JP2019124314A - ベルト式無段変速機構を備えた自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルト式無段変速機構を容易に着脱可能なベルト式無段変速機構を備えた自動変速機を提供すること。【解決手段】 本発明のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機では、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに巻回されたベルトと、を備えたベルト式無段変速機構を収容する変速機パックと、動力源と接続され前記プライマリプーリとスプライン嵌合可能な回転軸と、前記セカンダリプーリとスプライン嵌合可能であって駆動輪に駆動力を出力する回転軸と、を収容すると共に、前記変速機パックを取り付ける変速機ケースと、前記変速機ケースに形成され、前記変速機パックの外周を覆うと共に、軸方向が開放され、周方向の一部が前記変速機パックを通過可能に開放された開口部を有するガイドフランジと、を備えた。【選択図】 図８

Description

本発明は、ベルト式無段変速機構を備えた自動変速機に関する。

特許文献１には、車両用のベルト式無段変速機の構成が開示されている。このベルト式無段変速機は、変速機ハウジングにプライマリプーリ及びセカンダリプーリの一端が軸支され、他端が変速機カバーに軸支されている。

特表２０１３−５４０２４５号公報

ここで、市場からは、ベルト式無段変速機のベルトのみを交換したいという要望や、ベルトとプーリとをアッセンブリ交換したいという要望がなされている。よって、トランスミッションを車両に搭載した状態でベルトやアッセンブリの交換ができれば効率的である。しかしながら、特許文献１に記載のベルト式無段変速機の場合、ベルトのみ、もしくはアッセンブリ交換する場合であっても、一旦、トランスミッションを全て車両から取り外し、トランスミッションを分解する必要があり、高コストで多くの工数を要するという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ベルト式無段変速機構を容易に着脱可能なベルト式無段変速機構を備えた自動変速機を提供することを目的とする。

本発明のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機では、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに巻回されたベルトと、を備えたベルト式無段変速機構を収容する変速機パックと、
動力源と接続され前記プライマリプーリとスプライン嵌合可能な駆動軸と、前記セカンダリプーリとスプライン嵌合可能であって駆動輪に駆動力を出力する出力軸と、を収容すると共に、前記変速機パックを取り付ける変速機ケースと、
前記変速機ケースに形成され、前記変速機パックの外周を覆うと共に、軸方向が開放され、周方向の一部が前記変速機パックを通過可能に開放された開口部を有するガイドフランジと、
を備えた。

よって、エンジンルーム内のスペースが狭くても、変速機パックを取り外すことができ、ベルト式無段変速機構のみを容易に取り外すことができる。

実施例１のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機を搭載した車両のパワートレインを示す概略図である。 実施例１の変速機パックの正面図である。 実施例１の変速機パックのＡ−Ａ断面図である。 実施例１の変速機パックの分解側面図である。 実施例１の変速機パックの分解斜視図である。 実施例１の変速機パックとガイドフランジとの間の応力の関係を表す概略図である。 実施例１の変速機パックをコンバータケースから取り外す際の手順を表す概略断面図である。 実施例１の変速機パックをガイドフランジから取り外す際の手順を表す概略図である。

図１は、実施例１のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機を搭載した車両のパワートレインを示す概略図である。実施例１の車両は、内燃機関であるエンジン1と、変速機ケース2内に収装されたトルクコンバータと、変速機ケース2に設けられたガイドフランジ20（図８参照）に取り付けられ、ベルト式無段変速機構CVTを収容する変速機パックPACと、を有し、減速機構やディファレンシャルギヤ7を介して駆動輪に駆動力を伝達する。変速機パックPACは、図示しない油圧制御を行うコントロールバルブからプーリ油圧を供給する着脱可能なパイプP1,P2と接続されている。パイプP1,P2は、鋼管でもフレキシブルチューブでもよく、特に限定しない。

図２は実施例１の変速機パックの正面図、図３は実施例１の変速機パックのＡ−Ａ断面図、図４は実施例１の変速機パックの分解側面図、図５は実施例１の変速機パックの分解斜視図である。ベルト式無段変速機構CVTは、トルクコンバータのタービンランナと接続された回転軸と接続された変速機入力軸Inputと、変速機入力軸Inputと一体に回転するプライマリプーリ3と、変速機出力軸Outputと一体に回転するセカンダリプーリ5と、プライマリプーリ3とセカンダリプーリ5との間に巻回され動力伝達を行うベルト4と、を有する。変速機入力軸Inputのエンジン側端部には、トルクコンバータから出力された回転軸とスプライン嵌合するスプライン部31が形成されている。また、変速機出力軸Outputのエンジン側端部には、減速機構の回転軸とスプライン嵌合するスプライン部51が形成されている。実施例１では、変速機入力軸Inputのスプライン部を雌構造とし、変速機出力軸Outputのスプライン部を雄構造としたが、両者ともに雄構造もしくは雌構造でもよい。ただし、スプライン部31，51は、変速機パックPACから軸方向エンジン側に延在する長さが極力短いことが好ましい。変速機パックPACを取り外す際、変速機パックPACを軸方向に移動させる量が増大することを抑制するためである。詳細については後述する。

