JP3901304B2 - ベルト式無段変速機付き伝動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有効ピッチ径を各々可変とした駆動プーリ及び被動プーリの相互間を伝動ベルトで連動連結してなるベルト式無段変速機と、一方のプーリの固定プーリ半体背面に隣接配置されるクラッチとを少なくとも備えたベルト式無段変速機付き伝動装置に関する。
【従来の技術】
上記ベルト式無段変速機付き伝動装置に組み込まれるクラッチとしては、例えば発進用クラッチ或いは前後進切換用クラッチ等があり、それらは無段変速機付き車両の発進や、前進・後退切換えのために使用される。
【０００２】
このようなクラッチは、前記伝動装置における伝動経路の配置態様その他の都合により、また該クラッチと一方のプーリとの相互間隔を詰めて軸方向の小型化を図るために、一方のプーリの固定プーリ半体背面に隣接配置されることがあり、この場合、従来では、その固定プーリ半体の背面に短円筒状のクラッチアウタの内端を溶接等により固着するようにしていた（例えば特開昭６３−４７５６０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来構造では、固定プーリ半体の、伝動負荷により撓みを比較的生じ易い外周端寄り部分（即ち該プーリ半体の外周側の半部）の背面にクラッチアウタの内端部が固着されることから、その撓みの影響をクラッチアウタが少なからず受けることがある。特にそのプーリの有効ピッチ径（即ちベルト巻付け径）が大きくなるように変速制御された場合には、その軸方向推力により固定プーリ半体の外周端寄り部分は撓み変形を起こし易く、その変形がクラッチアウタに伝わることにより、該アウタ内のクラッチ要素に好ましくない影響を与える。
【０００４】
例えばそのクラッチが、クラッチアウタ内周部に複数の摩擦板等をスプライン嵌合させると共に該アウタの先端部に摩擦板等の抜け止めのための止め具（例えばサークリップ）を装着したようなタイプの摩擦式多板クラッチである場合には、プーリの撓み変形に伴うクラッチアウタの変形のために上記止め具がずれたり或いは摩擦板等の摺動がスムーズでなくなることがあり、そのような状態のままクラッチピストンの押圧力が摩擦板等に加わると、該アウタ自体や止め具、摩擦板等が偏摩耗を起こす等して、クラッチ性能の低下を来たす等の恐れがある。
【０００５】
更に前記従来構造では、固定プーリ半体の背面に短円筒状のクラッチアウタの内端を直接固着していたので、クラッチの外径は必然的にプーリの外径よりも小径となってしまい、大容量のクラッチが使用できない問題もある。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来装置の上記問題を簡単な構造で解決することができる、ベルト式無段変速機付き伝動装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、有効ピッチ径を各々可変とした駆動プーリ及び被動プーリの相互間を伝動ベルトで連動連結してなるベルト式無段変速機と、被動プーリの固定プーリ半体背面に隣接配置される摩擦式多板クラッチとを少なくとも備えた、ベルト式無段変速機付き伝動装置であって、被動プーリが、固定プーリ半体と一体に回転する出力軸上に摺動可能に支持されて該固定プーリ半体に対向する可動プーリ半体と、その可動プーリ半体の背面に画成されていて、該可動プーリ半体を固定プーリ半体に向かって前進駆動するための油圧が供給可能な作動油室とを備えるものにおいて、前記クラッチのクラッチアウタが、複数の摩擦板を内周にスプライン嵌合した円筒状ガイド部と、そのガイド部の内端に一体に連設されて径方向内方側に延びると共に前記固定プーリ半体の背面にクリアランスを挟んで対面する環状端壁部とを有し、その環状端壁部の内周端部が前記固定プーリ半体の背面に固着されることを特徴とする。この特徴によれば、上記被動プーリの固定プーリ半体が伝動負荷に因り撓み変形を生じても、その変形の影響がクラッチアウタに及ぶことが回避され、該アウタ内のクラッチ要素に影響しないことから、変速に伴うプーリの有効ピッチ径（即ちベルト巻付け径）変化に関係なくクラッチを常に的確に作動させることができる。この場合、上記クラッチが摩擦式多板クラッチであるが、そのクラッチアウタの変形回避によって、摩擦板用止め具のずれや偏摩耗、該アウタ自体の偏摩耗、摩擦板の摺動抵抗増加や偏摩耗等が効果的に抑えられる。しかもプーリ径に関係なく多板クラッチを大径化することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【０００９】
