以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施の形態では、入力側として、内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなど)を用いるが、これに限定されるものではなく、モータなどの電動機を駆動源としても良い。また、内燃機関と電動機とを併用して、いずれかを入力側としても良い。また、下記の実施の形態では、他方のプーリであるセカンダリプーリに本発明を適用する場合について説明するが本発明はこれに限定されるものではなく、一方のプーリであるプライマリプーリ、あるいはセカンダリプーリおよびプライマリプーリの両方に適用しても良い。
[実施の形態]
図1は、ベルト式無段変速機の構成例を示す図である。図2は、実施の形態にかかるセカンダリプーリを示す図である。実施の形態にかかるベルト式無段変速機1は、図1に示すように、入力側である駆動源が発生する駆動力、すなわち内燃機関100が発生する出力トルクが入力され、入力された内燃機関100の駆動力を変速比に応じて変換し、車輪160,160に伝達するものである。なお、図2は、ベルト式無段変速機1の変速比が最大、すなわちγmaxの際における図である。
内燃機関100が発生する出力トルクは、クランクシャフト101を介してトルクコンバータ110に伝達される。トルクコンバータ110は、発進機構であり、内燃機関100が発生する出力トルクを所定のトルク比で前後進切替機構120に伝達するものである。前後進切替機構120は、伝達された内燃機関100が発生する出力トルクの車輪160、160への伝達方向を切り替えるものであり、これによりベルト式無段変速機1が搭載された車両が前進あるいは後進をする。前後進切替機構120で伝達方向が決定された内燃機関100が発生する出力トルクは、ベルト式無段変速機1に伝達される。なお、トルクコンバータ110の制御、例えばロックアップのON/OFF制御および前後進切替機構120の制御、すなわち出力トルクの伝達方向の切替制御は、油圧制御回路6から供給される油圧が用いられる。これらの制御を行うための油圧制御回路6の油圧制御は、制御装置5により行われる。
ベルト式無段変速機1で変速比に応じて変換された内燃機関100が発生する出力トルクは、ベルト式無段変速機1の後述するセカンダリプーリ3のセカンダリプーリ軸31を介して動力伝達機構130に伝達される。動力伝達機構130は、リダクションドライブギヤ131を有し、ベルト式無段変速機1と最終減速機140とを連結するものである。動力伝達機構130に伝達された内燃機関100が発生する出力トルクは、最終減速機140に伝達され、最終減速機140と車輪160,160とを連結するドライブシャフト150,150を介して、車輪160,160に伝達される。
ベルト式無段変速機1は、図1および図2に示すように、プライマリプーリ2と、セカンダリプーリ3と、ベルト4と、制御装置5と、油圧制御回路6とにより構成されている。なお、7は内燃機関100の運転制御を行うECU(Engine Control Unit)であり、8はパーキングギヤである。ECU7は、内燃機関100が搭載された車両の各所に取り付けられたセンサから入力された各種入力信号と、図示しない記憶部に記憶されている各種マップとに基づいて内燃機関100の運転制御、例えば図示しない燃料噴射弁の噴射制御、スロットルバルブのスロットル開度制御、点火プラグの点火制御などを行うものである。ECU7の構成は、既に公知のものであるため説明を省略する。
プライマリプーリ2は、一方のプーリであり、前後進切替機構120を介して伝達された内燃機関100が発生する出力トルクをベルト4により、他方のプーリであるセカンダリプーリ3に伝達するものである。プライマリプーリ2は、図1に示すように、プライマリプーリ軸21と、プライマリ固定シーブ22と、プライマリ可動シーブ23と、プライマリプーリ2にベルト挟圧力を発生させることでベルト式無段変速機1の変速比を変更するプライマリ油圧室24とにより構成されている。
プライマリプーリ軸21は、軸受部材25,26により回転可能に支持されている。また、プライマリプーリ軸21は、内部に図示しない作動油通路を有している。作動油通路は、油圧制御回路6に接続されており、油圧制御回路6からプライマリ油圧室24に供給される作動油が流入する。
プライマリ固定シーブ22は、プライマリ可動シーブ23と対向する位置に、プライマリプーリ軸21と一体回転するように設けられている。ここでは、プライマリ固定シーブ22は、プライマリプーリ軸21の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、実施の形態では、プライマリ固定シーブ22は、プライマリプーリ軸21の外周に一体的に設けられている。なお、プライマリ固定シーブ22は、セカンダリプーリ3の後述するセカンダリ固定シーブ32と同様に、プライマリプーリ軸21と別体であっても良い。