プライマリプーリ3には、変速機入力軸Inputと一体に形成された固定シーブ3aと、変速機入力軸Inputの軸上を移動可能な可動シーブ3bとを有する。可動シーブ3bには、プライマリ油圧室3b1が設けられ、プライマリ油圧室3b1に供給される油圧によって固定シーブ3aと可動シーブ3bとの間に押圧力を発生させ、ベルト4を狭持する。同様に、セカンダリプーリ5には、変速機出力軸Outputと一体に形成された固定シーブ5aと、変速機出力軸Outputの軸上を移動可能な可動シーブ5bとを有する。可動シーブ5bには、セカンダリ油圧室5b1が設けられ、セカンダリ油圧室5b1に供給される油圧によって固定シーブ5aと可動シーブ5bとの間に押圧力を発生させ、ベルト4を挟持する。

変速機パックPACは、有底の容器であって、ベルト式無段変速機構CVTを収容すると共に、プライマリプーリ3及びセカンダリプーリ5の一端を底部で軸支する収容容器61と、収容容器61内にベルト式無段変速機構CVTを収容後、プライマリプーリ3及びセカンダリプーリ5の他端を軸支すると共に収容容器61を密封する蓋部材62と、変速機パックPACをガイドフランジ20に固定する固定プレート63と、を有する。実施例１の変速機パックPACは、ベルト式無段変速機構CVTを収容した状態で密封されているため、潤滑油等がエンジンルーム内に漏出することがない。収容容器61は、底部に変速機入力軸Inputの一端が貫通するプライマリ貫通孔61aと、変速機出力軸Outputの一端が貫通するセカンダリ貫通孔61bと、を有する。

プライマリ貫通孔61a及びセカンダリ貫通孔61bの外周縁には、スプライン部31,51の凹凸の位相を合わせるためのキー溝が形成されている。変速機パックPAC内にプライマリプーリ3とセカンダリプーリ5とを収容する際には、キー溝と変速機入力軸Inputの回転方向位置及び変速機出力軸Outputの回転方向位置とを一致させる。これにより、変速機パックPACを組み付ける際、プライマリプーリ3の回転方向位置をスプライン嵌合可能な位置に調整すると、セカンダリプーリ5の回転方向位置も調整されるため、変速機入力軸Input及び変速機出力軸Outputの両方がスプライン嵌合可能となる。

蓋部材62は、プライマリプーリ3の他端を、ベアリングを介して支持するプライマリ支持円筒部62aと、セカンダリプーリ5の他端を、ベアリングを介して支持するセカンダリ支持円筒部62bとを有する。固定プレート63は、収容容器61の開口端部に形成されたフランジ61cと対応する形状のリング部63aと、リング部63aの外径側に突出し、ガイドフランジ20の端面と当接する固定部63bと、を有する。リング部63aには、蓋部材62を収容容器61に取り付ける蓋部材取り付けボルト64が貫通する封止用貫通孔63a1を有する。また、固定部63bには、ガイドフランジ20の端面に取り付けるパック固定ボルトが貫通するパック固定用貫通孔63b1を有する。

図６は、実施例１の変速機パックとガイドフランジとの間の応力の関係を表す概略図である。変速機パックPACには、トルクのドライブ状態やコースト状態によって異なる応力が作用する。これらの応力は、固定部63bを介してガイドフランジ20によって保持される。

図７は、実施例１の変速機パックをコンバータケースから取り外す際の手順を表す概略断面図、図８は、実施例１の変速機パックをガイドフランジから取り外す際の手順を表す概略図である。図８に示すように、ガイドフランジ20は、変速機パックPACの外周を覆うように形成された外壁を有し、軸方向は完全に開放されている。また、ガイドフランジ20は、車載時に長手方向がエンジンルームの上方前方に向けて傾斜し、かつ、上方となる一部に開口部21が形成されている。開口部21の開口幅は、変速機パックPACを変速機入力軸Inputの中心と変速機出力軸Outputの中心とを結ぶ線に沿って引き上げる際、変速機パックPACと干渉しない程度に設定されている。

