JP5206462B2 - Belt type continuously variable transmission - Google Patents
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Description
この発明は、プーリに巻き掛けたベルトを介して動力の伝達を行うベルト式無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a belt-type continuously variable transmission that transmits power via a belt wound around a pulley.
このベルト式無段変速機は、互いに平行に配列され、動力源に伝動可能に接続された入力軸と、駆動輪に伝動可能に接続された出力軸と、入力軸と出力軸とにそれぞれ設けられたプーリとを備えている。このプーリに多数のエレメントと複数のリングとにより構成されたベルトを巻き掛けて、その接触面の摩擦力により動力を伝達する。また、プーリは固定シーブと可動シーブとが設けられており、可動シーブ背面側に設けられたピストン機構の前後動により、プーリに形成されるV字状のプーリ溝間の距離が変更される。このため、プーリ溝間に巻き掛けられたベルトの巻き掛け半径が変わり、入力回転数と出力回転数との比、つまり変速比を変更することができる。その変速比を変更するために、可動シーブを軸線方向に移動させるピストン機構の制御は、可動プーリの背面側に設けられた油圧室に圧油を給排することにより行われる。なお、他方のプーリにおける可動シーブの背面側にも油圧室が設けられており、無段変速機に入力されるトルクに応じた油圧をその油圧室に供給することにより、入力トルクに応じた挟圧力、すなわち伝達トルク容量を設定する構成とされている。 This belt-type continuously variable transmission is arranged in parallel to each other , an input shaft connected to a power source so as to be able to transmit power, an output shaft connected so as to be able to transmit power to driving wheels, and an input shaft and an output shaft, respectively. And provided pulleys. A belt composed of a large number of elements and a plurality of rings is wound around the pulley, and power is transmitted by the frictional force of the contact surface. The pulley is provided with a fixed sheave and a movable sheave, and the distance between the V-shaped pulley grooves formed in the pulley is changed by the back-and-forth movement of the piston mechanism provided on the back side of the movable sheave. For this reason, the wrapping radius of the belt wound between the pulley grooves changes, and the ratio between the input rotation speed and the output rotation speed, that is, the gear ratio can be changed. In order to change the gear ratio, the piston mechanism that moves the movable sheave in the axial direction is controlled by supplying and discharging pressure oil to a hydraulic chamber provided on the back side of the movable pulley. A hydraulic chamber is also provided on the back side of the movable sheave in the other pulley, and the hydraulic pressure corresponding to the torque input to the continuously variable transmission is supplied to the hydraulic chamber, so The pressure, that is, the transmission torque capacity is set.
このようなベルト式無段変速機の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されたベルト式無段変速機は、上記の構成・効果に加えてベルトの巻き掛け半径を変えるために、プーリに挟圧力を与える際に発生する虞のある可動シーブの倒れを抑制する油圧アクチュエータと弾性部材とのいずれか一方により構成される固定シーブおよび他方により構成される可動シーブによる付勢手段が設けられた構成となっている。さらに、油圧アクチュエータと弾性部材とのいずれか一方により構成される前記付勢手段により芯ずれ防止手段も設けられている。 An example of such a belt type continuously variable transmission is described in Patent Document 1. The belt type continuously variable transmission described in Patent Document 1 is a movable sheave that may be generated when a pinching pressure is applied to a pulley in order to change the belt winding radius in addition to the above-described configuration and effects. It has a configuration in which a urging means is provided by a fixed sheave constituted by one of a hydraulic actuator and an elastic member for suppressing the collapse and a movable sheave constituted by the other. Further, a misalignment preventing means is provided by the urging means constituted by one of the hydraulic actuator and the elastic member.