プライマリ可動シーブ23は、プライマリプーリ軸21に対して軸方向に移動可能で、プライマリプーリ軸21と一体回転可能に支持されている。ここで、プライマリ可動シーブ23とプライマリプーリ軸21とは、歯型係合、キー係合、ボール係合あるいはローラ係合などのいずれかにより係合される。なお、歯型係合は、プライマリ可動シーブ23の内周面に形成されたシーブ側スプラインと、プライマリプーリ軸21の外周面に形成されたプーリ軸側スプラインとのみにより構成されるものである。キー型係合は、シーブ側スプラインとプーリ軸スプラインとの間にキーを介在させて構成されるものである。ボール係合は、シーブ側スプラインとプーリ軸スプラインとの間にボールを介在させて構成されるものである。ローラ係合は、シーブ側スプラインとプーリ軸スプラインとの間にローラを介在させて構成されるものである。
プライマリ固定シーブ22とプライマリ可動シーブ23との間、すなわちプライマリ固定シーブ22のプライマリ可動シーブ23に対向する面と、プライマリ可動シーブ23のプライマリ固定シーブ22と対向する面との間で、V字形状のプライマリ溝27が形成されている。プライマリ溝27には、無端であるベルト4が巻き掛けられている。つまり、ベルト4は、プライマリ固定シーブ22とプライマリ可動シーブ23との間に挟み込まれている。
プライマリ油圧室24は、プライマリ可動シーブ23のプライマリ固定シーブ22と対向する面と反対側の背面23aと、プライマリプーリ軸21に固定されたリング形状のプライマリピストン28とに構成されている。プライマリ可動シーブ23の背面23aには、軸方向の一方向に突出、すなわちプライマリ固定シーブ側に突出する円筒形状の突出部23bが形成されている。突出部23bとプライマリピストン28との間には、例えばシールリングなどの図示しないプライマリ油圧室用シール部材が設けられている。つまり、プライマリ油圧室24を構成するプライマリ可動シーブ23の背面23aとプライマリピストン28とは、シール部材によりシールされている。なお、軸受部材26およびプライマリピストン28は、ロックナット29により、プライマリプーリ軸21に対して固定されている。
プライマリ油圧室24には、プライマリプーリ軸21の図示しない作動油通路に流入した作動油が供給される。つまり、油圧制御回路6は、プライマリ油圧室24に作動油を供給し、プライマリ油圧室24の油圧により、プライマリ可動シーブ23を軸方向に摺動させ、プライマリ可動シーブ23をプライマリ固定シーブ22に対して接近あるいは離隔させるものである。プライマリ油圧室24は、プライマリ油圧室24に供給される作動油により、プライマリ可動シーブ23を軸方向におけるプライマリ固定シーブ側に押圧する可動シーブ押圧力をプライマリ可動シーブ23に作用させることで、プライマリ溝27に巻き掛けられるベルト4に対するベルト挟圧力を発生させる。つまり、プライマリプーリ2は、プライマリ油圧室24の油圧によりベルト4に対してベルト挟圧力を発生させ、発生したベルト挟圧力により、プライマリ可動シーブ23のプライマリ固定シーブ22に対する軸方向位置を変更するものである。これにより、プライマリ油圧室24は、例えばベルト式無段変速機1の変速比を変更させる機能およびプライマリプーリ2に対してベルト4がスリップすることを抑制する機能を有するものである。
セカンダリプーリ3は、図1および図2に示すように、他方のプーリであり、ベルト4によりプライマリプーリ2に伝達された内燃機関100が発生する出力トルクをリダクションドライブギヤ131に伝達し、動力伝達機構130、最終減速機140、ドライブシャフト150,150を介して車輪160,160に伝達するものである。セカンダリプーリ3は、セカンダリプーリ軸31と、セカンダリ固定シーブ32と、セカンダリ可動シーブ33と、セカンダリプーリ3にベルト挟圧力を発生させることで、ベルト4の張力を調整するセカンダリ油圧室34とにより構成されている。なお、Kは、セカンダリ可動シーブ33とセカンダリピストン38との間に付勢された状態で配置されるシーブ押圧弾性部材である。シーブ押圧弾性部材Kは、付勢力により、セカンダリ可動シーブ33に、セカンダリ固定シーブ側に向かう補助押圧力を作用させる。ここで、補助押圧力は、セカンダリ油圧室34の油圧が低下しても、セカンダリ溝37に巻き掛けられるベルト4に対して最低限のベルト挟圧力を作用させ、ベルト4がセカンダリプーリ3に対してスリップしない押圧力である。
セカンダリプーリ軸31は、軸受部材35,36により回転可能に支持されている。また、セカンダリプーリ軸31は、内部に第1作動油通路31aと第2作動油通路31bとが形成されている。第1作動油通路31aには、油圧制御回路6からセカンダリ油圧室34に供給される作動流体である作動油が流入する。また、第2作動油通路31bには、油圧制御回路6からセカンダリプーリ3のセカンダリ油圧室34を除く他の作動油を供給する部分に供給される作動油が流入する。なお、第2作動油通路31bに流入した作動油は、作動油供給孔31i〜31kを介して各潤滑部分やセカンダリ油圧室34と軸方向において対向するキャンセル油圧室などに供給される。