添付図面において、図１は、本発明伝動装置の一実施例の概略を示すミッションケースの要部断面図、図２は図１の２矢視部拡大断面図である。
【００１０】
先ず、図１において、本実施例の伝動装置Ｔは、エンジンの出力を駆動車輪に伝達するための車両用伝動装置であって、そのミッションケースＭ内には、エンジンのクランク軸１にダンパ機構Ｄを介して連動連結される入力軸Ｓａと、その入力軸Ｓａに前後進切換用機構ＦＲを介して駆動プーリＰａが連動連結されるベルト式無段変速機ＣＶＴと、その変速機ＣＶＴの被動プーリＰｂに連動連結された出力軸Ｓｂと、その出力軸Ｓｂ上に設けられて被動プーリＰｂの一側に隣接配置される発進用クラッチＣと、そのクラッチＣを介して出力軸Ｓｂに連動連結される減速歯車列２と、その減速歯車列２に連動連結されて左右の車軸へ動力を分配伝達する差動機構Ｄｉとが収容されている。
【００１１】
前記無段変速機ＣＶＴは、有効ピッチ径（ベルト巻付け径）が各々可変の駆動プーリＰａ及び被動プーリＰｂ、並びにその両プーリＰａ，Ｐｂ間を連動連結する無端状の伝動ベルトＢを備えており、その構造自体は従来周知であるが、次に被動プーリＰｂの構造を簡単に説明する。被動プーリＰｂは、被動プーリ軸を兼ねる前記出力軸Ｓｂの外周に固着（図示例では一体に形成）された固定プーリ半体３と、その出力軸Ｓｂ上に摺動可能に支持されて固定プーリ半体３に対向する可動プーリ半体４とを備えており、その可動プーリ半体４を固定プーリ半体３に向かって前進駆動するための作動油室５が、出力軸Ｓｂの外周に固定支持した隔壁部材６と、可動プーリ半体４の背面と、同プーリ半体４の外周に固定支持したフランジ４ｆとにより画成される。
【００１２】
また前記作動油室５の内部には、可動プーリ半体４を固定プーリ半体３側に常時付勢して被動プーリＰｂと伝動ベルトＢとの間に初期荷重を与えるためのスプリング７が縮設される。前記作動油室５への給油は、出力軸Ｓｂ内の油路Ｓｂｐと、可動プーリ半体４を貫通する油路４ｐとを経てプーリＰｂ外の図示しない油圧供給源より制御弁手段を介して行われ、該作動油室５への給油時には、その油圧に応じて可動プーリ半体４が駆動プーリ半体３側へ前進移動して、被動プーリＰｂの有効ピッチ径を増加させることができる。
【００１３】
尚、駆動プーリＰａは、被動プーリＰｂと基本的に同様の構造であり、その駆動プーリＰａの各構成部材には被動プーリＰｂの対応する構成部材と同じ参照符号を付すに留め、構造の具体的な説明を省略する。
【００１４】
而して各プーリＰａ，Ｐｂの作動油室５に対し作動油圧を互いに独立に供給制御して各プーリＰａ，Ｐｂの有効ピッチ径を変えることで、両プーリＰａ，Ｐｂ相互間の有効ピッチ径の比率、即ち無段変速機ＣＶＴの変速比を可変制御することができ、エンジンの回転駆動力が適当に変速されながら駆動車輪側へ伝達可能である。
【００１５】
前記被動プーリＰｂの固定プーリ半体３背面には、出力軸Ｓｂ上に設けられた摩擦式の多板クラッチより成る発進用クラッチＣが隣接配置されている。図２に明示したように、この発進用クラッチＣは、被動プーリＰｂ側に固定されたクラッチアウタ８と、出力軸Ｓｂ上に軸受ｂ₀ を介して回転自在に嵌合支持されてクラッチアウタ８に同心状に囲繞されるクラッチインナ９と、それらクラッチアウタ８及びインナ９間に介装されてその間の係脱を行う摩擦係合要素とから構成されている。
【００１６】
前記クラッチアウタ８は、円筒状のアウタガイド部８ｇと、そのガイド部８ｇの内端に一体に連設されて径方向内方側に延びる内向きフランジ状の環状端壁部８ｅとより構成されており、そのアウタガイド部８ｇの内周には、摩擦係合要素としての複数の駆動摩擦板１０および１つのエンドプレート１１が摺動可能にスプライン嵌合される。一方、前記クラッチインナ９の外周には、前記駆動摩擦板１０及びエンドプレート１１と交互に重合する摩擦係合要素としての複数の被動摩擦板１２が摺動可能にスプライン嵌合される。更にアウタガイド部８ｇの内周には、エンドプレート１１に係合して該プレート１１及び駆動摩擦板１０のガイド部８ｇからの離脱（従って被動摩擦板１２のクラッチインナ９からの離脱）を阻止するサークリップ等の止め具１３が着脱可能に係止される。
【００１７】
