JP3446819B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents
ベルト式無段変速機Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
- F16H9/12—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
- F16H9/16—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts
- F16H9/18—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts only one flange of each pulley being adjustable
Description
されているベルト式無段変速機に関する。
を作動させるものとして、油圧ピストンを備えた油圧式
アクチュエータが知られており、一般的には可動シーブ
の背面とピストンとで油圧室を構成している。しかしな
がら、所望の押圧力を得るためには大きな受圧面積が必
要なため、ピストン径、シーブ径を大きくせざるを得
ず、結果として変速機自体が大型化してしまうという問
題があった。そこで例えば、特開平10-274319号公報に
開示されているようにピストンを2つにわけた油圧アク
チュエータが開発されている。
その全体の径寸法、つまり、ピストンの外径を大きくし
なくても、作動油の受圧面積を増加させることができ、
可動シーブに大きな駆動力を付与できる利点がある。
トンのうち、内周端部が可動シーブ側に係合されている
ピストン(リアピストン)においては、端部が縮径され
た段付き形状をなす可動シーブボス部の小径部にシール
を介して嵌合されるか、或いは圧入される。ここで、部
品点数の低減を考慮すると、圧入方式が好ましいが、こ
の場合には以下のような不具合がある。
必要となるため、リアピストンの組み込みが容易ではな
く、また、リアピストンが一旦圧入された後にあっては
その分解は事実上不可能になってしまう。第2に可動シ
ーブのボス部は回転軸にボールスプラインを介して噛み
合っているが、リアピストンの圧入はボールスプライン
のスプライン溝に変形を引き起こすことがあり、それゆ
え、リアピストンの圧入位置をポールスプラインから遠
ざけてる必要がある。このため、可動シーブのボス部が
必然的に長くなり、無段変速機はその軸方向長さでみて
大形化してしまう。
大面圧は高く、しかも、その面圧は変速比の変化にした
がい変動するため、片持ちとなっているリアピストンは
その支持部、すなわち、圧入部が弾性変形を繰り返して
受ける。このような弾性変形の繰り返しはリアピストン
の内周端部と可動シーブのボス部との間に微少な滑りを
引き起こすので、これらの間にフレッティング摩耗を発
生させてしまう。
ので、その目的とするところは、リアピストンの組み付
けや分解が容易であるとともにフレッティング摩耗を防
止でき、しかもその全長の短縮をも図ることができるベ
ルト式無段変速機を提供することにある。
めに、本発明(請求項1)は上述した車両用ベルト式無
段変速機において、可動シーブのための液圧アクチュエ
ータがその回転軸に設けられ、可動シーブ側に開口した
固定シェルと、固定シェルの開口端に当接した状態で可
動シーブと協働して第1液室を形成する第1ピストン
と、内周端部が可動シーブの固定シェル側に延長された
ボス部に取り付けられ、固定シェルと協働して第2液室
を形成する第2ピストンとから構成され、そして、第2
ピストンの内周端部とボス部との間に、径方向の隙間が
確保されていることに特徴を有する。
ピストンは可動シーブのボス部に隙間を存して嵌合され
る。つまり、第2ピストンは可動シーブのボス部にプレ
ス機を必要とすることなく組み付け可能である。第2ピ
ストンとボス部との間の隙間には第2液圧室内の作動液
が導かれ、この作動液は更に第2ピストンとボス部との
当接面間を通じて漏出し、これら当接面を潤滑する。具
体的には、ボス部は、固定シェル側の端部に段差面を存
して縮径形成した小径端を有し、第2ピストンは内周端
部の一端面が段差面に当接した状態で、ボス部の前記小
径端に取り付けられている。そして、小径端には第2ピ
ストンの他端面側に第2ピストンの抜止めをなすスナッ
プリングが配設されている(請求項2)。 この場合、第