セカンダリプーリ軸31は、軸方向における外径が一定ではなく、軸方向における両端部のうち固定シーブ側からセカンダリ油圧室34を構成するセカンダリピストン38が対向する位置に向けて増加して形成されている。ここで、セカンダリプーリ軸31のうちセカンダリ固定シーブ32と対向する位置における外径をφA、後述するセカンダリ可動シーブ33の摺動部33dと対向する位置における外径をφB1、後述するセカンダリ可動シーブ33の係合部33eと対向する位置における外径をφB2、セカンダリピストン38が対向する位置における外径をφCとする。実施の形態では、セカンダリプーリ軸31は、φA<φB1<φB2<φCとなるように形成されている。従って、セカンダリプーリ軸31のうちセカンダリ固定シーブ32と対向する部分よりもセカンダリ可動シーブ33が対向する部分およびセカンダリピストン38が対向する部分の剛性が高くなる。つまり、セカンダリプーリ軸31は、セカンダリ固定シーブ32が対向する部分からセカンダリピストン38が対向する位置に向けて剛性が高くなる。
また、セカンダリプーリ軸31は、セカンダリピストン38の固定シーブ側と反対側、すなわちリダクションドライブギヤ側に、フランジ部31cが形成されている。フランジ部31cの外径φDは、セカンダリプーリ軸31のうち、セカンダリピストン38が対向する部分における外径φCよりも大きく形成されている。なお、実施の形態では、セカンダリプーリ軸31のうちセカンダリ固定シーブ32と対向する位置よりも固定シーブ側の外径は、パーキングギヤ8と対向する位置、軸受部材36と対向する位置、ロックナット39と対向する位置の順で減少して形成されている。また、セカンダリプーリ軸31のうちセカンダリピストン38と対向する位置よりも固定シーブ側と反対側、すなわちリダクションドライブギヤ側の外径は、フランジ部31cよりも固定シーブ側である軸受部材35と対向する位置がφCと同一、フランジ部31cよりもリダクションドライブギヤ側(後述する動力伝達機構130のリダクションドライブギヤ131と対向する位置を含む)がφCよりも小さく形成されている。
また、セカンダリプーリ軸31は、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eと対向する位置の外周面に、径方向断面が歯型形状となるプーリ軸側スプライン31dが形成されている。なお、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の係合部33eと対向する位置における外径φB2は、プーリ軸側スプライン31dを含んだ最外径である。セカンダリプーリ軸31は、パーキングギヤ8と対向する位置の外周面にも、パーキングギヤ8の内周面に形成されたギヤ側スプライン8aと係合することで、パーキングギヤ8をセカンダリプーリ軸31と一体回転させるプーリ軸側スプライン31eが形成されている。さらに、セカンダリプーリ軸31のリダクションドライブギヤ131と対向する位置の外周面にも、リダクションドライブギヤ131の内周面に形成されたリダクションドライブギヤ側スプライン131aと係合することで、リダクションドライブギヤ131をセカンダリプーリ軸31と一体回転させるプーリ軸側スプライン31fが形成されている。
セカンダリ固定シーブ32は、セカンダリ可動シーブ33と対向するように、セカンダリプーリ軸31と一体回転するように設けられている。ここでは、セカンダリ固定シーブ32は、セカンダリプーリ軸31と別体であり、セカンダリプーリ軸31に対して圧入されるものである。つまり、セカンダリ固定シーブ32は、セカンダリプーリ軸31に圧入されることで、セカンダリプーリ軸31と一体回転するものである。従って、セカンダリプーリ軸31によりセカンダリ固定シーブ32を軸方向に支持することができる。ここで、セカンダリ固定シーブ32の内径は、実施の形態では、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブ32が対向する位置に圧入できる径に形成されている。例えば、セカンダリ固定シーブ32の内径は、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブ32が対向する位置における外径φAとほぼ同一に形成されている。
セカンダリ可動シーブ33は、セカンダリプーリ軸31に対して、セカンダリ固定シーブ32よりもリダクションドライブギヤ側に配置されている。セカンダリ可動シーブ33は、ボス部33aと、環状部33bと、突出部33cとにより構成されている。ボス部33aは、セカンダリプーリ軸31と同軸上に形成されている。ボス部33aは、内周面に摺動部33dと係合部33eとが形成されている。摺動部33dおよび係合部33eは、空間部33fを挟んで、軸方向に形成されている。摺動部33dは、係合部33eよりも軸方向における固定シーブ側に形成されている。ここで、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dにおける内径は、実施の形態では、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の摺動部33dが対向する位置で摺動でき、かつセカンダリプーリ軸31とセカンダリ可動シーブ33の摺動部33dとの間からの作動油の漏れを少なくすることができる径に形成されている。例えば、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dにおける内径は、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dが対向する位置における外径φB1とほぼ同一に形成されている。つまり、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dの内径は、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブが対向する位置における外径φAよりも大きく形成されている。
