JP4894552B2

JP4894552B2 - 車両用ベルト式無段変速機

Info

Publication number: JP4894552B2
Application number: JP2007043288A
Authority: JP
Inventors: 俊樹橘
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP2008208849A

Description

本発明は、車両に備えられるベルト式無段変速機に関し、特にそのベルト式無段変速機の耐久性低下を抑制する構造に関するものである。

車両においてエンジンと駆動輪との間には、エンジンの回転を変速させることで駆動力を変化させる変速機が配設されており、この変速機の１つに変速比を無段階的に変速させることが可能な無段変速機がある。この無段変速機の一例として、平行に配設された２つの回転軸にそれぞれ相対回転不能に取り付けられているプライマリプーリおよびセカンダリプーリと、これらプライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられた伝動ベルトと、によって主に構成されているベルト式無段変速機がある。プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、それぞれ固定シーブおよび可動シーブによって構成され、それぞれの可動シーブが前記回転軸上を軸心方向に移動することで互いのプーリに巻き掛けられている伝動ベルトの掛かり径が変化されて無段階的な変速が可能となる。

図６は、従来のベルト式無段変速機２００の構成を説明するための断面図である。ベルト式無段変速機２００は、非回転部材であるケース２０２内において、図示しないエンジンにトルクコンバータ等を介して連結されることで入力側回転部材として機能するプライマリシャフト２０４と、出力側回転部材として機能するセカンダリシャフト２０６の２本の回転部材を備えており、そのプライマリシャフト２０４に相対回転不能に取り付けられているプライマリプーリ２０８と、セカンダリシャフト２０６に相対回転不能に取り付けられているセカンダリプーリ２１０と、これらプライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０に巻き掛けられている伝動ベルト２１１とを、備えている。プライマリプーリ２０８は、プライマリシャフト２０４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定シーブ２１２と、プライマリシャフト２０４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能な可動シーブ２１４とで、主に構成されている。同様に、セカンダリプーリ２１０は、セカンダリシャフト２０６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定シーブ２１６と、セカンダリシャフト２０６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能な可動シーブ２１８とで、主に構成されている。このプライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０のそれぞれの可動シーブ２１４、２１８が軸心方向に移動することで、プライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０の溝幅が変化するため、伝動ベルト２１１の掛かり径が連続的に変化されて、無段階的な変速が可能となっている。

プライマリプーリ２０８の可動シーブ２１４は、可動シーブ２１４の軸心方向において伝動ベルト２１１側とは反対側に形成されているプライマリ油室２２０内の油圧に基づく押圧力によって軸心方向に移動させられる。このプライマリ油室２２０は、可動シーブ２１４と油室形成部材２２２によって形成される油密な空間であり、この空間内に所定の油圧を有する作動油が供給されると、その油圧に基づく押圧力によって可動シーブ２１４が軸心方向に移動させられる。同様にセカンダリプーリ２１０の可動シーブ２１８は、可動シーブ２１８の軸心方向において伝動ベルト２１１とは反対側に形成されているセカンダリ油室２２４内の油圧に基づく押圧力によって移動させられる。このセカンダリ油室２２４は、可動シーブ２１８と油室形成部材２２６によって形成される油密な空間であり、この空間内に所定の油圧を有する作動油が供給されると、その油圧に基づく押圧力によって可動シーブ２１８が軸心方向に移動させられる。

このように構成されるベルト式無段変速機２００の変速比が減速側すなわち高変速比側に変速されると、プライマリプーリ２０８の可動シーブ２１４が固定シーブ２１２に対して遠ざかる方向に移動されることで、プライマリプーリ２０８側に巻き掛けられている伝動ベルト２１１の掛かり半径が小さくなる。一方、セカンダリプーリ２１０では、セカンダリプーリ２１０の可動シーブ２１８が固定シーブ２１６に接近する方向に移動されることで、セカンダリプーリ２１０側に巻き掛けられている伝動ベルト２１１の掛かり径が大きくなる。このように、それぞれのプーリ２０８、２１０に巻き掛けられている伝動ベルト２１１の掛かり径が変化することで減速側に変速される。ここで、ベルト式無段変速機２００の変速比が最大変速比に変速されると、図６に示されるように、プライマリプーリ２０８の可動シーブ２１４の側端が油室形成部材２２２の側壁に当接させられる構造となっている。これにより、最大変速比時の可動シーブ２１４の位置が機械的に決定されることで、伝動ベルト２１１の掛かり径が幾何的に決定される。

