JP3663946B2 - Continuously variable transmission pulley - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルト式の無段変速機におけるプーリに関し、特にそのプーリを構成しているシーブと円筒状部材の結合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ベルト式の無段変速機は、駆動側のプーリと従動側のプーリとの巻き掛け半径を連続的に変化させることにより、変速比を無段階に変更するように構成されている。したがって各プーリは、軸線方向に移動可能な可動シーブと軸線方向に対して固定した固定シーブとによって構成され、これらのシーブの間に形成されるV溝にベルトを巻き掛けるようになっている。
【0003】
この種の無段変速機におけるプライマリープーリの一例を説明すると、図3において、ここに示すプライマリープーリは固定シーブ1と可動シーブ2を備えており、その固定シーブ1の円錐状ベルト接触面11と可動シーブ2の円錐状ベルト接触面12との間に形成されたV字状のベルト溝13に無端ベルト14が巻き掛けられる。
【0004】
トルクが入出力される軸3が固定シーブ1に一体に形成されており、この軸3に可動シーブ2の軸4が嵌合されている。これらの軸3,4の間には、両者の軸線方向への相対移動を可能にし、かつ回転方向には一体化するボールスプライン17が設けられている。
【0005】
可動シーブ2は油圧によって軸線方向に移動するように構成されており、そのために可動シーブ2の背面側の外周部に、シリンダ5の円筒状の端部がかしめ結合されている。また、このシリンダ5の円筒状内周面に固定ピストン6の外周側の端部がシール材7を介して液密状態に摺動自在に嵌合し、そのピストン6の内周側の端部が前記軸3の外周面に液密状態で嵌合固定されている。したがって、可動シーブ2の背面と軸4の外周面とシリンダ5の内周面と軸3の外周面とによって油室8が区画形成されている。さらに、可動シーブ2の背面とピストン6の内面との間にコイルスプリング9が圧縮状態で配置され、このコイルスプリング9の弾発力によって可動シーブ2が固定シーブ1側に押されている。
【0006】
前記油室8に対して圧油を給排するための油路18,19および油路15,16が、軸3および軸4を貫通して形成されており、これらの油路18,19,15,16を介して油室8に油圧を加えることにより可動シーブ2が固定シーブ1側に移動してベルト溝13の幅が減少してベルト14の巻き掛け半径が増大し、また反対にこれらの油路18,19,15,16を介して油室8から排圧することにより、ベルト14の張力によって可動シーブ2が固定シーブ1から離れる方向に押され、その結果、ベルト溝13の幅が増大してベルト14の巻き掛け半径が減少するように構成されている。なお、油室8に対する油圧の給排は、アクセル開度や走行状態に基づいた変速信号によって制御される。
【0007】
このように可動シーブ2には、その背面側に油圧を作用させるためにシリンダ5が一体化されている。これら可動シーブ2とシリンダ5との結合構造として、従来、かしめ構造が採用されており、その一例が特開平9−329208号公報に記載されている。この公報に記載された構造は、かしめに伴う軸線方向力によってシーブにおけるベルト接触面を正規の形状とするための構造であり、具体的には、図4に示すように、可動シーブ2の背面25に突設された円筒状嵌合部20の外周面21の基部に凹溝22を形成し、可動シーブ2の背面25にシリンダ5の軸に直角で平坦な先端面23を当接させた状態でこの円筒状先端部の外周面をかしめローラ30の円筒状押圧面により半径方向で内側に押圧して凹溝22内にかしめることによって結合する。そして、シリンダ5の先端部を凹溝22にかしめて圧入する際に、シリンダ5および可動シーブ2に軸線方向に荷重が作用し、その軸線方向力によって可動シーブ2をベルト接触面側に変形させ、所期の形状とする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の構造では、図4から明らかなように、可動シーブ2とシリンダ5とが軸線方向に向けて係合した構造となっている。しかしながら油室8の内部に供給した圧油による圧力は全ての面に均等に作用するので、シリンダ5が膨張しようとする。上記従来の構造では、このシリンダ5の膨張方向に対して可動シーブ2とシリンダ5とを積極的に係合させる部分がなく、そのため、油室8内に供給される油圧が高くなると、可動シーブ2とシリンダ5とを結合しているかしめ部に緩みが生じ、ここから圧油が漏洩したり、シリンダ5が可動シーブ2から外れたりするおそれがあった。
【0009】
この発明は、上記の事情を背景にしてなされたものであり、シーブとこれに一体化される円筒状部材のかしめ構造による結合を確実かつ強固なものとすることのできるプーリを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段およびその作用】
