０ａと鋭角θで交差する如く構成したので、上記した効果に加え、可動ディスクの裏面側の円錐面のベルト１６と接触している部位を中心とする限られた面積に押圧力を印加させることができて力の伝達率を向上させることができると共に、第１スライド部材３０の第１テーパ面３０ｂは半径方向２４の外周２６側に向かうにつれて厚くなるように構成される結果、半径方向の外周２６側で薄くなる円錐面を補強することができる。

また、前記複数組の押圧機構３６が３組からなる如く構成したので、上記した効果に加え、例えば、駆動プーリ１２と従動プーリ１４の入力軸２０と出力軸２２の軸心位置２０ａ，２２ａを結ぶ直線上に配置される（第３）押圧機構３６ｃと、動力伝達部材（ベルト）１６が駆動プーリ１２への巻き付きを開始する巻き付き開始点（Ａ点、Ｂ点）に配置される（第１）押圧機構３６ａと、動力伝達部材が駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点（Ｃ点、Ｄ点）に配置される（第２）押圧機構３６ｂとからなる如く構成することも可能となり、それによって力の伝達率を一層向上させることができる。

また、前記駆動機構３４は、前記駆動源（電動モータ）４２に接続されると共に、前記第２スライド部材３２に穿設されたねじ溝３４ａにボールを介して螺合されるねじ軸３４ｂを有するボールねじからなる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動機構３４の摩擦抵抗を減らすことができると共に、駆動機構３４への潤滑油の供給を容易にすることができる。

また、前記駆動源４２が電動モータからなる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動機構３４への駆動力の供給／停止の応答性を油圧に比して向上させることができる。

尚、上記においてＣＶＴの無端伝達要素として金属製のベルト１６を開示したが、それに限られるものではなく、揺動ピンからなるチェーンあるいはゴム製のベルトなどであっても良い。

１０ ＣＶＴ（無段変速機）、１２ 駆動プーリ、１２ａ 可動ディスク、１２ａ１ 第１円錐面、１２ａ２ 平坦面、１２ｂ 固定ディスク、１２ｂ１ 第２円錐面、１２ｂ２ 第３円錐面、１２ｂ３ ベアリング、１４ 従動プーリ、１４ｂ 固定ディスク、１４ｂ１ 第５円錐面、１６ ベルト（動力伝達部材）、２０ 入力軸、２０ａ 軸心位置、２２ 出力軸、２２ａ 軸心位置、３０ 第１スライド部材、３０ａ 平坦面部、３０ｂ 第１テーパ面、３２ 第２スライド部材、３２ａ 第２テーパ面、３２ｂ ニードル、３４ 駆動機構、３４ａ ねじ溝、３４ｂ ねじ軸、３６ 押圧機構、３６ａ 第１押圧機構、３６ｂ 第２押圧機構、３６ｃ 第３押圧機構、４０ ベベルギヤ、４２ 電動モータ（駆動源）、４４ 減速機構

Claims (8)

1. 原動機の駆動力で回転可能な入力軸上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されると共に、第１円錐面と前記第１円錐面の裏面側に形成される平坦面とを有する可動ディスクと、前記第１円錐面と対向して配置される第２円錐面を有すると共に、前記入力軸上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスクとからなる駆動プーリと、回転可能な出力軸上に回転不能かつ軸方向移動可能に配置されると共に、第３円錐面と前記第３円錐面の裏面側に形成される平坦面とを有する可動ディスクと、前記第３円錐面と対向して配置される第４円錐面を有すると共に、前記出力軸上に回転不能かつ軸方向移動不能に配置される固定ディスクとからなる従動プーリと、前記駆動プーリの可動、固定ディスクの第１、第２円錐面と前記従動プーリの可動、固定ディスクの第３、第４円錐面の間に巻き付けられる動力伝達部材とを備え、前記動力伝達部材の巻き付き半径に応じた変速比で前記駆動力を前記入力軸から前記出力軸に伝達する無段変速機において、前記駆動プーリと従動プーリの可動ディスクの平坦面に対して半径方向にスライド可能に設けられると共に、前記平坦面と係合して押圧可能な平坦面部と前記平坦面部と交差する第１テーパ面とを有する第１スライド部材と、前記第１スライド部材の第１テーパ面とスライド可能に係合する第２テーパ面を有する第２スライド部材と、前記第２スライド部材を前記半径方向にスライドさせる駆動機構とからなる押圧機構を複数組備えると共に、前記複数組の押圧機構を前記入力軸と出力軸の軸心位置においてベベルギヤを介して接続する一方、前記複数組の押圧機構の少なくともいずれかの駆動機構を駆動源に接続したことを特徴とする無段変速機。
2. 前記複数組の押圧機構は、前記駆動プーリと従動プーリの前記入力軸と出力軸の軸心位置を結ぶ直線上に配置される押圧機構を少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
3. 前記複数組の押圧機構は、前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点に配置される押圧機構と、前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点に配置される押圧機構とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１または２記載の無段変速機。
4. 前記複数組の押圧機構は、前記変速比が最小となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点と前記変速比が最大となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを開始する巻き付き開始点とを結ぶ線上に配置される押圧機構と、前記変速比が最小となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点と前記変速比が最大となるときに前記動力伝達部材が前記駆動プーリへの巻き付きを終了する巻き付き終了点とを結ぶ線上に配置される押圧機構とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無段変速機。
5. 前記第１スライド部材の第１テーパ面は、前記入力軸と出力軸の軸心位置側で前記平坦面部と鋭角で交差することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無段変速機。
6. 前記複数組の押圧機構が３組からなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の無段変速機。
7. 前記駆動機構は、前記駆動源に接続されると共に、前記第２スライド部材に穿設されたねじ溝にボールを介して螺合されるねじ軸を有するボールねじからなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の無段変速機。
8. 前記駆動源が電動モータからなることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の無段変速機。

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