JP5204752B2

JP5204752B2 - 無段変速機におけるセンサ用プレートの支持構造

Info

Publication number: JP5204752B2
Application number: JP2009287484A
Authority: JP
Inventors: 康彦福田; 直之脇坂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: JP2011127709A

Description

本発明は、自動車等で使用されるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）におけるセンサ用プレートの支持構造に関する。

ベルト式無段変速機の一例として、下記特許文献１に示されたものが知られている。この種の無段変速機においては、概ね、有効ピッチ径可変の一対のプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた無端ベルトと、前記プーリに該プーリと一体回転するように設けられてその有効ピッチ径を変化させる油圧シリンダ部とを具備している。油圧シリンダ部は軸方向に移動しないプーリカバーを含み、プーリと共に回転する。プーリの回転を検出するためにセンサが用いられるが、公知のように、このセンサは、固定要素と可動要素とで構成され、例えば、固定要素はピックアップコイル、可動要素は該ピックアップコイルを磁気応答させるための磁性部材等で構成される。下記特許文献１においては、このセンサによりプーリの回転を検出するために、センサの可動要素が検出対象であるプーリと一体的に回転するように、該センサの可動要素が油圧シリンダ部（プーリカバー）に直接取り付けられている。

しかし、特許文献１に示された例のようにセンサの可動要素が油圧シリンダ部（プーリカバー）に直接取り付けられる構造では、油圧シリンダ部（プーリカバー）においてそのための取り付け構造を設けなければならないため、構成の複雑化を招き、また、故障時の部品交換等も不便である。そこで、プーリの油圧シリンダ部（プーリカバー）とは別にセンサ用プレートを設け、このセンサ用プレートをプーリ組立体に組み込むことが行われている。そのような従来例におけるセンサ用プレートの支持構造について図４により説明すると、固定プーリ半体（図示せず）が固定配設されたプーリ軸４０に、可動プーリ半体（図示せず）及び油圧シリンダ部（プーリカバー）４１を組み付け、更に、センサ用プレート４２、カラー４３、出力ギヤ４４、軸受４５を順次組み付けた上で、プーリ軸４０に螺合するナット４６を締め付けることで、これらをプーリ軸４０上の所定位置に固定する。円板状のセンサ用プレート４２の外縁周に回転センサ４７の可動要素４２ａが配置されており、所定の固定位置に回転センサ４７の固定要素（例えばピックアップコイル）４７ａが配置されている。なお、センサ用プレート４２の外縁周に配置される回転センサ４７の可動要素４２ａは、例えば、回転センサ４７の固定要素（例えばピックアップコイル）４７ａにパルスを発生させるための磁性体歯又は突起からなっている。

実開平２−１２５２４４号公報

上記従来例のようなセンサ用プレートの支持構造にあっては、センサ用プレート４２をナット４６の締め付けによってプーリ軸４０上に組み付けるようにしているため、１個のナット４６によって該プーリ軸４０上に締め付けられる部材数の増加をもたらすことになり、ナット締結の信頼性を悪化させるおそれがある。すなわち、１個のナットで締結される部材数が増すと、締結面が増加し、締結面のヘタリ総量の増加を招き、軸力ダウン量の増加を招くので、ナットの緩みが問題となる。また、センサ用プレート４２をプーリ軸４０上に組み付ける際に、誤って逆向きに組み付けるおそれがあり、そうすると、回転センサ４７の可動要素４２ａの位置が固定要素４７ａからずれてしまうので回転検出ができなくなるという問題もあり得る。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ナット締結によることなく、センサ用プレートをプーリ軸上に的確に支持しうるようにしたセンサ用プレートの支持構造を提供しようとするものである。