2液圧室内の作動油は隙間を通じて、第2ピスントにお
ける内周端部の一端面及び前記段差面の当接面を潤滑す
る。 更に、可動シーブのボス部と回転軸との間に、可動
シーブを軸方向に摺動可能に結合するボールスプライン
結合部を更に設けるのが好ましく(請求項3)、この場
合、第2ピストンは、軸方向でみてボールスプライン結
合部と重なり合う位置に配設される。
機を示す。エンジン1からの駆動力はトルクコンバータ
2、遊星歯車機構、クラッチ及びブレーキ等からなる前
後進切換装置4を介してベルト式の無段変速装置6のプ
ライマリ軸(回転軸)8に伝達される。
イマリプーリ10と、セカンダリ軸12側のセカンダリ
プーリ14と、これらプーリ10,14間に掛け回され
たスチールベルト製の無端状駆動ベルト16を備えてお
り、その詳細については後述する。セカンダリ軸12に
はトランスファドライブギヤ20が取り付けられ、トラ
ンスファドライブギヤ20はトランスファシャフト21
上のトランスファドリブンギヤ22に噛み合っている。
また、トランスファシャフト21にはファイナルドライ
ブピニオンギヤ24が取り付けられ、ファイナルドライ
ブピニオンギヤ24はディファレンシャル装置26のリ
ングギヤ28に噛み合っている。
イマリプーリ10は固定シーブ30と可動シーブ32か
らなり、これらシーブ30,32間にて駆動ベルト16
を挟持するV字形の挟持溝34が形成されている。図か
ら明らかなように固定シーブ30はプライマリ軸8と一
体に形成され、可動シーブ32はプライマリ軸8上を移
動自在に取り付けられている。より詳しくは、可動シー
ブ32は固定シーブ30側とは反対側に延びるボス部3
6を有し、ボス部36がボールスプライン38を介して
プライマリ軸8と噛み合っている。ここで、ボールスプ
ライン38の有効域はボス部36の端部まで延びてい
る。
(液圧)アクチュエータ40により駆動可能であり、油
圧アクチュエータ40は固定シェル42を備えている。
固定シェル42はその内周端がプライマリ軸8上に固定
される一方、その外周側は可動シーブ32のボス部36
を囲む固定円筒部44として形成されており、固定円筒
部44は可動シーブ32に向けて開口している。一方、
可動シーブ32はその外周縁に固定円筒部44に向けて
延びる可動円筒部46を有し、可動円筒部46の先端は
固定円筒部44をその外側から囲むような位置関係にあ
る。
(第1ピストン)48が配置され、フロントピストン4
8は可動円筒部46の内周面及びボス部36の外周面に
それぞれシール部材50を介し液密に摺接している。フ
ロントピストン48は固定円筒部44の開口端に当接
し、可動シーブ32との間にフロント油室(第1液室)
52を区画している。
(第2ピストン)54が配置され、リアピストン54は
その外周がシール部材56を介して固定円筒部44の内
周面に摺接している。リアピストン54の内周端はボス
部36の端部を縮径した小径端58に嵌合し、固定シェ
ル42の端壁との間にてリア油室(第2液室)60を区
画している。ここで、ボス部36の小径端58はプライ
マリ軸8の軸方向でみてボールスプライン38の有効域
とオーバラップして位置付けられている。
4の内周端とボス部36の小径端56との間には所望の
環状隙間62が確保してあり、そして、リアピストン5
4の内周端部はその外面が小径端58での段差面64、
すなわち、ボス部36に当接している。ここで、環状隙
間62はリア油室60からリアピストン54における内
周端部の外面と段差面64との間を通じ、その内周端部
の外面及び段差面64の潤滑にとって必要最少限の作動
油量を漏出させる程度(図2中の矢印L参照)の大きさ
を有するものであって、環状隙間62の存在がリア油室
60内での圧力の立ち上げやリアピストン54の円滑な
移動を阻害するようなことはない。
ストン54の抜け止めとしてスナップリングCPが配設
されている。前述したフロント油室52及びリア油室6
0は、図示しない作動油通路を通じて作動油の供給を受
けることができ、そして、フロント及びリア油室52,
60内の油圧はオイルポンプや調圧弁等を含む油圧制御
手段(図示しない)により制御可能となっている。
の油圧が高められると、フロントピストン48は図2で
みて左方に押圧される。しかしながら、フロントピスト
ン48の左方への移動は固定シェル42により阻止され
ているので、フロント油室52内の油圧は可動シーブ3