また、この特許文献1に記載されたベルト式無段変速機は、油圧アクチュエータが第1の油圧室と第2の油圧室とを含むものであり、この2つの油圧室の油圧を制御することと前記弾性部材の作用とによって、可動シーブの軸方向の移動を行って変速比を変化させ、またシーブの倒れや芯ずれを防止する。この可動シーブの軸方向の移動による溝幅の変化にともない発生する芯ずれ量に応じて、前記油圧アクチュエータを駆動することにより芯ずれ量を補正し、可動シーブのベルトの挟圧力による倒れを抑制もしくは軽減するものである。 In the belt-type continuously variable transmission described in Patent Document 1, the hydraulic actuator includes a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber, and controls the hydraulic pressures of the two hydraulic chambers. wherein by the action of the elastic member, by changing the speed ratio by performing an axial movement of the movable sheet over blanking, also preventing collapse and misalignment of the sheave and. Depending on the misalignment amount generated with the change in groove width by the axial movement of the movable sheet over blanking of this, the corrected misalignment amount by driving a hydraulic actuator, by clamping force of the movable sheave belt It suppresses or reduces the fall.
しかしながら特許文献1に記載されているベルト式無段変速機の油圧アクチュエータでは、可動シーブ裏面外周部も付勢されて、結局、可動シーブの裏面内周部を含む裏面全体も付勢されるため、それほど大きな効果を期待できない。また、可動シーブ側に油圧室を2つ設けなければならず、部品点数が増えてしまい、生産性が低下し、ひいてはコストが高くなってしまう虞があった。 However, in the hydraulic actuator for a belt-type continuously variable transmission disclosed in Patent Document 1, variable dynamic sheave back Mengaishu portion is biased also, with formation station, the entire back surface including the back surface inner circumferential portion of the variable dynamic sieve also Therefore, it cannot be expected to have a great effect. In addition, two hydraulic chambers must be provided on the movable sheave side, which increases the number of parts, lowers productivity, and may increase costs.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、可動シーブの倒れを抑制することができるプーリを備えたベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a belt type continuously variable transmission including a pulley capable of suppressing the falling of the movable sheave.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、回転軸に一体化された固定シーブと、該固定シーブに対して前記回転軸の軸線方向に前後動するように前記回転軸に嵌合された可動シーブとによってベルトを挟み付け、これら固定シーブと可動シーブとからなるプーリに対する前記ベルトの巻掛け半径を変化させることにより変速を行うベルト式無段変速機において、前記可動シーブの背面側に該可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する押圧機構が設けられるとともに、前記可動シーブの背面における外周側の部分に前記押圧機構の押圧力を前記可動シーブに伝達する張り出し部が前記軸線方向に向けて突設され、前記可動シーブの背面のうち前記張り出し部より内周側の部分に前記固定シーブに向けた押圧力を受けない非押圧領域が設けられ、前記回転軸に嵌合しかつ前記押圧機構の内部に挿入されている前記可動シーブのボス部における前記軸線方向での端面に前記押圧機構の押圧力を受ける受圧面が形成されており、かつ、その受圧面に対向するとともに前記押圧機構の押圧力を受ける他の受圧面が、前記ボス部の内径と前記可動シーブの内径との差によって形成される前記ボス部における前記可動シーブ側の端面に形成されていることを特徴とするものである。 To achieve the above object, the invention of claim 1 includes a fixed sheave integrated with the rotary shaft, the rotary shaft so as to dynamic before and after in the axial direction of the rotary shaft relative to said fixed sheave In a belt-type continuously variable transmission that shifts the belt by sandwiching the belt with a movable sheave fitted to the pulley and changing a winding radius of the belt with respect to a pulley composed of the fixed sheave and the movable sheave. A pressing mechanism that presses the movable sheave toward the fixed sheave is provided on the back side of the sheave, and an overhanging portion that transmits a pressing force of the pressing mechanism to the movable sheave on the outer peripheral side portion of the back surface of the movable sheave non-pressing area but is projected toward the axial direction, free from the pressing force toward the fixed sheave on the inner peripheral side of the portion from the projecting portion of the back face of the movable sheave Provided al is, the pressure receiving surface for receiving the pressing force of the pressing mechanism is formed on the end face in the axial direction of the boss portion of the movable sheave that is inserted into the engagement and the pressing mechanism fitted to said rotary shaft The movable sheave in the boss portion is formed by the difference between the inner diameter of the boss portion and the inner diameter of the movable sheave, the other pressure receiving surface facing the pressure receiving surface and receiving the pressing force of the pressing mechanism. It is formed in the end surface of the side .