本発明に係る無段変速機は、有効ピッチ径可変の一対のプーリ（１１，２１）と、両プーリ間に巻き掛けられた無端ベルト（６）と、前記プーリ（１１，２１）に該プーリと一体回転するように設けられてその有効ピッチ径を変化させる油圧シリンダ部（１２，１４，２２，２４）と、前記プーリの回転数を検出するためのセンサの構成要素が配置されたセンサ用プレート（５１）とを具備する無段変速機であって、前記油圧シリンダ部（１２，１４，２２，２４）は軸方向に移動しないプーリカバー（１２，２２）を含み、該プーリカバー（２２）において段付形状部（２２ａ）を形成してなり、該プーリカバーの外側から該段付形状部（２２ａ）に対して、前記プーリの回転数を検出するためのセンサの構成要素（５１ｂ）が配置されたセンサ用プレート（５１）を圧入して該段付形状部（２２ａ）に嵌合させることにより、該センサ用プレート（５１）を該プーリカバー（２２）にて支持し、前記センサ用プレート（５１）に突起部（５１ｃ）を設け、前記プーリの軸に締結されるカラー（５２）において、前記センサ用プレート（５１）の前記突起部（５１ｃ）と係合するための凹部（５２ａ）を設け、前記突起部（５１ｃ）が前記凹部（５２ａ）に係合することにより、前記センサ用プレート（５１）が前記プーリカバー（２２）に対して相対的に回転しないように構成されていることを特徴とする。なお、括弧内の参照番号は、後述する実施例における対応要素の参照番号を参考のために例示したものである。

本発明によれば、センサ用プレート（５１）は、プーリカバーに形成された段付形状部（２２ａ）に圧入嵌合されるのみならず、センサ用プレート（５１）に設けた突起部（５１ｃ）がプーリ軸に締結されるカラー（５２）に設けた凹部（５２ａ）に係合することで、確実にプーリと一体的に回転しうるように支持される構造からなっている。従って、センサ用プレート（５１）は、プーリ軸に所要の部材を締結するためのナットによる締結の対象外となり、該ナットによって該プーリ軸上に締め付けられる部材数を減少させることができ、ナット締結信頼性を向上させることができる。また、センサ用プレート（５１）を逆向きに誤組み付けしてナット締結してしまうという問題も起こらなくなる。また、センサ用プレート（５１）に設けた突起部（５１ｃ）がプーリ軸に締結されるカラー（５２）に設けた凹部（５２ａ）に係合するように構成しているので、遠心力等の影響によりセンサ用プレート（５１）の位置ずれが起こるおそれがなく、正確な検出を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る変速機の全体構成例を示す主断面図。従動プーリ軸におけるセンサ用プレートの支持構造を説明するための拡大断面図。センサ用プレートとカラーの係合構造を示すＡ矢視図。従来例におけるセンサ用プレートの支持構造を説明するための概略断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る変速機の全体構成例を示す主断面図である。図１に示す変速機１は、駆動プーリ軸１０上に設けた駆動プーリ１１と従動プーリ軸２０上に設けた従動プーリ２１（即ち、有効ピッチ径可変の一対のプーリ１１、２１）の間に無端状のＶベルト６を巻き掛けてなるベルト式無段変速機構（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）５を備えている。

また、この変速機１は、トルクコンバータＴＣを介してエンジンなどの駆動源（図示せず）の駆動力が伝達される入力軸２を備えており、入力軸２上には、前進用クラッチ４が配設されている。一方、駆動プーリ軸１０上には、後進用クラッチ７が配設されている。そして、入力軸２と駆動プーリ軸１０の間には、前進用クラッチ４の係合によって入力軸２からの駆動力を駆動プーリ軸１０に伝達する前進用ギヤ機構９と、後進用クラッチ７の係合によって入力軸２からの駆動力を駆動プーリ軸１０に伝達する後進用ギヤ機構１７とが設けられている。これにより、ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ軸１０は、入力軸２からの駆動力が伝達されて回転するようになっている。一方、従動プーリ軸２０からの駆動力は、出力ギヤ機構５０を介してディファレンシャル機構８に伝達され、更に、左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂを介して左右の駆動輪（図示せず）に伝達されるようになっている。

ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ１１は、駆動プーリ軸１０と共に回転するように該駆動プーリ軸１０上に設けられた固定プーリ半体１１ａと、固定プーリ半体１１ａに対向する位置で軸方向に相対的に直線移動可能に該駆動プーリ軸１０上に配設された可動プーリ半体１１ｂとを備えて構成されている。可動プーリ半体１１ｂの背面側（固定プーリ半体１１ａと反対側）には、プーリカバー１２で囲まれたシリンダ室（油圧シリンダ部）１４が形成されている。シリンダ室１４には、図示しない油圧制御バルブで調圧された油圧が供給されるようになっている。シリンダ室１４に供給される制御油圧により、可動プーリ半体１１ｂを軸方向に移動させる駆動側圧（駆動プーリ側圧）が発生するようになっている。