また、係合部33eの内周面には、セカンダリプーリ軸31の外周面に形成されたプーリ軸側スプライン31dと係合する径方向断面が歯型形状のシーブ側スプライン33gが形成されている。ここで、プーリ側スプライン31dとシーブ側スプライン33gとが係合することにより歯型係合が構成される。つまり、セカンダリ可動シーブ33は、歯型係合により、セカンダリプーリ軸31に対して軸方向に移動可能で、セカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持されている。ここで、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eにおける内径は、実施の形態では、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の係合部33eが対向する位置で、シーブ側スプライン33gとプーリ軸側スプライン31dとが摺動できる径に形成されている。例えば、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eにおける内径は、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eが対向する位置における外径φB2よりも小さく形成されている。ここで、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eにおける内径は、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dが対向する位置における外径φB1よりも大きく形成されている。つまり、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eの内径は、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブが対向する位置における外径φAおよびセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の摺動部33dが対向する位置における外径φB1よりも大きく形成されている。
なお、空間部33fは、連通孔33hを介してセカンダリ油圧室34と連通している。環状部33bは、ボス部33aの軸方向における固定シーブ側の端部から径方向外側に突出して形成されている。突出部33cは、セカンダリ可動シーブ33のセカンダリ固定シーブ32と対向する面と反対側の背面33iから軸方向に突出して形成されている。セカンダリ固定シーブ32とセカンダリ可動シーブ33との間、すなわちセカンダリ固定シーブ32のセカンダリ可動シーブ33に対向する面と、セカンダリ可動シーブ33のセカンダリ固定シーブ32と対向する面との間で、V字形状のセカンダリ溝37が形成されている。
セカンダリ油圧室34は、可動シーブアクチュエータであり、セカンダリ可動シーブ33のセカンダリ固定シーブ32と対向する面と反対側の背面33iと、セカンダリプーリ軸31に固定されたリング形状のセカンダリピストン38とにより構成されている。
セカンダリピストン38は、リング形状であり、セカンダリプーリ軸31に対して、セカンダリ可動シーブ33よりもリダクションドライブギヤ側に配置されている。セカンダリピストン38は、セカンダリプーリ軸31に圧入されることで、セカンダリプーリ軸と一体回転するものである。従って、セカンダリプーリ軸31によりセカンダリピストン38を軸方向に支持することができる。また、ロックナットによる軸方向における固定シーブ側への押圧がない場合において、セカンダリプーリ軸31とセカンダリピストン38との間からセカンダリ油圧室34内の作動油が漏れることを抑制することができる。従って、セカンダリ油圧室34の油圧の低下を抑制することができる。ここで、セカンダリピストン38の内径は、実施の形態では、セカンダリプーリ軸31のセカンダリピストン38が対向する位置に圧入できる径に形成されている。例えば、セカンダリピストン38の内径は、セカンダリプーリ軸31のセカンダリピストン38が対向する位置における外径φCとほぼ同一に形成されている。つまり、セカンダリピストン38の内径は、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブが対向する位置における外径φAおよびセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブが対向する位置における外径φB1、φB2よりも大きく形成されている。従って、セカンダリ固定シーブ32、セカンダリ可動シーブ33およびセカンダリピストン38の内径は、セカンダリピストン38、セカンダリ可動シーブ33、セカンダリ固定シーブ32の順番で減少して形成される。なお、軸受部材35の内径も、セカンダリプーリ軸31のセカンダリピストン38が対向する位置における外径φCとほぼ同一に形成されている。また、キャンセル油圧室を構成する部材も、セカンダリプーリ軸31のセカンダリピストン38が対向する位置における外径φCとほぼ同一に形成されている。