この発明によれば、押圧機構により伝えられる押圧力が前記可動シーブに突設された張り出し部を介して行われ、前記張り出し部より内周側の部分に前記押圧力を受けない非押圧領域が設けられていることにより、相対的に可動シーブの背面における外周側の部分に押圧力が加えられる。そのため、ベルトを構成するエレメントとの接触位置を支点にしたシーブ下側部分の変形や、それに伴う可動シーブにいわゆる倒れが生じない。それに伴い、エレメントの沈み込みやエレメントの傾きが要因となる、いわゆる下当り接触などの現象が回避もしくは抑制されてトルク容量の低下や燃費の悪化を防ぐことができる。また、請求項1の発明によれば、プーリの大型化や高剛性化をせずにシーブ倒れを抑制でき、そのため、コスト・重量の増加なくトルク容量や燃費を向上できる。 According to the present invention, the pressing force transmitted by the pressing mechanism is performed via the projecting portion protruding from the movable sheave, and the non-pressing region that does not receive the pressing force is provided on the inner peripheral side of the projecting portion. By being provided, a pressing force is relatively applied to the outer peripheral side portion of the back surface of the movable sheave. Therefore, the deformation of the lower part of the sheave with the position of contact with the elements constituting the belt as a fulcrum and the so-called falling of the movable sheave associated therewith do not occur. Accordingly, phenomena such as so-called bottom hit contact, which are caused by element sinking or element inclination, can be avoided or suppressed to prevent a decrease in torque capacity and fuel consumption. Further, according to the invention of claim 1, sheave collapse can be suppressed without increasing the size and rigidity of the pulley, and therefore torque capacity and fuel consumption can be improved without increasing cost and weight.
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る無段変速機における入力側のプーリ(プライマリプーリ)1を示しており、ここに示すプーリ1は、回転軸(プーリシャフト)2と一体化されている固定シーブ3とこれに対向するように前記プーリシャフト2に嵌合させられた可動シーブ4とによって構成されている。これらのシーブ3,4の対向面は、テーパ状に形成され、これらのテーパ面によって、ベルト5を巻き掛ける(挟み込む)巻き掛け溝6が形成されている。なお、ベルト5は、従来のものと同様の構成であって、姿勢を揃えて環状に配列した多数のエレメントにリング(フープ)を巻き掛けて結束して構成されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an input-side pulley (primary pulley) 1 in a continuously variable transmission according to the present invention. The pulley 1 shown here is a
上記の可動シーブ4の背面側(図1の左側)には、可動シーブ4側に開口したシリンダ部材8が配置されており、前記プーリシャフト2に嵌合している前記可動シーブ4のボス部7がそのシリンダ部材8の内部に挿入されている。そして、このボス部7の外周面と前記シリンダ部材8の内周面に前後動自在に接触したピストン部材9が設けられている。そのピストン部材9の内周部と外周部とにはシールリング10が配置され、したがってシリンダ部材8の内部に油圧室11が形成されている。
A
そして、前記可動シーブ4の背面における外周側の部分に前記ピストン部材9に向けた軸線方向に突出した張り出し部12が形成されており、その張り出し部12の先端部が前記ピストン部材9に当接させられている。したがって、ピストン部材9による推力が、張り出し部12を介して、可動シーブ4の背面のうちその外周側の部分に作用するように構成されている。また、可動シーブ4の背面側で、その張り出し部12と前記ボス部7との間の部分は解放空間となっており、可動シーブ4の背面における解放空間に相当する部分が、ピストン部材9から推力を受けない非押圧領域13となっている。
A projecting