次に、取り外し手順について説明する。まず、図７に示すように、パイプP1,P2を取り外し、固定部63bに取り付けられたパック固定ボルトを取り外す。次に、ガイドフランジ20内で軸方向に変速機パックPACをスライドさせ、スプライン部31,51のスプライン嵌合を取り外す。このとき、スプライン嵌合部分の長さだけ軸方向に移動すればよいため、エンジンルーム内のスペースが狭くても移動できる。

次に、変速機パックPACをエンジンルームから取り外す際には、図８に示すように、変速機パックPACをガイドフランジ20に沿って上方に引き上げ、開口部21から取り出す。このとき、作業者は、ボンネットを開け、エンジンルームに車両前方からアクセスして作業するため、ガイドフランジ20を引き抜く方向が車両上方前方に向けて傾斜していることで、作業性を向上できる。また、変速機パックPACをガイドフランジ20のガイド機能を用いて取り出すため、変速機パックPACが他の補機類と干渉することを回避できる。また、変速機パックPACを取り出す際に落下の危険がないため、安心して取り外すことができる。

以上説明したように、実施例１では、下記の作用効果が得られる。
（１）プライマリプーリ3と、セカンダリプーリ5と、両プーリに巻回されたベルト4と、を備えたベルト式無段変速機構CVTを収容する変速機パックPACと、
エンジン１（動力源）と接続されプライマリプーリ3とスプライン嵌合可能な回転軸と、セカンダリプーリ5とスプライン嵌合可能であって駆動輪に駆動力を出力する回転軸と、を収容すると共に、変速機パックPACを取り付ける変速機ケース2と、
変速機ケース2に形成され、変速機パックPACの外周を覆うと共に、軸方向が開放され、周方向の一部が変速機パックPACを通過可能に開放された開口部21を有するガイドフランジ20と、を備えた。
よって、エンジンルーム内のスペースが狭くても、変速機パックPACを取り外すことができ、ベルト式無段変速機構CVTのみを容易に取り外すことができる。

（２）変速機パックPACは、ベルト式無段変速機構CVTを密封して収容する。
よって、エンジンルーム内への潤滑油等の漏出を防止できる。
（３）ガイドフランジ20の開口部21は、車載時に上方となる位置に形成されている。
よって、作業者が変速機パックPACを取り外す際の作業性を向上できる。
（４）ガイドフランジは、長手方向が車載時に車両前方に傾斜して形成されている。
よって、作業者がボンネットを開け、車両前方から作業を行う際の作業性を向上できる。

（５）変速機パックPACは、プライマリプーリ3とセカンダリプーリ5の位相を合わせるためのキー溝（位相合わせ溝）を有する。
よって、変速機パックPACを組み付ける際、スプライン嵌合時の位相を容易に合わせることができるため、組み付け作業性を向上できる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。実施例１では、トルクコンバータを備えた車両について説明したが、トルクコンバータを備えていなくてもよい。また、動力源として内燃機関であるエンジンのみを備えた構成を例示したが、電動モータを備えたハイブリッド車両等に適用してもよい。

1 エンジン
2 変速機ケース
3 プライマリプーリ
4 ベルト
5 セカンダリプーリ
20 ガイドフランジ
61 収容容器
62 蓋部材
63 固定プレート
PAC 変速機パック
CVT ベルト式無段変速機
Input 変速機入力軸
Output 変速機出力軸

Claims (5)

1. プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに巻回されたベルトと、を備えたベルト式無段変速機構を収容する変速機パックと、
   動力源と接続され前記プライマリプーリとスプライン嵌合可能な回転軸と、前記セカンダリプーリとスプライン嵌合可能であって駆動輪に駆動力を出力する回転軸と、を収容すると共に、前記変速機パックを取り付ける変速機ケースと、
   前記変速機ケースに形成され、前記変速機パックの外周を覆うと共に、軸方向が開放され、周方向の一部が前記変速機パックを通過可能に開放された開口部を有するガイドフランジと、
   を備えたことを特徴とするベルト式無段変速機構を備えた自動変速機。
2. 請求項１に記載のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機において、
   前記変速機パックは、前記ベルト式無段変速機構を密封して収容することを特徴とするベルト式無段変速機構を備えた自動変速機。
3. 請求項１または２に記載のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機において、
   前記ガイドフランジの開口部は、車載時に上方となる位置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構を備えた自動変速機。
4. 請求項１ないし３いずれか一つに記載のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機において、
   前記ガイドフランジは、長手方向が車載時に車両前方に傾斜して形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機構を備えた自動変速機。
5. 請求項１ないし４いずれか一つに記載のベルト式無段変速機構を備えた自動変速機において、
   前記変速機パックは、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリの位相を合わせるための位相合わせ溝を有することを特徴とするベルト式無段変速機構を備えた自動変速機。

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