また、セカンダリピストン38とセカンダリ可動シーブ33との間、すなわちセカンダリピストン38の径方向外側端部と突出部33cと間には、例えばシールリングなどのセカンダリ油圧室用シール部材Sが設けられている。また、セカンダリピストン38とセカンダリプーリ軸31との間にも、シールリングなどのセカンダリ油圧室用シール部材Sが設けられている。つまり、セカンダリ油圧室34を構成するセカンダリプーリ軸31、セカンダリ可動シーブ33およびセカンダリピストン38とは、摺動部がセカンダリ油圧室用シール部材Sによりシールされている。
セカンダリ油圧室34には、作動油供給孔31gの経路と、空間部33fおよび連通孔33hの経路とを介して、油圧制御回路6から第1作動油通路31aに流入した作動油が供給される。つまり、油圧制御回路6は、セカンダリ油圧室34に作動油を供給し、供給された作動油の油圧、すなわちセカンダリ油圧室34の油圧により、セカンダリ可動シーブ33を軸方向に摺動させ、セカンダリ可動シーブ33をセカンダリ固定シーブ32に対して接近あるいは離隔させるものである。セカンダリ油圧室34は、セカンダリ油圧室34に供給される作動油により、セカンダリ可動シーブ33を軸方向における固定シーブ側に押圧する可動シーブ押圧力をセカンダリ可動シーブ33に作用させることで、セカンダリ溝37に巻き掛けられるベルト4に対するベルト挟圧力を発生させる。つまり、セカンダリプーリ3は、セカンダリ油圧室34の油圧によりベルト4に対してベルト挟圧力を発生させ、発生したベルト挟圧力により、セカンダリ可動シーブ33のセカンダリ固定シーブ32に対する軸方向位置を変更するものである。これにより、セカンダリ油圧室34は、例えば、ベルト4の張力を制御することで、ベルト4のプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3に対する接触半径を一定に維持する機能の一部を担うものである。
ここで、セカンダリプーリ軸に対するセカンダリ固定シーブ32、セカンダリ可動シーブ33およびセカンダリピストン38の組み付けについて説明する。セカンダリプーリ軸31には、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部から軸受部材35、キャンセル油圧室を構成する部材、セカンダリピストン38、セカンダリ可動シーブ33、セカンダリ固定シーブ32、パーキングギヤ8、軸受部材36の順番で挿入される。
まず、セカンダリプーリ軸31に、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部から、フランジ部31cと接触するまで軸受部材35を挿入し、軸受部材35と接触するまでキャンセル油圧室を構成する部材を挿入し、キャンセル油圧室を構成する部材と接触するまでセカンダリピストン38を挿入する。このとき、軸受部材35、キャンセル油圧室を構成する部材およびセカンダリピストン38の内径は、上述のように、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブ32が対向する位置における外径φAおよびセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33が対向する位置における外径φB1、φB2よりも大きい。従って、軸受部材35、キャンセル油圧室を構成する部材およびセカンダリピストン38をセカンダリプーリ軸31のセカンダリピストン38が対向する位置まで挿入することができる。ここで、セカンダリピストン38をセカンダリプーリ軸31のセカンダリピストン38と対向する位置に圧入する。従って、軸受部材35、キャンセル油圧室を構成する部材、セカンダリピストン38は、軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動をフランジ部31cにより規制される。従って、セカンダリプーリ軸31に固定されることで、セカンダリピストン38およびその他の構成部材である軸受部材35、キャンセル油圧室を構成する部材の軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動を規制するロックナットを用いずに、軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動をセカンダリプーリ軸31により規制することができる。これにより、ベルト式無段変速機1の部品点数の削減、低コスト化、組付性の向上を図ることができる。