請求項1の発明は、上記の目的を達成するために、ベルトが巻き掛けられるシーブの背面に軸線方向に突設された円筒状嵌合部における外周面の基部に凹溝を形成し、その円筒状嵌合部に嵌合させた円筒状部材の先端部を前記シーブの背面に当接させた状態でこの円筒状部材の先端部を前記凹溝にかしめることによってシーブと円筒状部材とを結合してなり、前記シーブの背面と前記円筒状部材の内周面とが、シーブを軸線方向に移動するための油室を区画形成している無段変速機のプーリにおいて、前記シーブの背面に前記凹溝に近接して前記円筒状部材のかしめ時にその肉が流れ込む軸線方向に窪んだ横溝が形成されているとともに、前記横溝の内径が、前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、ベルトが巻き掛けられるシーブの背面に軸線方向に突設された円筒状嵌合部における外周面の基部に凹溝を形成し、その円筒状嵌合部に嵌合させた円筒状部材の先端部を前記シーブの背面に当接させた状態でこの円筒状部材の先端部を前記凹溝にかしめることによってシーブと円筒状部材とを結合してなる無段変速機のプーリにおいて、前記シーブの背面に前記凹溝に近接して前記円筒状部材のかしめ時にその肉が流れ込む軸線方向に窪んだ横溝が形成され、かつ前記横溝の外径が、かしめ部分の外径より小さく設定されているとともに、前記横溝の内径が、前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定されていることを特徴とするものである。
さらに、請求項3の発明は、ベルトが巻き掛けられるシーブの背面に軸線方向に突設された円筒状嵌合部における外周面の基部に凹溝を形成し、その円筒状嵌合部に嵌合させた円筒状部材の先端部を前記シーブの背面に当接させた状態でこの円筒状部材の先端部を前記凹溝にかしめることによってシーブと円筒状部材とを結合してなる無段変速機のプーリにおいて、前記シーブの背面に前記凹溝に近接して前記円筒状部材のかしめ時にその肉が流れ込む軸線方向に窪んだ横溝が形成され、かつ前記横溝の内径が、前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定されていることを特徴とするものである。
またさらに、請求項4の発明は、請求項1における前記横溝の外径が、かしめ部分の外径より小さく設定されていることを特徴とする無段変速機のプーリである。
【0011】
したがってこの発明によれば、かしめ加工によって変形した円筒状部材の先端部の肉が前記凹溝と横溝とに入り込み、これらの溝を介して円筒状部材とシーブとが係合する。その凹溝は、前記円筒状嵌合部の外周面に形成されたものであるから、この凹溝によって円筒状部材とシーブとが軸線方向に対して一体化するように係合した状態になり、これに対して横溝は、軸線方向に向けて形成したものであるから、この横溝によって円筒状部材とシーブとが半径方向に対して一体化するように係合した状態になる。そのため、軸線方向および半径方向のいずれの方向に荷重がかかっても、円筒状部材とシーブとのかしめ加工による結合部分でゆるみが生じることがなく、円筒状部材とシーブとが確実かつ強固に結合される。特に、円筒状部材の内周面が油室の一部を形成している場合には、横溝に入っている肉が油室内の油圧に応じて横溝の外周側の内壁に押圧されるので、この部分でのシール性が向上する。また、横溝の外径がかしめ部分の外径より小さく設定されていれば、円筒状部材の端部を横溝に差し込んだ状態ではなく膨出した肉を横溝に圧入した状態となるので、嵌合強度が高くなる。さらに、横溝の内径を前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定すれば、凹溝に流れ込んだ肉の一部ではなくこれとは別の肉が横溝に流入した状態になるので、その肉が横溝に対して強固に密着し、その結合強度が高くなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明の具体例を図に基づいて説明する。図1は、前述した図3に示す可動シーブ2と円筒状部材であるシリンダ5とをかしめ加工によって結合一体化したプーリにこの発明を適用した例を示しており、その可動シーブ2の背面25に軸線方向に突出させて形成された円筒状嵌合部20の基部すなわち可動シーブ2の背面25と円筒状嵌合部20の外周面21との交差部には、従来と同様に凹溝22が形成されている。これに加えて、可動シーブ2の背面25には、軸線方向に窪んだ横溝40が形成されている。この横溝40は、可動シーブ2の円周方向の全体に連続した環状溝であってもよく、あるいは前記背面25の一部に円周方向に向けて形成されたものであってもよい。また、この横溝40の位置は、円筒状嵌合部20の外周面21より僅か外周側である。
【0013】
そして、シリンダ5が円筒状嵌合部20の外周側に嵌合させられるとともに、その先端面が可動シーブ2の背面25に当接され、その状態でシリンダ5の先端部を、その外周側からかしめローラ30により半径方向で内側に加圧され、かしめ結合により可動シーブ2とシリンダ5とが連結一体化されている。すなわちかしめ加工に伴う材料流動が凹溝22と横溝40とに向けて生じ、シリンダ5の先端部の肉がこれらの溝22,40に入り込んで係合した状態となり、これをもって可動シーブ2とシリンダ5とが結合されている。
【0014】