ところで、この可動シーブ２１４は、ベルト２１１より、ベルト２１１が巻き掛けられている側の角度範囲（ベルト２１１と接する側）において大きな押圧力を受け、それに続いて反対側では押圧力は小さくなり、プライマリシャフト２０４が一回転する間に押圧力が変化して大きな押圧力振幅を受ける。その押圧力を可動シーブ２１４はそのまま油室形成部材２２２を押圧するため、この押圧力がプライマリシャフト２０４を回転可能に支持する軸受２２８および油室形成部材２２２等を固定するためのナット２３０にも同様に負荷され、この押圧力によってナット２３０等の耐久性が低下する恐れがあった。

これに対して、特許文献１では、最大変速比に変速されたとき、プライマリシャフトに軸心方向の移動不能に嵌め付けられたストッパと可動シーブが当接することで、ナット等が押圧されることを阻止している。

特開２００６−１１８５９７号公報

しかし、特許文献１では、このストッパを設けるためのスペースが必要となり、ベルト式無段変速機の軸心方向の長さが増大する問題があった。また、ストッパなどの部品点数が増大する問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ベルト式無段変速機の耐久性低下を抑制し、且つその構造が大型化しないベルト式無段変速機を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）プライマリシャフトに固定された第１の固定シーブとそのプライマリシャフトに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられた第１の可動シーブとからなるプライマリプーリと、セカンダリシャフトに固定された第２の固定シーブとそのセカンダリシャフトに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられた第２の可動シーブとからなるセカンダリプーリと、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられた伝動ベルトとを備え、前記第１の可動シーブおよび第２の可動シーブの位置を制御することにより前記伝動ベルトの掛かり径を変化させて変速比を無段階的に変化させる車両用ベルト式無段変速機であって、（ｂ）前記セカンダリプーリには、前記変速比が最大変速比に変速されたときに前記第２の可動シーブの軸心方向の位置を機械的に位置決めするストッパが設けられ、（ｃ）前記ストッパは、前記セカンダリシャフトの外周面および第２の可動シーブの内周面にそれぞれ形成されている段付部であり、前記変速比が最大変速比に変速されると、前記セカンダリシャフトと第２の可動シーブとの段付部が当接することで位置決めされ、（ｄ）前記第１の可動シーブの前記伝動ベルトが巻き掛けられる側とは反対側には、その第１の可動シーブと油室形成部材とによって油密に形成された油室が形成されており、前記プライマリシャフト上を摺動する前記第１の可動シーブと前記油室形成部材との間に前記変速比に拘わらず常時間隙が形成されていることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用ベルト式無段変速機によれば、変速比が最大変速比に変速されたときに可動シーブの軸心方向の位置を決定するストッパをセカンダリプーリ側に設けることで、プライマリプーリ側のナット等の固定部材には位置決めの際に荷重が負荷されないため、プライマリプーリの耐久性低下が抑制される。また、セカンダリプーリにおいてもストッパ以外の部材には押圧力は負荷されないため、セカンダリプーリの耐久性低下は抑制される。また、前記変速比が最大変速比に変速されると、前記セカンダリシャフトと第２の可動シーブとの段付部が当接することで位置決めされるため、プライマリプーリ側での位置決めが為されず、プライマリプーリ側の耐久性低下が抑制される。また、セカンダリプーリ側においてもセカンダリシャフトと第２の可動シーブとの段付部が当接するだけであり、これらの段付部においても押圧力による比較的大きな応力は負荷されず、セカンダリプーリ側の耐久性低下には影響されない。さらに、前記ストッパは段付部を設けるだけであるため、構造が大型化せず、部品点数の増加も抑制される。また、前記プライマリシャフト上を摺動する前記第１の可動シーブと前記油室形成部材との間に前記変速比に拘わらず常時間隙が形成されているために、第１の可動シーブによるナット等の押圧が阻止され、ベルト式無段変速機の耐久性の低下が抑制される。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用された車両用動力伝達装置１０の骨子図である。この車両用動力伝達装置１０は、横置き型の自動変速機であって、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動源としてエンジン１２を備えている。内燃機関にて構成されているエンジン１２の出力は、エンジン１２のクランク軸、流体伝動装置としてのトルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、入力軸３６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車装置２０を介して終減速機２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒに分配される。

トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それらのポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間には、ロックアップクラッチ２６が設けられており、図示しない油圧制御装置の切換弁などよって係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切り換えられることにより、係合または解放されるようになっており、完全係合されることによってポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔは一体回転させられる。上記ポンプ翼車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御したりベルト狭圧力を発生させたり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生させる機械式のオイルポンプ２８が設けられている。

前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに一体的に連結され、ベルト式無段変速機１８の入力軸３６は、キャリヤ１６ｃに一体的に連結されている一方、キャリヤ１６ｃとサンギヤ１６ｓは前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ１６ｒは後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置であり、図２に示されるように、前進用クラッチＣ１が係合させられると共に後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は一体回転状態とされることにより前進用動力伝達経路が成立させられて、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される一方、後進用ブレーキＢ１が係合させられると共に前進用クラッチＣ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は後進用動力伝達経路が成立させられて、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆方向に回転させられるようになり、後進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、前後進切換装置１６は動力伝達を遮断するニュートラル（遮断状態）状態になる。

ベルト式無段変速機１８は、入力軸３６に設けられている入力側部材である有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられている出力側部材である有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それらの可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた摩擦接触する動力伝達部材として機能する伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。可変プーリ４２および４６は、入力軸３６および出力軸４４にそれぞれ固定された固定シーブ４２ａおよび４６ａと、入力軸３６および出力軸４４に対して軸心まわりの相対回転不能且つ、軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ４２ｂおよび４６ｂと、それらの間のＶ溝幅が可変とする推力を付与する入力側油圧機構４２ｃおよび出力側油圧機構４６ｃとを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダの油圧が制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が連続的に変化させられる。

図３は、図１の車両用動力伝達装置１０の一部であるベルト式無段変速機１８の構成を説明するための要部断面図である。ベルト式無段変速機１８は、非回転部材であるミッションケース１２内において、互いに平行に配設されている入力回転部材である入力軸３６および出力回転部材である出力軸４４、入力軸３６に相対回転不能に設けられている入力側可変プーリ４２、出力軸４４に相対回転不能に設けられている出力側可変プーリ４６、およびこれらの入力、出力側可変プーリ４２、４６にそれぞれ巻き掛けられて互いのプーリ４２、４６を作動的に連結する伝動ベルト４８を備えている。なお、本実施例の入力軸３６が本発明のプライマリシャフトに対応しており、出力軸４４が本発明のセカンダリシャフトに対応しており、入力軸可変プーリ４２が本発明のプライマリプーリに対応しており、出力側可変プーリ４６が本発明のセカンダリプーリに対応している。

入力軸３６は、軸受５２および軸受５４等によって回転可能に支持されており、図１に示すエンジン１２の駆動力がトルクコンバータ１４および前後進切換装置１６を介して伝達されることで回転駆動される。出力軸４４は、軸受５６、５８等によって回転可能に支持されており、入力軸３６の回転が伝動ベルト４８を介して作動的に伝達されることで回転させられる。なお、この出力軸４４の出力が、図１に示す減速歯車装置２０および終減速機２２を介して左右の駆動輪２４に伝達される。

入力軸３６には、入力側可変プーリ４２が相対回転不能に設けられている。入力側可変プーリ４２は、入力軸３６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定シーブ４２ａと、入力軸３６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられている可動シーブ４２ｂとを備えている。固定シーブ４２ａは、入力軸３６と一体成形された略円板状の部材であり、伝動ベルト４８が巻き掛けられる側の壁面には所定の勾配を有する斜面６０が形成されている。可動シーブ４２ｂは、入力軸３６に軸心方向の移動可能に嵌め付けられている。また、可動シーブ４２ｂは、入力軸３６の外周面に摺動可能に嵌め付けられている円筒状の内側筒部６２と、その内側筒部６２の固定シーブ４２ａ側の端部から径方向外側に向かって伸びる略円板状の接続部６４と、その接続部６４の外周部から固定シーブ４２ａに隔離する方向に伸びる外側筒部６６とを、備えている。なお、本実施例の固定シーブ４２ａが本発明の第１の固定シーブに対応しており、可動シーブ４２ｂが本発明の第１の可動シーブに対応している。