従動プーリ２１は、従動プーリ軸２０に固定された固定プーリ半体２１ａと、固定プーリ半体２１ａに対向する位置で軸方向に相対的に直線移動可能に該従動プーリ２１上に配設された可動プーリ半体２１ｂとを備えて構成されており、ベルト６によって駆動されて一体的に回転する。可動プーリ半体２１ｂの背面側（固定プーリ半体２１ａと反対側）には、プーリカバー２２で囲まれたシリンダ室（油圧シリンダ部）２４が形成されており、シリンダ室２４には、油圧制御バルブで調圧された油圧が供給されるようになっている。シリンダ室２４には圧縮スプリング２３が設けられ、可動プーリ半体２１ｂの背面に対して戻り力を付勢している。更に、シリンダ室２４に供給される制御油圧により、可動プーリ半体２１ｂを軸方向に移動させる従動側圧（従動プーリ側圧）が発生するようになっている。

プーリカバー２２で囲まれたシリンダ室（油圧シリンダ部）２４は可動プーリ半体２１ｂと共に回転する。その回転（従動プーリ２１つまり従動プーリ軸２０の回転）を検出するために、センサ用プレート５１がプーリカバー２２の外周に配置され支持されている。本発明の要旨に係るセンサ用プレート５１の支持構造についての詳細は追って説明する。

上記構成のベルト式無段変速機構５では、シリンダ室１４及びシリンダ室２４への供給油圧（駆動側圧および従動側圧）を制御することで、駆動プーリ１１及び従動プーリ２１に対して、Ｖベルト６が滑りの発生することのない側圧を付与する。さらに、駆動側圧および従動側圧を互いに異ならせながら調節する制御を行い、駆動プーリ１１及び従動プーリ２１の溝幅を適宜に変化させて、Ｖベルト６の巻き掛け径を変化させることで、駆動プーリ１１と従動プーリ２１の間の変速比を無段階に変化させる制御が行われる。

そして、変速機１の構成部品を収容しているケーシング３０は、トルクコンバータＴＣを収容しているトルクコンバータケース（以下、「ＴＣケース」という。）３１と、ベルト式無段変速機構５を収容しているトランスミッションケース（以下、「Ｍケース」という。）３５とで構成されている。Ｍケース３５は、ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ１１及び従動プーリ２１の外周側を囲む筒状で、かつ、駆動プーリ軸１０及び従動プーリ軸２０の端部（トルクコンバータＴＣと反対側の端部）１０ａ，２０ａを覆う底部３５ｂを有する有底容器状に形成されている。このＭケース３５は、開口端３５ａがボルト３３の締結でＴＣケース３１に対して軸方向に連結固定されている。

図２を参照して、従動プーリ２１におけるセンサ用プレート５１の支持構造について説明する。従動プーリ２１のプーリカバー２２において段付形状部（所謂「インロー部」）２２ａが形成されている。センサ用プレート５１は、内周寄りの箇所において、プーリカバー２２の段付形状部２２ａに嵌合するように段付形状部５１ａを有している。センサ用プレート５１の段付形状部５１ａをプーリカバー２２の段付形状部２２ａに圧入させ嵌合することにより、センサ用プレート５１をプーリカバー２２（油圧シリンダ部）にて支持し、両者が一体的に回転するようにしている。

従動プーリ２１を組み立てる際には、固定プーリ半体２１ａが配設された従動プーリ軸２０に、可動プーリ半体２１ｂ及びプーリカバー２２を組み付ける。その後（又はその前にでもよい）、センサ用プレート５１をプーリカバー２２の外側から該プーリカバー２２に組み付け、該センサ用プレート５１の段付形状部５１ａを該プーリカバー２２の段付形状部２２ａに圧入させ嵌合する。次いで、カラー５２を軸２０に嵌め込み、更に、出力ギヤ機構５０のギヤ５０ａを軸２０に嵌め込み、軸受１５を嵌め込み、最後に、従動プーリ軸２０の一端に設けられた雄ねじにナット５４を螺合させ、該ナット５４を締め付けることで、これらを従動プーリ軸２０上の所定位置に固定する。このとき、センサ用プレート５１は、ナット５４による締め付けの対象から除外されているので、その分だけ、ナット締結部材数が減っている。従って、ナット締結の信頼性を向上させることができる。また、センサ用プレート５１の段付形状部５１ａをプーリカバー２２の段付形状部２２ａに圧入させ嵌合するに際しては、センサ用プレート５１を逆向きにした場合はそのような嵌合が不可能なために、該センサ用プレート５１を逆向きに誤組み付けするというおそれが全くない。