ここで、横溝40の各部の寸法について図2を参照して説明すると、横溝40の外径Do は、かしめ部分の外径すなわちかしめ深さの径Wo より僅か小さく設定され、また、内径Di は円筒状嵌合部20の外径(シリンダ5の内径)Wi より僅か大きく設定されている。これは、シリンダ5の横溝40対する嵌合強度を高くするためである。すなわち、横溝40の外径Do がかしめ部分の外径Wo より小さいことにより、シリンダ5の先端部を横溝40に差し込んだ状態ではなく膨出した肉を横溝40に圧入した状態となり、また、内径Di が円筒状嵌合部20の外径Wi より大きいことにより、凹溝22に流れ込んだ肉の一部が横溝40に流入した状態ではなくこれとは別の肉が横溝40に流入した状態になる。そのため、横溝40においても、凹溝22におけると同様に、流入した肉が横溝40の内面に強固に密着し、その結合強度が高くなる。
【0015】
なお、他の構成は図3および図4に示す従来のものと同様であり、対応する部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【0016】
図1に示す構成のプーリにおいても、可動シーブ2の背面側に形成されている油室8に圧油が供給されその内部圧力が高くなる。その結果、シリンダ5にはその外径を増大させる方向に荷重が作用するが、その先端部の肉が横溝40に入り込んでいて半径方向に対しても係合している状態になっているので、可動シーブ2に対する結合部分における半径方向で外側への変形が阻止され、かしめ部すなわちシリンダ5の先端部が可動シーブ2から外れることはない。また、横溝40内に入っている肉が油室8内の油圧に応じて横溝40の外周側の内壁に押圧されるので、この部分でのシール性が向上し、したがって、油室8内の圧油がかしめ部から漏洩することを防止できる。
【0017】
一方、かしめローラ30によってシリンダ5の先端部を半径方向で内側にかしめる場合、材料流動が半径方向のみならず軸線方向にも生じるが、図1に示す構成では、横溝40を形成してあることにより、軸線方向への材料流動が部分的であっても可能になり、そのため、かしめ加工に伴ってシリンダ5に作用する軸線方向の荷重が小さくなる。その結果、シリンダ5の軸方向長さ、円筒度、真円度に対する悪影響を軽減できるとともにかしめローラ30が受ける横力が少なくなるので、かしめローラ30の軸受の損傷を防止してその寿命を延長することができる。
【0018】
なお、上述した例では、ベルト式無段変速機におけるプライマリープーリを例に採って説明したが、この発明はセカンダリープーリにも適用でき、要は、シーブの背面側にシリンダなどの円筒状部材を軸線方向に延ばして連結した構造のプーリ、特にその円筒状部材の内部の圧力を高くする構成のプーリに適用することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、シーブの背面側で円筒状部材をかしめ加工によって結合する部分に、円筒状部材の肉を流入させる溝として、半径方向で内側に窪んだ凹溝と軸線方向に向けて窪んだ横溝とを形成したので、円筒状部材を軸線方向に対してのみならず半径方向に対してもシーブに係合させることが可能になり、その結果、円筒状部材の内部に流体圧を加えても、円筒状部材の膨張によりかしめ部が外れたり、流体圧の漏洩が生じたりすることがなく、シーブと円筒状部材とを確実かつ強固に連結することができる。特に、円筒状部材の内部の圧力が高くなることにより、横溝における外周側の内壁に円筒状部材の肉がより強く押し付けられるので、この部分でのシール性が向上する。また、横溝の外径がかしめ部分の外径より小さく設定されていれば、円筒状部材の端部を横溝に差し込んだ状態ではなく膨出した肉を横溝に圧入した状態となるので、嵌合強度が高くなる。さらに、横溝の内径を前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定すれば、凹溝に流れ込んだ肉の一部ではなくこれとは別の肉が横溝に流入した状態になるので、その肉が横溝に対して強固に密着し、その結合強度が高くなる。
【0020】
また、かしめ加工時における軸線方向への肉の流動を横溝によって許容することになるので、かしめ加工時に円筒状部材に作用する軸線方向の応力が小さくなり、その結果、円筒状部材の軸方向長さ、円筒度、真円度に対する悪影響を軽減できる。同時に、かしめローラが受ける横力が少なくなるので、かしめローラの軸受の損傷を防止してその寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一具体例を示す部分的拡大断面図である。
【図2】 その横溝の各寸法を説明するための説明図である。
【図3】 従来の無段変速機のプーリを示す縦断面図である。
【図4】 従来の可動シーブとシリンダとのかしめ構造を示す部分的拡大断面図である。
【符号の説明】
2…可動シーブ、 25…背面、 5…シリンダ、 23…内端、 20…フランジ、 21…外周面、 22…凹溝、 30…かしめローラ、 40…横溝。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulley in a belt type continuously variable transmission, and more particularly to a coupling structure of a sheave and a cylindrical member constituting the pulley.