前記プーリシャフト2にはその中心軸線に沿って油路14が形成され、この油路14から半径方向に向けて分岐した分岐油路15,16が形成されている。一方の分岐油路15は、プーリシャフト2の外周面のうち前記ボス部7が嵌合している部分に開口しており、そのボス部7には半径方向に貫通した貫通孔17が形成され、したがってこれら分岐油路15および貫通孔17を介して前記油圧室11に圧油が供給されるようになっている。また、プーリシャフト2の外径は、可動シーブ4が嵌合している部分で大径であり、前記ボス部7が嵌合している部分で相対的に小径になっており、このように外径が変化する部分に段差部18が形成されている。そして、可動シーブ4およびそのボス部7の内径も、プーリシャフト2の外径に合わせて大小に変化しており、その結果、前記の段差部18に密閉空間19が形成されている。その密閉空間19に他方の分岐油路16が開口している。
An
上記のようにプーリシャフト2に設けられた油路14、分岐油路15,16、前記の段差部18に形成された密閉空間19、シリンダ部材8に形成された油圧室11、シールリング10、ピストン部材9などにより油圧アクチュエータ20が構成されている。なお、図中符号21はボールスプラインを示し、このボールスプライン21によって前記可動シーブ4を滑らかに軸線方向に前後動させるように構成されている。また、符号22,23は軸受を示し、プーリシャフト2はこれらの軸受22,23によって回転自在に支持されている。なお、プーリ1をプライマリプーリとしたが、プーリ1の形状などを調整することでセカンダリプーリにも適用可能である。
As described above, the
つぎに、プーリ1の動作を図1に基づいて説明する。プーリ1には、上記に記載した油圧アクチュエータ20が形成されており、図示しない油圧ポンプと油圧制御装置とにより油圧が制御・供給される。供給された油圧はプーリシャフト2に設けられた油路14から分岐油路15を介し、さらにボス部7の半径方向に貫通した貫通孔17からシリンダ部材8の内部に形成された油圧室11にオイルが供給されるようになっている。そして供給されたオイルのポンプによる圧力と油圧室11が回転運動することによるオイルの遠心力によって生じる圧力とが、可動シーブ4の背面の張り出し部12に当接して設けられたピストン部材9の圧力の受け面に付与される。
Next, the operation of the pulley 1 will be described with reference to FIG. The pulley 1 is formed with the
ピストン部材9の圧力の受け面に付与された圧力は、張り出し部12とピストン部材9とが当接している面を介して張り出し部12に伝達される。そしてピストン部材9と張り出し部12とが当接し、これらが可動シーブ4と一体化した状態で、油圧による可動シーブ4の前後動が行われる。なお、プーリシャフト2に設けられた分岐油路16にもオイルの油圧が供給され、分岐油路16を介してプーリシャフト2と可動シーブ4の嵌合する段差部18の密閉空間19にオイルが供給される。この密閉空間19に供給されるオイルによって、シャフト2の外径と可動シーブ4が嵌合している部分に対して潤滑がなされる。
Receiving a pressure applied to the surface of the pressure of the
そして、可動シーブ4の前後動が行われると固定シーブ3と可動シーブ4との間に形成されるテーパ状の巻き掛け溝6の幅が変化する。巻き掛け溝6の幅が変化すると挟まれているベルト5の巻き掛け半径がプーリの挟圧力とベルトの張力とによって変更される。このとき、プーリ1が摩擦伝動している状態でベルト5の巻き掛け半径が変更できるので連続的に変速比が変更される。そして、油圧による可動シーブ4の前後動が行われ、ベルト5に挟圧力を与える際に、可動シーブ4とベルト5のエレメントと固定シーブ3との接触面に互いに力が作用する。この可動シーブ4とベルト5のエレメントと固定シーブ3との接触面に力が作用することにより、いわゆるシーブ倒れが発生してしまう場合がある。
When the
図2にこのシーブ3,4の倒れについての概略図が示されている。実線はプーリが停止した状態などの場合でシーブが正常である状態を表している。また、点線はトルク上昇などの要因でシーブの倒れが発生した場合の仮想線を表している。固定シーブ3と可動シーブ4とに対して油圧による応力が作用することにより、固定シーブ3と可動シーブ4とに変形が引き起こされる。このシーブ3,4の変形により、巻き掛け溝6の内周側にベルト5のエレメントが矢印Aの方向に沈み込んでしまう現象(エレメントの沈み込み)や、エレメントが図2の矢印Bのような方向に作用するモーメントにより傾いてしまう現象が発生する虞がある。またさらに、倒れ現象が発生することにより、固定シーブ3と可動シーブ4とに対してベルト5のエレメントが巻き掛け溝6の内周側で接触する現象(下当たり接触)も発生してしまう虞がある。
FIG. 2 shows a schematic view of the
通常、可動シーブ4の背面内周側にも油圧によるシーブを押す力が作用するような構成が一般的である。このような構成の場合、ベルト5の巻き掛け溝6の外周側では固定シーブ3と可動シーブ4とベルト5のエレメントとに作用する力は互いの反力とベルト5の巻き掛け溝6の外周側に作用する圧力とにより均衡を保ちやすい状態である。しかし、可動シーブ4の内周側に圧力が付与される場合、可動シーブ4とベルト5のエレメントとの接触位置を支点としたモーメントが可動シーブ4の変形を増大させる方向に作用し、シーブ倒れを引き起こし易くなってしまう。
In general, a configuration in which a force pushing the sheave by hydraulic pressure is also applied to the inner peripheral side of the back surface of the