ところで、センサ用プレート５１がプーリカバー２２に圧入嵌合しているだけでは、プーリ回転時に遠心力等の影響によりセンサ用プレート５１の回転方向の位置がプーリカバー２２に対して相対的にずれることが起こり得るかもしれない。そうすると、プーリ回転検出精度に悪影響を与えるおそれがある。そこで、そのようなおそれを未然に防ぐために、センサ用プレート５１がプーリカバー２２に対して相対的に回転しないようにするための係合構造を設けるとよい。そのような係合構造の一例として、図３に示すように、センサ用プレート５１の内周縁上の所定位置に突起５１ｃを設けると共に、カラー５２の外周縁上の所定位置に凹部５２ａを設け、センサ用プレート５１の突起５１ｃをカラー５２の凹部５２ａに係合するように組み付ける。これにより、センサ用プレート５１はカラー５２に対して回転方向に相対的に固定されることとなり、カラー５２はナット５４でプーリ軸２０に緊く締結されているので、センサ用プレート５１の回転方向の位置がプーリカバー２２に対して相対的にずれることが起らないようになる。なお、このような係合構造の具体例は図３に示したものに限らず、どのような構成からなっていてもよい。また、センサ用プレート５１はカラー５２に対して係合させるのではなく、他の部材（例えばプーリカバー２２）に対して係合させる構造からなっていてもよい。

なお、従来例と同様に、円板状のセンサ用プレート５１の外縁周に回転センサの可動要素５１ｂが配置されており、所定の固定位置に回転センサの固定要素（例えばピックアップコイル）５５が配置されている。センサ用プレート５１の外縁周に配置される回転センサの可動要素５１ｂは、例えば、回転センサの固定要素（例えばピックアップコイル）５５にパルスを発生させるための磁性体歯又は突起からなっている。勿論、回転センサの検出方式としては、ピックアップコイルを用いた電磁式のものに限らず、静電式あるいは光学式等どのような方式のものであってもよい。また、センサ用プレート５１の外縁周に配置される回転センサの可動要素５１ｂは、センサ用プレート５１の材質（例えば鉄）と同一材質のものを所定形状（例えば歯又は凹凸）に加工してなるものに限らず、磁石又は適宜の磁性体あるいは導電体若しくは誘電体や光学部材等当該センサの検出原理に応じた所定物質をセンサ用プレート５１の外周部に沿う所定位置に取り付けたものであってもよい。また、センサ用プレート５１の形状は、全体として円板形状をなすものに限らず、少なくとも内周部寄りにおいてプーリカバー２２に圧入嵌合する構造を有し、外周部寄りにおいて回転センサの可動要素５１ｂを適宜に配置してなる形状であればよい。なお、必要に応じて、駆動プーリの回転検出を行う場合において、本発明を適用することも可能である。

２入力軸
４前進用クラッチ
６無端ベルト
７後進用クラッチ
９前進用ギヤ機構
２０従動プーリ軸
２１従動プーリ
２１ａ固定プーリ半体
２１ｂ可動プーリ半体
２２プーリカバー
２２ａ段付形状部
２４油圧シリンダ室
５１センサ用プレート
５１ａ段付形状部
５１ｂセンサの可動要素
５２カラー
５４ナット
５５センサの固定要素

Claims

有効ピッチ径可変の一対のプーリと、両プーリ間に巻き掛けられた無端ベルトと、前記プーリに該プーリと一体回転するように設けられてその有効ピッチ径を変化させる油圧シリンダ部とを具備する無段変速機であって、
前記油圧シリンダ部は軸方向に移動しないプーリカバーを含み、該プーリカバーにおいて段付形状部を形成してなり、該プーリカバーの外側から該段付形状部に対して、前記プーリの回転数を検出するためのセンサの構成要素が配置されたセンサ用プレートを圧入して該段付形状部に嵌合させることにより、該センサ用プレートを該プーリカバーにて支持し、
前記センサ用プレートに突起部を設け、
前記プーリの軸に締結されるカラーにおいて、前記センサ用プレートの前記突起部と係合するための凹部を設け、
前記突起部が前記凹部に係合することにより、前記センサ用プレートが前記プーリカバーに対して相対的に回転しないように構成されていることを特徴とする無段変速機。