2を右方に移動させる。また、リア油室60内の油圧は
リアピストン54を右方に押圧することから、リアピス
トン54はその内周端部及び段差面64を介して可動シ
ーブ32を右方に移動させる。すなわち、フロント及び
リア油室52,60内の双方の油圧が高められると、フ
ロント及びリアピストン48,54は互いに協働して可
動シーブ32を右方に移動させ、この結果、プライマリ
プーリ10における挟持溝34の溝幅が減少することに
なる。
リプーリ10のリアピストン54はその内周端とプライ
マリ軸8との間に前述したような所望の環状隙間62を
確保するようにしたので、プライマリ軸8に対してリア
ピスント54を圧入する必要はなく、リアピストン54
の取り付け、つまり、組み付けやその分解が容易なもの
となる。
イマリ軸8間におけるボールスプライン38のスプライ
ン溝がリアピストン54の圧入作業に起因して変形され
るようなこともない。したがって、図2から明らかなよ
うにプライマリ軸8の軸方向でみてボールスプライン3
8の有効域に対してリアピストン54をオーバラップし
た状態で配置でき、可動シーブ32のボス部36の長
さ、つまり、無段変速装置6の軸方向長さを短縮するこ
とができ、変速機として小形化が図れる。
36との間の環状隙間62は、前述したようにリアピス
トン54とボス部36との当接面間に潤滑油を供給する
ので、リアピストン54が弾性変形を繰り返しても、当
接面のフレッティング摩耗は確実に防止される。本発明
は上述の実施の形態に制約されるものではなく、種々の
変形が可能である。例えば本実施態様ではプライマリプ
ーリ側のピストンを例にしたが、セカンダリプーリ側の
ピストンにも適用可能であり、また、各部の具体的な形
状及び配置は本発明の技術思想を逸脱しない範囲内にて
適宜変更可能である。
述の態様のみに限られるものではないし、更に、本発明
の無段変速装置は車両用以外の変速機にも適用可能であ
ることは言うまでもない。
段変速機(請求項1,2)によれば、可動シーブに対す
る第2ピストンの組み付けに圧入を必要としないので、
その組み付けや分解が容易になり、また、可動シーブの
ボス部と第2ピストンとの間の当接面、つまり、第2ピ
ストンにおける内周端部の一端面と小径端の段差面に潤
滑油が供給されるので、これら当接面のフレッティング
摩耗をも防止できる利点がある。更に、第2ピストンと
ポールスプライン結合部とをオーバラップして配設可能
であるから(請求項3)、無段変速機全体の小形化をも
図ることができる。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 回転軸に設けられた固定シーブと、前記
回転軸に沿い移動自在に設けられ、前記固定シーブと協
働して無端状駆動ベルトのための挟持溝を形成する可動
シーブと、前記可動シーブを前記回転軸の軸方向に駆動
し、前記挟持溝の幅を可変する液圧アクチュエータとを
備えたベルト式無段変速機において、 前記液圧アクチュエータは、 前記回転軸に設けられ、前記可動シーブ側に開口した固
定シェルと、 前記固定シェルの開口端に当接した状態で前記可動シー
ブと協働して第1液室を形成する第1ピストンと、 内周端部が前記可動シーブの前記固定シェル側に延長さ
れたボス部に取り付けられ、前記固定シェルと協働して
第2液室を形成する第2ピストンと、 を具備し、 前記第2ピストンの前記内周端部と前記ボス部との間に
は、径方向の隙間が確保されている ことを特徴とするベ
ルト式無段変速機。 - 【請求項2】 前記ボス部は、前記固定シェル側の端部
に段差面を存して縮径形成した小径端を有し、 前記第2ピストンは前記内周端部の一端面が前記段差面
に当接した状態で、前記ボス部の前記小径端に取り付け
られ、 前記小径端には前記第2ピストンの他端面側にスナップ
リングが配設され、 前記第2ピストンは前記スナップリングにより抜止めさ
れていることを特徴とする請求項1に記載のベルト式無
段変速機。 - 【請求項3】 前記可動シーブの前記ボス部と前記回転
軸との間に設けられ、前記可動シーブを前記軸方向に摺
動可能に結合するボールスプライン結合部を更に備え、 前記第2ピストンは、前記軸方向でみて前記ボールスプ
ライン結合部と重なり合う位置に配設されていることを
特徴とする請求項1又は2に記載のベルト式無段変速
機。
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