接続部６４の固定シーブ４２ａ側の側壁には、斜面６０と同じ勾配を有する斜面６８が形成されている。これらの斜面６０および斜面６８によってＶ字状のＶ溝が形成され、そのＶ溝に伝動ベルト４８が巻き掛けられている。ここで、可動シーブ４２ｂが軸心方向に移動することで、前記Ｖ溝の溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が連続的に変化させられる。なお、図３の実線に示す入力側可変プーリ４２側の伝動ベルト４８の掛かり径が最小値となっている状態が、変速比γが最大変速比に変速された状態に対応しており、一点鎖線で示す伝動ベルト４８の掛かり径が最大値となっている状態が、変速比γが最小変速比に変速された状態に対応している。

この可動シーブ４２ｂは、可動シーブ４２ｂの伝動ベルト４８側とは反対側に形成されている第１油室７０および第２油室７２の油圧に基づく押圧力によって軸心方向に移動させられる。第１油室７０および第２油室７２には、入力軸３６内に軸心と平行に形成されている供給油路７４、およびその供給油路７４に径方向に形成されている供給油路７６、７８を通って作動油が供給される。なお、この作動油の油圧は、図示しない電子制御装置によって制御されるリニアソレノイドバルブなどによって適宜調圧制御される。

図４は、図３の第１油室７０、第２油室７２等で構成される入力側油圧機構４２ｃの構造を説明するために拡大した要部断面図である。第１油室７０は、可動シーブ４２ｂおよびその可動シーブ４２ｂに沿うように配設されている第１油室形成部材８０に囲まれて形成されている。第１油室形成部材８０は、軸受５２および後述する第２油室形成部材８２とともにナット８４が締結されることで軸心方向の移動不能に固定されている。また、第１油室形成部材８０は、入力軸３６から径方向に伸びる内側壁部８６と、その内側壁部８６の外周部から軸心と平行に伸びる円筒部８８と、その円筒部８８の端部から径方向外側に伸びる外側壁部９０によって構成されている。この外側壁部９０の外周縁には、オイルシール９２が配設されており、外周壁部９０の外周縁と可動シーブ４２ｂの外側筒部６６の内周面との間からの作動油の漏洩が阻止されている。これにより、第１油室７０内は油密に保たれている。第１油室７０には、作動油が供給油路７６および、供給油路７８から内側筒部６２を貫通するように形成されている連通油路９４を通って供給される。この作動油の油圧に基づいて押圧力が発生し、可動シーブ４２ｂが押圧されて軸心方向に移動させられる。なお、本実施例の第１油室７０が本発明の油室に対応しており、本実施例の第１油室形成部材８０が本発明の油室形成部材に対応している。

第２油室７２は、軸受５２と第１油室形成部材８０との間に挟まれるようにして固定されている第２油室形成部材８２と、この第２油室形成部材８２と第１油室形成部材８０との間を仕切るように配設されている仕切部材９６と、によって構成されている。第２油室形成部材８２は、入力軸３６の外周面から径方向に伸びるとともに、軸受５２と第１油室形成部材８０との間に挟まれることで軸心方向の移動が阻止されている円板状の壁部９８と、その壁部９８の外周縁から軸心と平行に伸びる円筒部１００とで、構成されている。仕切部材９６は、第１油室形成部材８０の円筒部８８の外周面と第２油室形成部材８２の円筒部１００の内周面との間を軸心方向に摺動可能に配設されている。仕切部材９６の内周縁にはオイルシール１０２が配設されており、この内周縁と第１油室形成部材８０の円筒部８８との摺動部からの作動油の漏洩が阻止されているとともに、仕切部材９６の外周縁にはオイルシール１０４が配設されており、この外周縁と第２油室形成部材８２の円筒部１００との摺動部からの作動油の漏洩が阻止されている。これにより、第２油室７２内は油密に保たれている。