次に、セカンダリプーリ軸31に、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部からセカンダリ可動シーブ33を挿入する。このとき、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eにおける内径は、上述のように、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブが対向する位置における外径φAおよびセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の摺動部33dが対向する位置における外径φB1よりも大きい。また、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dにおける内径は、上述のように、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブが対向する位置における外径φAよりも大きい。従って、セカンダリ可動シーブ33の係合部33eをセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の係合部33eが対向する位置まで挿入することができるとともに、セカンダリ可動シーブ33の摺動部33dをセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の摺動部33dが対向する位置まで挿入することができる。これにより、プーリ側スプライン33dとシーブ側スプライン33gとが係合し、歯型係合が構成される。なお、歯型係合では、セカンダリプーリ軸31とセカンダリ可動シーブ33との間に、セカンダリプーリ軸31およびセカンダリ可動シーブ33以外の部材を必要としないので、セカンダリ可動シーブ33をセカンダリプーリ軸31に挿入することのみで、セカンダリ可動シーブ33をセカンダリプーリ軸31に対して軸方向に移動可能で、セカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持することができる。従って、セカンダリプーリ軸31とセカンダリ可動シーブ33との係合をボールおよびローラを介在させ係合する場合と比較して、組付性の向上を図ることができる。ここで、セカンダリ可動シーブ33は、軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動をセカンダリプーリ軸31のセカンダリ可動シーブ33の係合部33eと対向する位置とセカンダリピストン38と対向する位置とで外径が変化することで形成される段差部により規制される。
次に、セカンダリプーリ軸31に、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部からセカンダリ固定シーブ32を挿入する。このとき、セカンダリ固定シーブ32の内径は、上述のように、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブが対向する位置よりも軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の外径よりも大きい。従って、セカンダリ固定シーブ32をセカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブ32が対向する位置まで挿入することができる。ここで、セカンダリ固定シーブ32をセカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブ32と対向する位置に圧入する。
そして、セカンダリプーリ軸31に、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部から、セカンダリ固定シーブ32と接触するまでパーキングギヤ8を挿入し、パーキングギヤ8のギヤ側スプライン131aとプーリ軸側スプライン31eとを係合させる。これにより、パーキングギヤ8がセカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持される。さらに、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部から、パーキングギヤ8と接触するまで軸受部材36を挿入する。このとき、パーキングギヤ8および軸受部材36は、軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動をセカンダリ固定シーブ32により規制される。なお、セカンダリプーリ軸31の軸方向におけるリダクションドライブギヤ側の端部から、リダクションドライブギヤ131を挿入し、リダクションドライブギヤ131のギヤ側スプライン131aとプーリ軸側スプライン31fとを係合させる。これにより、リダクションドライブギヤ131がセカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持される。