本発明では、この両シーブ3,4が変形することによるシーブ倒れが、可動シーブ4の内周側にも推力が作用するために発生しやすくなることを回避もしくは抑制する。そのために、可動シーブ4の背面側で、その張り出し部12と前記ボス部7との間の部分に、ピストン部材9からの推力を受けない非押圧領域13が設けられた構成となっている。そのため、ピストン部材9から推力を張り出し部12が受けると、可動シーブ4はベルト5のエレメントとの接触位置より下の位置、すなわち可動シーブ4の内周側に推力を受けなくなり、シーブ倒れを抑制もしくは回避できる。また、シーブ倒れを抑制するために、シーブの構造を補強するためのプーリの重量やコストの増加がなくシーブ倒れを抑制できる。さらにシーブ倒れが抑制できるためトルクをロスなく伝達でき、燃費を上げることができる。
In the present invention, it is avoided or suppressed that the sheave collapse due to the deformation of the
3…固定シーブ、 4…可動シーブ、 5…ベルト、 12…張り出し部、 13…非押圧領域、 20…油圧アクチュエータ(押圧機構)。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記可動シーブの背面側に該可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する押圧機構が設けられるとともに、
前記可動シーブの背面における外周側の部分に前記押圧機構の押圧力を前記可動シーブに伝達する張り出し部が前記軸線方向に向けて突設され、
前記可動シーブの背面のうち前記張り出し部より内周側の部分に前記固定シーブに向けた押圧力を受けない非押圧領域が設けられ、
前記回転軸に嵌合しかつ前記押圧機構の内部に挿入されている前記可動シーブのボス部における前記軸線方向での端面に前記押圧機構の押圧力を受ける受圧面が形成されており、かつ、その受圧面に対向するとともに前記押圧機構の押圧力を受ける他の受圧面が、前記ボス部の内径と前記可動シーブの内径との差によって形成される前記ボス部における前記可動シーブ側の端面に形成されている
ことを特徴とするベルト式無段変速機。 A fixed sheave is integrated with the rotating shaft, clamped the belt by the said fitting on the rotating shaft engaged a movable sheave to dynamic before and after in the axial direction of the rotary shaft relative to said fixed sheave, these In a belt type continuously variable transmission that changes speed by changing a winding radius of the belt with respect to a pulley composed of a fixed sheave and a movable sheave,
A pressing mechanism for pressing the movable sheave toward the fixed sheave is provided on the back side of the movable sheave,
An overhanging portion for transmitting the pressing force of the pressing mechanism to the movable sheave is protruded toward the axial direction on the outer peripheral side portion of the back surface of the movable sheave,
The non-pressing area not subjected to the pressing force toward the fixed sheave portion of the inner peripheral side of the projecting portion of the back face of the movable sheave is provided et al is,
A pressure receiving surface that receives the pressing force of the pressing mechanism is formed on an end surface in the axial direction of the boss portion of the movable sheave that is fitted to the rotating shaft and inserted into the pressing mechanism, and Another pressure receiving surface facing the pressure receiving surface and receiving the pressing force of the pressing mechanism is formed on the end surface on the movable sheave side of the boss portion formed by the difference between the inner diameter of the boss portion and the inner diameter of the movable sheave. A belt type continuously variable transmission characterized by being formed .
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