この第２油室７２には、第１油室形成部材８０の内側壁部８６と円筒部８８との接続部近傍に形成され、第１油室７０と第２油室７２とを連通する連通油路１０６を介して作動油が供給される。第２油室７２に作動油が供給されると、その作動油の油圧に基づいて仕切部材９６が軸心方向に移動させらる。そして、可動シーブ４２ｂの外側筒部６６の端部が仕切部材９６の壁面に当接されているため、外側筒部６６を介して可動シーブ４２ｂが軸心方向に移動させられる。このように、可動シーブ４２ｂは、第１油室７０および第２油室７２の２つの油室より発生する押圧力によって移動させられ、十分な押圧力が確保される。

ここで、図４は、可動シーブ４２ｂが軸心方向において最もナット８４側に移動された状態、すなわち変速比γが最大変速比となった状態を示している。この状態において、可動シーブ４２ｂの内側筒部６２の側端部と第１油室形成部材８０の内側壁部８６の壁面との間には常時間隙Ｌが形成されている。すなわち、この間隙Ｌは変速比γに拘わらず、常時形成されることとなる。

図３に戻り、出力軸４４には、出力側可変プーリ４６が相対回転不能に設けられている。出力側可変プーリ４６は、出力軸４４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定シーブ４６ａと、出力軸４４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられている可動シーブ４６ｂとを備えている。固定シーブ４６ｂは、出力軸４４と一定成形された略円板状の部材であり、伝動ベルト４８が巻き掛けられる側の壁面には、所定の勾配を有する斜面１０８が形成されてる。可動シーブ４６ｂは、出力軸４４に軸心方向の移動可能に嵌め付けられている。また、可動シーブ４６ｂは、出力軸４４の外周面に摺動可能に嵌め付けられている円筒状の内側筒部１１０と、その内側筒部１１０の固定シーブ４６ａ側の端部から径方向外側に向かって伸びる略円板状の接続部１１２と、その接続部１１２の外周部から固定シーブ４６ａに隔離する方向に伸びる外側筒部１１４とを、備えている。なお、本実施例の固定シーブ４６ａが本発明の第２の固定シーブに対応しており、可動シーブ４６ｂが本発明の第２の可動シーブに対応している。

接続部１１２の固定シーブ４６ａ側の側壁には、斜面１０８と同様の勾配を有する斜面１１６が形成されている。これら斜面１０８および斜面１１６によってＶ字状のＶ溝が形成され、そのＶ溝に伝動ベルト４８が巻き掛けられている。ここで、可動シーブ４６ｂが軸心方向に移動することで、前記Ｖ溝の溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が連続的に変化させられる。なお、図３の実線に示す出力側可変プーリ４６側の伝動ベルト４８の掛かり径が最大値となっている状態が、変速比γが最大変速比に変速された状態に対応しており、一点鎖線で示す伝動ベルト４８の掛かり径が最小値となっている状態が、変速比γが最小変速比に変速された状態に対応している。

この可動シーブ４６ｂは、可動シーブ４６ｂの伝動ベルト４８と反対側に形成されている第３油室１１８の油圧に基づく押圧力によって軸心方向に移動させられる。第３油室１１８には、出力軸４４内に軸心と平行に形成されている供給油路１２０、およびその供給油路１２０から径方向に形成されている供給油路１２２、１２４を通って作動油が供給される。なお、この作動油の油圧は、図示しない電子制御装置によって制御されるリニアソレノイドバルブなどによって適宜調圧制御される。

図５は、図３の第３油室１１８等で構成される出力側油圧機構４６ｃの構造を説明するために拡大した要部断面図である。第３油室１１８は、可動シーブ４６ｂおよびその可動シーブ４６ｂに沿うように湾曲して形成されている第３油室形成部材１２６に囲まれるようにして形成されている。第３油室形成部材１２６の外周縁には、オイルシール１２８が配設されており、第３油室形成部材１２６の外周縁と可動シーブ４６ｂの外側筒部１１４の内周面との摺動部からの作動油の漏洩が阻止されている。これにより、第３油室１１８は油密に保たれている。第３油室形成部材１２６は、出力軸４４と軸受５８との間に挟まれて、軸心方向の移動が阻止されている。また、可動シーブ４６ｂと第３油室形成部材１２６と間には、コイル状のスプリング１２９が介装されており、可動シーブ４６ｂはスプリング１２９の弾性力によって、常時伝動ベルト４８側に付勢されている。