以上のように、セカンダリプーリ軸31に挿入されるセカンダリピストン38、セカンダリ可動シーブ33、セカンダリ固定シーブ32は、セカンダリプーリ軸31の軸方向における両端部のうちセカンダリ固定シーブ側の端部からセカンダリピストン38、セカンダリ可動シーブ33、セカンダリ固定シーブ32の順番で挿入することができる。なお、セカンダリプーリ軸31に、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部から軸受部材35、キャンセル油圧室を構成する部材、セカンダリピストン38、セカンダリ可動シーブ33、セカンダリ固定シーブ32、パーキングギヤ8、軸受部材36が挿入された状態で、ロックナット39を、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側の端部に締結する。これにより、セカンダリ固定シーブ32、パーキングギヤ8および軸受部材36は、軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側への移動をロックナット39により規制される。
ベルト4は、入力側である駆動源からプライマリプーリ2に入力された駆動力、すなわち内燃機関100が発生する出力トルクをセカンダリプーリ3に伝達するものである。ベルト4は、図1に示すように、プライマリプーリ2のプライマリ溝27とセカンダリプーリ3のセカンダリ溝37との間に巻き掛けられている。また、ベルト4は、多数の金属製のベルトエレメントと複数本のスチールリングで構成された無端ベルトである。
制御装置5は、ベルト式無段変速機1の駆動を制御、特に変速比を制御するものである。制御装置5は、油圧制御回路6と接続されており、油圧制御回路6の油圧制御を行うことで、プライマリ油圧室24の油圧およびセカンダリ油圧室34の油圧を調整する。従って、制御装置5は、プライマリプーリ2におけるベルト挟圧力およびセカンダリプーリ3におけるベルト挟圧力を調整し、プライマリプーリ2の回転数である入力軸回転数と、セカンダリプーリ3の回転数である出力軸回転数との比である変速比を制御するものである。ここで、制御装置5は、図示しない入力軸回転数センサにより検出された入力軸回転数と、図示しない出力軸回転数センサにより検出された出力軸回転数との比から検出された実際の変速比に基づいて、内燃機関100の運転状態に応じて決定された目標変速比に対するフィードバック制御が行われる。また、制御装置5は、ECU7と接続されており、ECU7から内燃機関100に供給される燃料の燃料供給量や、内燃機関100に空気を導入する図示しない吸気経路の圧力、内燃機関100の機関回転数、上記スロットル開度などが入力される。なお、制御装置5の構成は、既に公知であるトランスミッションコントロールコンピュータの構成と同様のものであるため説明を省略する。
次に、実施の形態にかかるベルト式無段変速機1の動作について説明する。内燃機関100がECU7により運転制御されると、内燃機関100が発生した出力トルクにより、ベルト式無段変速機1が駆動する。また、ベルト式無段変速機1は、内燃機関100の運転状態に応じて制御装置5により変速比が変更される。具体的には、図1に示すように、プライマリプーリ2には、トルクコンバータ110および前後進切換機構を介して、内燃機関100が発生する出力トルクが伝達される。
プライマリプーリ2は、プライマリ油圧室24の油圧によりベルト4に対してベルト挟圧力を発生している。従って、プライマリ溝27に巻き掛けられたベルト4とプライマリプーリ2との間に面圧が発生する。これにより、プライマリプーリ2とプライマリプーリ2と接触するベルト4との間で摩擦力が発生し、プライマリプーリ2に伝達された内燃機関100が発生する出力トルクが、ベルト4を介してセカンダリプーリ3に伝達される。
また、セカンダリプーリ3は、セカンダリ油圧室34の油圧によりベルト4に対してベルト挟圧力を発生している。従って、セカンダリ溝37に巻き掛けられたベルト4とセカンダリプーリ3との間に面圧が発生する。これにより、セカンダリプーリ3とセカンダリプーリ3と接触するベルト4との間で摩擦力が発生し、プライマリプーリ2に伝達された内燃機関100が発生する出力トルクがベルト4を介してセカンダリプーリ3に伝達される。従って、ベルト式無段変速機1に伝達され、変換された内燃機関100が発生する出力トルクは、セカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持されたリダクションドライブギヤ131を介して動力伝達機構130に伝達される。
このとき、セカンダリ可動シーブ33の軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側のベルト4が巻き掛けられていない部分、すなわちベルト4が巻き掛けられていない摺動部33dは、セカンダリ油圧室34による可動シーブ押圧力に対する反力により、同図矢印Eに示すように、セカンダリプーリ軸31を径方向のうちベルト4が巻き掛けられている側に押圧する。一方、セカンダリ可動シーブ33の軸方向におけるリダクションドライブギヤ側のベルト4が巻き掛けられている部分、すなわちベルト4が巻き掛けられている係合部33eは、セカンダリ油圧室34による可動シーブ押圧力に対する反力により、同図矢印Fに示すように、セカンダリプーリ軸31を径方向のうちベルト4が巻き掛けられていない側に押圧する。