[0002]
[Prior art]
The belt-type continuously variable transmission is configured to continuously change the gear ratio by continuously changing the wrapping radius between the driving pulley and the driven pulley. Accordingly, each pulley is constituted by a movable sheave movable in the axial direction and a fixed sheave fixed in the axial direction, and a belt is wound around a V groove formed between the sheaves.
[0003]
An example of a primary pulley in this type of continuously variable transmission will be described. In FIG. 3, the primary pulley shown here includes a fixed sheave 1 and a
[0004]
A shaft 3 through which torque is input and output is formed integrally with the fixed sheave 1, and the shaft 4 of the
[0005]
The
[0006]
[0007]
Thus, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional structure described above, as is apparent from FIG. 4, the
[0009]
The present invention has been made in the background of the above circumstances, and provides a pulley capable of surely and firmly coupling a sheave and a cylindrical member integrated with the sheave by a caulking structure. It is the purpose.
[0010]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 forms a concave groove in the base of the outer peripheral surface of the cylindrical fitting portion protruding in the axial direction on the back surface of the sheave around which the belt is wound. A sheave, a cylindrical member, and a cylindrical member are formed by caulking the distal end portion of the cylindrical member into the concave groove in a state where the distal end portion of the cylindrical member fitted into the cylindrical fitting portion is in contact with the back surface of the sheave. In the pulley of the continuously variable transmission, the back surface of the sheave and the inner peripheral surface of the cylindrical member define an oil chamber for moving the sheave in the axial direction. back said is recessed transverse groove formed adjacent to the groove in the axial direction in which the meat flows during crimping of the cylindrical member in Rutotomoni, the inner diameter of the transverse grooves is greater than the outer diameter of the cylindrical fitting portion that it has set those characterized.
In the invention of
Furthermore, in the invention of claim 3, a concave groove is formed in the base portion of the outer peripheral surface of the cylindrical fitting portion projecting in the axial direction on the back surface of the sheave around which the belt is wound, and is fitted into the cylindrical fitting portion. Steplessly formed by joining the sheave and the cylindrical member by caulking the tip of the cylindrical member into the concave groove with the tip of the combined cylindrical member in contact with the back of the sheave In the pulley of the transmission, a lateral groove that is depressed in the axial direction is formed on the back surface of the sheave in the vicinity of the concave groove so that the flesh flows when the cylindrical member is caulked, and the inner diameter of the horizontal groove is the cylindrical fitting. It is characterized by being set larger than the outer diameter of the joint.
Further, the invention of claim 4 is the pulley of the continuously variable transmission, wherein the outer diameter of the lateral groove in claim 1 is set smaller than the outer diameter of the caulking portion .