出力軸４４の外周面には、円周上に軸心に平行な複数本の連絡溝１３０が形成されているとともに、可動シーブ４６ｂの内側筒部１１０の内周面にも同様に、円周上に軸心に平行な複数本の連絡溝１３２が形成されている。これらの連絡溝１３０および連絡溝１３２は、互いに円周方向において同じ位置に形成されており、これらの連絡溝１３０、１３２を跨ぐように複数個のボール１３４が介装されている。このボール１３４が介装されることにより、出力軸４４と可動シーブ４２ｂとの相対回転が阻止されているとともに、ボール１３４が回転することで軸心方向への移動が可能となっている。なお、入力側可変プーリ４２においても入力軸３６および可動シーブ４２ｂは同様の構成となっているため、可動シーブ４２ｂは、入力軸３６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能とされている。

この第３油室１１８に図３の供給油路１２２および供給油路１２４を通って作動油が供給されると、この作動油の油圧に基づく押圧力が発生し、この押圧力およびスプリング１２９の弾性力に従って可動シーブ４６ｂが軸心方向に移動させられる。

また、可動シーブ４６ｂの連絡溝１３２の端部には、段付部１３６が形成されている。さらに、出力軸４４の外周面にも同様の段付部１３８が形成されている。ここで、図５の状態は、図３の状態と同様に、可動シーブ４６ｂが最も伝動ベルト４８側に位置された状態、すなわち変速比γが最大変速比に変速された状態を示している。このような状態においては、図５に示すように、出力軸４４の段付部１３８と可動シーブ４６ｂの段付部１３６とが互いに当接されるようになっている。すなわち、変速比γが最大変速比に変速されるときには、互いの段付部１３６、１３８が当接されることで、可動シーブ４６ｂの軸心方向の位置が決定され、伝動ベルト４８の掛かり径が幾何的に決定される。また、この互いの段付部１３６、１３８には、押圧力による荷重が負荷されるが、この荷重による応力はそれほど大きなものではなく、しかも構造上この段付部１３６、１３８はそれぞれ軸心方向において、十分な強度を有しているため、耐久性には優れたものとなっている。ここで、本実施例では、出力側可変プーリ４６側において最大変速時の可動プーリ４２ｂ、４６ｂの位置決めが為されるが、図１に示す油圧制御装置１３９が入力側可変プーリ４２側の第１油室および第２油室７２の油圧を最大変速比が得られ且つトルク伝達可能な値に好適に制御することで、伝動ベルト４８の狭圧力が制御され伝動ベルト４８の滑りが抑制される。なお、本実施例の段付部１３６および段付部１３８が、本発明のストッパに対応している。

上述のように、本実施例のベルト式無段変速機１８によれば、変速比が最大変速比に変速されたときに可動シーブの軸心方向の位置を決定する段付部１３６、１３８を出力側可変プーリ４６側に設けることで、入力側可変プーリ４２側のナット８４等の固定部材には位置決めの際に荷重が負荷されないため、入力側可変プーリ４２の耐久性低下が抑制される。また、出力側可変プーリ４６においても段付部１３６、１３８以外の部材には押圧力は負荷されないため、出力側可変プーリ４６の耐久性低下は抑制される。

また、本実施例のベルト式無段変速機１８によれば、前記変速比が最大変速比に変速されると、出力軸４４と可動シーブ４６ｂとの段付部１３６、１３８が当接することで位置決めされるため、入力側可変プーリ４２側での位置決めが為されず、入力側可変プーリ４２側の耐久性低下が抑制される。また、出力側可変プーリ４６側においても出力軸４４と可動シーブ４６ｂとの段付部１３６、１３８が当接するだけであり、これらの段付部１３６、１３８においても押圧力による比較的大きな応力は負荷されず、出力側可変プーリ４６側の耐久性低下には影響されない。さらに、位置決め構造は段付部１３６、１３８を設けるだけであるため、構造が大型化せず、部品点数の増加も抑制される。