つまり、セカンダリ油圧室34によりセカンダリ可動シーブ33に作用する可動シーブ押圧力に対する反力は、セカンダリ可動シーブ33により、セカンダリプーリ軸31を撓ませようとする。しかしながら、上述のように、セカンダリプーリ軸31は、セカンダリ固定シーブ32が対向する部分からセカンダリピストン38が対向する位置に向けて剛性が高くなるので、セカンダリ油圧室34によりセカンダリ可動シーブ33に可動シーブ押圧力を作用させた際の反力によってセカンダリ可動シーブ33がセカンダリプーリ軸31を径方向内側に向かって撓ませることを抑制することができる。これにより、セカンダリプーリ軸31の撓みを抑制することができるので、セカンダリプーリ3によるベルト保持の安定化を図ることができる。ベルト保持の安定化を図ることで、ベルトの耐久性向上、伝達効率の向上、騒音の低減を図ることができる。
なお、上記実施の形態では、リダクションドライブギヤ131をセカンダリプーリ軸31と別体に構成するが、本発明はこれに限定されるものではない。図3は、他のセカンダリプーリを示す図である。同図に示すように、セカンダリプーリ軸31は、セカンダリピストン38のセカンダリ固定シーブ側と反対側、すなわちリダクションドライブギヤ側に設けられるリダクションドライブギヤ131´が一体構造であっても良い。上述のように、実施の形態にかかるベルト式無段変速機1では、セカンダリ固定シーブ32、セカンダリ可動シーブ33、セカンダリピストン38は、セカンダリプーリ軸31の軸方向における両端部のうちセカンダリ固定シーブ側の端部から挿入されるので、セカンダリプーリ3においてセカンダリピストン38のリダクションドライブギヤ側に設けられるリダクションドライブギヤ131´を予めセカンダリプーリ軸31に設けることができる。従って、セカンダリプーリ軸31とリダクションドライブギヤ131´とを一体構造とすることができる。これにより、ベルト式無段変速機1の部品点数の削減、低コスト化、組付性の向上を図ることができる。
また、実施の形態では、セカンダリ固定シーブ32をセカンダリプーリ軸31に圧入することで、セカンダリ固定シーブ32の軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動を規制するが他の方法で規制しても良い。例えば、同図に示すように、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブと対向する位置をセカンダリ固定シーブ側の外径φA1と、リダクションドライブギヤ側の外径φA2との2つの外径により形成し、セカンダリ固定シーブ側の外径φA1よりリダクションドライブギヤ側の外径φA2を大きくする。セカンダリ固定シーブ32は、セカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブと対向する位置のうちセカンダリ固定シーブ側の内径をリダクションドライブギヤ側の内径よりも小さく形成することで段差部32aを形成する。セカンダリ固定シーブ32をセカンダリプーリ軸31に挿入した際には、段差部32aがセカンダリプーリ軸31のセカンダリ固定シーブと対向する位置において外径が変化する部分と接触する。従って、これによりセカンダリ固定シーブ32の軸方向におけるリダクションドライブギヤ側への移動を規制しても良い。
また、実施の形態では、セカンダリプーリ軸31は、φA<φB1<φB2<φCとなるように形成されているが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、φA>φB1<φB2<φC、φA<φB1<φB2=φC、φA=φB1<φB2=φCとなるように形成されていても良い。いずれにおいても、セカンダリプーリ軸31のうちセカンダリ固定シーブ32と対向する部分よりもセカンダリ可動シーブ33が対向する部分およびセカンダリピストン38が対向する部分の剛性が高くなる。
また、実施の形態では、セカンダリ可動シーブ33は、歯型係合により、セカンダリプーリ軸31に対して軸方向に移動可能で、セカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持されているが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、キー型係合を用いても良い。この場合は、セカンダリ可動シーブ33と、セカンダリプーリ軸31との間にキーが介在することとなるが、キーは予めシーブ側スプライン33gあるいはプーリ軸側スプライン31dのいずれかに保持させることができる。従って、歯型係合と同様に、キーを予めシーブ側スプライン33gあるいはプーリ軸側スプライン31dのいずれかに保持しておけば、セカンダリ可動シーブ33をセカンダリプーリ軸31に挿入することのみで、セカンダリ可動シーブ33をセカンダリプーリ軸31に対して軸方向に移動可能で、セカンダリプーリ軸31と一体回転可能に支持することができる。従って、セカンダリプーリ軸31とセカンダリ可動シーブ33との係合をボールおよびローラを介在させ係合する場合と比較して、組付性の向上を図ることができる。