クラッチアウタ８のアウタガイド部８ｇ内周と出力軸Ｓｂの外周とには、最内端の駆動摩擦板１０に当接するリング状のクラッチピストン１４の内、外周端がそれぞれ摺動可能に嵌合されており、このピストン１４の内面側には、該ピストン１４に摩擦板１０，１２側への押圧力を付与する作動油室１５が画成される。またそのクラッチピストン１４の外面とクラッチインナ９との間には、該ピストン１４を摩擦板１０，１２から離れる方向（即ちクラッチＣを遮断する方向）に付勢するばね１６が介装される。
【００１８】
前記作動油室１５への給油は、出力軸Ｓｂ内の油路Ｓｂｐ′を経てプーリＰｂ外の図示しない油圧供給源より制御手段を介して行われ、その作動油室１５への給油時には、その油圧に応じてクラッチピストン１４を摩擦板１０，１２側へ前進移動させて、その両摩擦板１０，１２相互を密接結合させ、発進用クラッチＣを接続作動させることができ、これにより車両が発進可能となる。
【００１９】
クラッチアウタ８と被動プーリＰｂの固定プーリ半体３とは、該固定プーリ半体３が伝動負荷によっても撓みを生じない位置で当接、固着されており、その当接部（固着部）よりも径方向外方側では該固定プーリ半体３とクラッチアウタ８とが非接触とされる。即ち、被動プーリＰｂの固定プーリ半体３の背面には、該半体３の内周端寄りの位置（即ち該プーリ半体３の内周側の半部の背面）に取付段部３ｓが形成されており、その取付段部３ｓに、クラッチアウタ８の前記環状端壁部８ｅの内周端が衝合して溶接等の固着手段により固着されており、その固着部ｗよりも径方向外方側の固定プーリ半体３背面とクラッチアウタ８（環状端壁部８ｅ、アウタガイド部８ｇ内端）との対向面間に、その全面に亘り小さなクリアランスｓが設けられる。
【００２０】
前記出力軸Ｓｂは、その軸方向に離隔した複数部位（図示例では両端部）において、伝動ケースとしてのミッションケース１内に複数（図示例では２個）の軸受ｂ₁ ，ｂ₂ を介してそれぞれ回転自在に支持されており、その相隣なる２個の軸受ｂ₁ ，ｂ₂ 間に、被動プーリＰｂおよび発進用クラッチＣが配置される。このようにクラッチＣと、それに隣接するプーリＳｂとの間には軸受ｂ₁ ，ｂ₂ が配置されないように構成すれば、該クラッチＣとプーリＰｂ間の軸方向間隔を極力詰めることができて、それらの軸方向小型化を図ることができる。
【００２１】
前記クラッチインナ９の外端には出力歯車９ｔが一体に形成されており、その出力歯車９ｔは、減速歯車列２を介して前記差動機構Ｄｉに連動連結される。
【００２２】
而して本実施例では、発進用クラッチが本発明の「クラッチ」にそれぞれ該当する。
【００２３】
次に本実施例の作用を説明する。エンジンの運転中は、その出力がクランク軸１からダンパ機構Ｄを介して伝動装置Ｔの入力軸Ｓａに伝えられ、更にその入力軸Ｓａから前後進切換用機構ＦＲを経てベルト式無段変速機ＣＶＴの駆動プーリＰａに伝わり、そこから伝動ベルトＢを介して被動プーリＰｂ（従って出力軸Ｓｂ）に伝わる。この時、被動プーリＰｂ一側の発進用クラッチＣが接続状態にあれば、前記出力が該クラッチＣから減速歯車列２を介して差動機構Ｄｉに伝えられ、該機構Ｄｉから左右の車軸へ伝えられて車両が走行する。また同クラッチＣが遮断状態にあれば、各車軸への出力伝達は行われない。尚、車両の前進・後退の切り換えは、前後進切換用機構ＦＲを図示しない切換操作手段により適宜切り換え操作することにより行われる。
【００２４】
また車両走行時において、その変速制御は、前述のように各プーリＰａ，Ｐｂの作動油室５に対し作動油圧をそれぞれ供給制御して各プーリＰａ，Ｐｂの有効ピッチ径を変えることで行われる。
【００２５】
ところで無段変速機ＣＶＴにおいては、クラッチＣと隣接する被動プーリＰｂの固定プーリ半体３の外周端寄り部分に、特に変速に伴う有効ピッチ径（ベルト巻付け径）が大きい場合に伝動負荷に因り撓み変形を生じることがあるが、本実施例の如く固定プーリ半体３背面の内周端寄りの部位にクラッチアウタ８（特に環状端癖８ｅ）の内周端部を当接、固着し、その当接部（固着部ｗ）よりも径方向外方側の固定プーリ半体３背面とクラッチアウタ８との対向面間に、その全面に亘りクリアランスｓを設けているため、該プーリ半体３の上記撓み変形の影響がクラッチアウタ８、従ってそのアウタ８内のクラッチ要素１０〜１６に及ぶことを回避でき、変速に伴うプーリの有効ピッチ径変化に関係なくクラッチを常に的確に作動させることができる。即ち図示例のようにクラッチＣが摩擦式多板クラッチである場合には、クラッチアウタ８の変形回避により、摩擦板用止め具１３のずれや偏摩耗や、摩擦板１０，１１，１２の摺動抵抗増加、偏摩耗等を効果的に抑えることができることから、該多板クラッチＣの耐久性向上や作動精度向上が図られる。