[0011]
Therefore, according to the present invention, the flesh of the tip end portion of the cylindrical member deformed by the caulking process enters the concave groove and the lateral groove, and the cylindrical member and the sheave are engaged through these grooves. Since the concave groove is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical fitting portion, the cylindrical member and the sheave are engaged with each other so as to be integrated in the axial direction by the concave groove. On the other hand, since the lateral groove is formed in the axial direction, the cylindrical member and the sheave are engaged by the lateral groove so as to be integrated in the radial direction. Therefore, even if a load is applied in either the axial direction or the radial direction, the cylindrical member and the sheave are securely joined firmly without any loosening caused by caulking between the cylindrical member and the sheave. Is done. In particular, when the inner peripheral surface of the cylindrical member forms part of the oil chamber, the meat in the lateral groove is pressed against the inner wall on the outer peripheral side of the lateral groove according to the hydraulic pressure in the oil chamber, The sealing performance at this portion is improved. If the outer diameter of the lateral groove is set smaller than the outer diameter of the caulking portion, the end of the cylindrical member is not inserted into the lateral groove, but the bulged meat is pressed into the lateral groove. Strength increases. Furthermore, if the inner diameter of the lateral groove is set to be larger than the outer diameter of the cylindrical fitting portion, not a part of the meat that has flowed into the concave groove but another meat flows into the lateral groove. Firmly adheres to the lateral grooves, and the bond strength is increased.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a pulley in which the
[0013]
Then, the
[0014]
Here, the dimensions of each part of the
[0015]
Other configurations are the same as those of the conventional one shown in FIGS. 3 and 4, and the corresponding members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0016]
Also in the pulley having the configuration shown in FIG. 1, the pressure oil is supplied to the
[0017]
On the other hand, when the tip of the
[0018]
In the above example, the primary pulley in the belt type continuously variable transmission has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a secondary pulley. In short, a cylindrical member such as a cylinder is provided on the back side of the sheave. The present invention can be applied to a pulley having a structure of extending and connecting in the axial direction, in particular, a pulley configured to increase the pressure inside the cylindrical member.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as a groove for allowing the cylindrical member to flow into the portion where the cylindrical member is joined by caulking on the back side of the sheave, the concave groove recessed inward in the radial direction and Since the lateral groove that is recessed in the axial direction is formed, the cylindrical member can be engaged with the sheave not only in the axial direction but also in the radial direction. As a result, the cylindrical member Even if fluid pressure is applied to the inside, the sheave and the cylindrical member can be securely and firmly connected without causing the caulking portion to come off due to the expansion of the cylindrical member or the leakage of fluid pressure. In particular, when the pressure inside the cylindrical member is increased, the thickness of the cylindrical member is more strongly pressed against the inner wall on the outer peripheral side of the lateral groove, so that the sealing performance at this portion is improved . If the outer diameter of the lateral groove is set smaller than the outer diameter of the caulking portion, the end of the cylindrical member is not inserted into the lateral groove, but the bulged meat is pressed into the lateral groove. Strength increases. Furthermore, if the inner diameter of the lateral groove is set to be larger than the outer diameter of the cylindrical fitting portion, not a part of the meat that has flowed into the concave groove but another meat flows into the lateral groove. Firmly adheres to the lateral grooves, and the bond strength is increased.
[0020]
In addition, since the flow of meat in the axial direction during caulking is allowed by the lateral groove, the axial stress acting on the cylindrical member during caulking is reduced, and as a result, the axial length of the cylindrical member is reduced. In addition, adverse effects on cylindricity and roundness can be reduced. At the same time, since the lateral force received by the caulking roller is reduced, the bearing of the caulking roller can be prevented from being damaged and its life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing a specific example of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining each dimension of the lateral groove.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a pulley of a conventional continuously variable transmission.
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view showing a conventional caulking structure between a movable sheave and a cylinder.
[Explanation of symbols]
2 ...
Claims (4)
前記シーブの背面に前記凹溝に近接して前記円筒状部材のかしめ時にその肉が流れ込む軸線方向に窪んだ横溝が形成されているとともに、
前記横溝の内径が、前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定されていること
を特徴とする無段変速機のプーリ。A tip of a cylindrical member formed by forming a concave groove in the base portion of the outer peripheral surface of the cylindrical fitting portion projecting in the axial direction on the back surface of the sheave around which the belt is wound, and fitted into the cylindrical fitting portion The sheave and the cylindrical member are joined by caulking the tip of the cylindrical member in the concave groove in a state in which the sheave is in contact with the back surface of the sheave. In the pulley of the continuously variable transmission in which the inner peripheral surface defines an oil chamber for moving the sheave in the axial direction,
The sheave back to the proximate the groove lateral grooves recessed in the axial direction in which the meat flows during crimping of the cylindrical member is formed Rutotomoni,
The inner diameter of the lateral groove is set larger than the outer diameter of the cylindrical fitting portion.
Pulley of the continuously variable transmission according to claim.
前記横溝の内径が、前記円筒状嵌合部の外径より大きく設定されていること
を特徴とする無段変速機のプーリ。A tip of a cylindrical member formed by forming a concave groove in the base portion of the outer peripheral surface of the cylindrical fitting portion projecting in the axial direction on the back surface of the sheave around which the belt is wound, and fitted into the cylindrical fitting portion In a pulley of a continuously variable transmission in which the sheave and the cylindrical member are coupled by caulking the tip of the cylindrical member in the concave groove in a state where the sheave is in contact with the back surface of the sheave, in proximity to the groove on the rear transverse groove recessed in the axial direction in which the meat flows during crimping of the cylindrical member is formed, and an outer diameter of the lateral grooves, is set smaller than the outer diameter of the caulked portion Rutotomoni ,
The inner diameter of the lateral groove is set larger than the outer diameter of the cylindrical fitting portion.
Pulley of the continuously variable transmission according to claim.
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