また、本実施例のベルト式無段変速機１８によれば、入力軸３６上を摺動する可動シーブ４２ｂと第１油室形成部材８０との間に変速比に拘わらず常時間隙Ｌが形成されているために、可動シーブ４２ｂによるたとえばナット８４等への押圧が阻止されて、ベルト式無段変速機１８の耐久性の低下が抑制される。

また、本実施例のベルト式無段変速機１８によれば、可動シーブ４２ｂの内側筒部６２の側端部と第１油室形成部材８０の内側壁部８６の壁面との間に間隙Ｌを形成したことで、伝動ベルト４８の反力が内側筒部８６に伝達されないため、入力軸３６が一回転する間に伝動ベルト４８の反力に起因する押圧力が変化して発生する押圧力振幅が防止される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、本実施例の車両用動力伝達装置１０は、ＦＦ型車両に適用されるものであったが、特に車両の形式はＦＦ型車両に限定されるものではなく、ＦＲ型車両など、他の形式の車両に備えられるベルト式無段変速機であっても本発明は適用することができる。

また、本実施例の可動シーブ４２ｂ、４６ｂは、それぞれ入力軸３６および出力軸４４と可動シーブ４２ｂ、４６ｂとの間にボールを介装することにより相対回転不能且つ軸心方向の移動可能としているが、たとえば可動シーブ４２ｂ、４６ｂと入力軸３６および出力軸４４との間にスプラインを設けるなど、可動シーブ４２ｂ、４６ｂは入、出力軸３６、４４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に保持されるのであれば、他の方法で保持しても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用された車両用動力伝達装置の骨子図である。図１の車両用動力伝達装置の作動状態を表す係合作動表である。図１の車両用動力伝達装置の一部であるベルト式無段変速機の構成を説明するための断面図である。図３のベルト式無段変速機の入力側油圧機構の構造を説明するために拡大した要部断面図である。図３のベルト式無段変速機の出力側油圧機構の構造を説明するために拡大した要部断面図である。従来のベルト式無段変速機の構成を説明するための断面図である。

符号の説明

１８：ベルト式無段変速機３６：入力軸（プライマリシャフト）４２：入力側可変プーリ（プライマリプーリ）４２ａ：固定シーブ（第１の固定シーブ）４２ｂ：可動シーブ（第１の可動シーブ）４４：出力軸（セカンダリシャフト）４６：出力側可変プーリ（セカンダリプーリ）４６ａ：固定シーブ（第２の固定シーブ）４６ｂ：可動シーブ（第２の可動シーブ）４８：伝動ベルト７０：第１油室（油室）８０：第１油室形成部材（油室形成部材）１３６：段付部（ストッパ）１３８：段付部（ストッパ）Ｌ：間隙

Claims

プライマリシャフトに固定された第１の固定シーブと該プライマリシャフトに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられた第１の可動シーブとからなるプライマリプーリと、セカンダリシャフトに固定された第２の固定シーブと該セカンダリシャフトに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられた第２の可動シーブとからなるセカンダリプーリと、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられた伝動ベルトとを備え、前記第１の可動シーブおよび第２の可動シーブの位置を制御することにより前記伝動ベルトの掛かり径を変化させて変速比を無段階的に変化させる車両用ベルト式無段変速機であって、
前記セカンダリプーリには、前記変速比が最大変速比に変速されたときに前記第２の可動シーブの軸心方向の位置を機械的に位置決めするストッパが設けられ、
前記ストッパは、前記セカンダリシャフトの外周面および第２の可動シーブの内周面にそれぞれ形成されている段付部であり、
前記変速比が最大変速比に変速されると、前記セカンダリシャフトと第２の可動シーブとの段付部が当接することで位置決めされ、
前記第１の可動シーブの前記伝動ベルトが巻き掛けられる側とは反対側には、該第１の可動シーブと油室形成部材とによって油密に形成された油室が形成されており、
前記プライマリシャフト上を摺動する前記第１の可動シーブと前記油室形成部材との間に前記変速比に拘わらず常時間隙が形成されていることを特徴とする車両用ベルト式無段変速機。