【００２６】
また本実施例では、クラッチアウタ８の内周端部が固定プーリ半体３に直接（即ちプーリ軸Ｓｂを介さずに）固着されているため、該アウタ８の内周端部をプーリ軸Ｓｂ外周に固着した場合と比べて、該プーリ半体３とクラッチアウタ８間のトルク伝達をより大径側で効率よく行い得る利点がある。
【００２７】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば、前記実施例では、クラッチアウタ８の内周端部を固定プーリ半体３の背面に直接固着したものを示したが、本発明（特に請求項１）では、そのクラッチアウタ８の内周端部を固定プーリ半体３背面に当接させ且つプーリ軸Ｓｂに固着するようにしてもよい。またその固着は、溶接以外の固着手段を用いてもよい。
【００２８】
また前記実施例では、被動プーリＰｂと発進用クラッチＣとの接続部に本発明を実施したものを示したが、本発明では、無段変速機ＣＶＴの被動プーリとこれに隣接するクラッチとの隣接部位であれば、クラッチの種類に限定されず適用可能であり、例えば伝動装置Ｔにおける伝動経路の配置態様の如何によっては被動プーリと前後進切換用機構中のクラッチとの接続部等にも実施可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クラッチと隣接する被動プーリの固定プーリ半体の外周端寄り部分が伝動負荷に因り撓み変形を生じても、その変形の影響がクラッチアウタ、従ってそのアウタ内のクラッチ要素に及ぶことを効果的に回避できるようにしたので、変速に伴う被動プーリの有効ピッチ径（即ちベルト巻付け径）変化に関係なくクラッチを常に的確に作動させることができ、従って、上記クラッチが摩擦式多板クラッチであっても、クラッチアウタの変形回避により、摩擦板用止め具のずれや偏摩耗、摩擦板の摺動抵抗増加や偏摩耗等を効果的に抑えることができるから、該多板クラッチの耐久性向上や作動精度の向上に寄与することができる。しかも上記多板クラッチをプーリ径に関係なく大径化することができるため、大容量の多板クラッチの使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明伝動装置の一実施例の概略を示すミッションケースの要部断面図
【図２】 図１の２矢視部拡大断面図
【符号の説明】
Ｂ・・・・・・伝動ベルト
ｂ₁ ，ｂ₂ ・・軸受
Ｃ・・・・・・クラッチとしての発進用クラッチ
ＣＶＴ・・・・ベルト式無段変速機
Ｍ・・・・・・伝動ケースとしてのミッションケース
Ｐａ・・・・・駆動プーリ
Ｐｂ・・・・・被動プーリ
Ｓｂ・・・・・プーリ軸としての出力軸
ｓ・・・・・・クリアランス
Ｔ・・・・・・伝動装置
ｗ・・・・・・固着部
８・・・・・・クラッチアウタ
８ｅ・・・・・環状端壁部
８ｇ・・・・・ガイド部としてのアウタガイド部

Claims (1)

1. 有効ピッチ径を各々可変とした駆動プーリ（Ｐａ）及び被動プーリ（Ｐｂ）の相互間を伝動ベルト（Ｂ）で連動連結してなるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）と、被動プーリ（Ｐｂ）の固定プーリ半体（３）背面に隣接配置される摩擦式多板クラッチ（Ｃ）とを少なくとも備えた、ベルト式無段変速機付き伝動装置であって、
   被動プーリ（Ｐｂ）が、固定プーリ半体（３）と一体に回転する出力軸（Ｓｂ）上に摺動可能に支持されて該固定プーリ半体（３）に対向する可動プーリ半体（４）と、その可動プーリ半体（４）の背面に画成されていて、該可動プーリ半体（４）を固定プーリ半体（３）に向かって前進駆動するための油圧が供給可能な作動油室（５）とを備えるものにおいて、
   前記クラッチ（Ｃ）のクラッチアウタ（８）が、複数の摩擦板（１０）を内周にスプライン嵌合した円筒状ガイド部（８ｇ）と、そのガイド部（８ｇ）の内端に一体に連設されて径方向内方側に延びると共に前記固定プーリ半体（３）の背面にクリアランス（ｓ）を挟んで対面する環状端壁部（８ｅ）とを有し、その環状端壁部（８ｅ）の内周端部が前記固定プーリ半体（３）の背面に固着されることを特徴とする、ベルト式無段変速機付き伝動装置。

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