JP6057455B2

JP6057455B2 - ベルト式無段変速装置

Info

Publication number: JP6057455B2
Application number: JP2012239354A
Authority: JP
Inventors: 裕之谷尻
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JP2014081060A

Description

本発明は、ベルト式無段変速装置に関する。

従来、下記特許文献１に開示されているようなベルト式無段変速機の油圧制御装置が提供されている。特許文献１においては、油圧室に混入した空気の排出方法が開示されている。

特開２０１２−１４５１７２号公報

エンジンの動力を利用して作動するオイルポンプによりオイルを圧送可能であり、エンジン以外の動力源を用いて作動するオイルポンプを備えていない車両においては、減速中にアイドリングストップを実施すると、エンジンの停止から車両停止までの間に、オイルポンプによるオイルの供給が停止してしまう。この状態においてベルト式無段変速機がロー側に変速してしまうと、従動側プーリに設けられた油室が負圧になる現象が生じる可能性がある。このような現象が生じると、シーリング部から空気が流入してしまい、エンジンを再始動して発進する際に油圧の立ち上がりが遅れ、発進時間が遅れてしまう懸念がある。

そこで、上述した課題を解決すべく、本発明は従動側プーリに設けられた油室が負圧になる現象が生じたとしても、従動側プーリの油室への空気の流入を抑制し、エンジンを再始動して発進するまでに要する発進時間の遅れを最小限に抑制可能なベルト式無段変速機の提供を目的とした。

上述した課題を解決すべく提供される本発明は、駆動側のシャフトに取り付けられた駆動側プーリと従動側のシャフトに取り付けられた従動側プーリとに亘ってベルトを掛け渡し、前記駆動側プーリ及び前記従動側プーリの少なくとも一方において挟圧を作用させることにより前記ベルトの捲き掛け径を制御可能なベルト式無段変速機であって、前記従動側プーリが、前記シャフトに固定された固定シーブと、前記シャフトに沿って移動することにより前記固定シーブに対して近接離反することが可能な可動シーブと、前記可動シーブとの間に油室を形成する油圧サーボとを備えており、エンジンによって駆動されるオイルポンプと前記油室との間を繋ぐメイン油路と、前記メイン油路の途中に接続されたサブ油路とを有し、前記サブ油路が、オイルが貯留されたオイル貯留部内のオイルを吸い込み可能な吸込口を有し、前記サブ油路の中途に、前記オイル貯留部側から前記油室側への流れを前記油室が少なくとも負圧状態時に許容し、前記油室側から前記オイル貯留部側への流れを阻止可能な一方弁が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のベルト式無段変速機においては、従動側プーリに設けられた油室が負圧状態になると、サブ油路に設けられた一方弁が開状態になり、サブ油路を介してオイル貯留部から油室にオイルが供給される。これにより、従動側プーリに設けられた油室に空気が混入することを防止し、エンジンを再始動して発進するまでに要する発進時間の遅れを最小限に抑制することができる。

本発明によれば、従動側プーリに設けられた油室が負圧になる現象が生じたとしても、従動側プーリの油室への空気の流入を抑制し、エンジンを再始動して発進するまでに要する発進時間の遅れを最小限に抑制可能なベルト式無段変速機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る無段変速機の展開断面図である。図１に示す無段変速機のスケルトン図である。アイドルストップ動作を行う際の車速及びエンジン回転数との関係を示すグラフである。

続いて、本発明の一実施形態に係るベルト式無段変速機Ｘ（以下、単に「無段変速機Ｘ」とも称す）について説明する。無段変速機Ｘは、ＦＦ横置き式の自動車用変速機であり、図１や図２に示すように大略、入力軸３、前後進切替装置４、無段変速装置Ａ、デファレンシャル装置３０などで構成されている。入力軸３は、エンジン出力軸１によりトルクコンバータ２を介して駆動されるものであり、トルクコンバータ２のタービンランナ２ｂに接続されている。前後進切替装置４は、入力軸３の回転を正逆切り替えて駆動軸１０に伝達する装置である。また、無段変速装置Ａは、駆動プーリ１１と従動プーリ２１と両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト１５とを備えている。デファレンシャル装置３０は、従動軸２０の動力を出力軸３２に伝達するものである。

本実施形態の無段変速機Ｘにおいては、入力軸３と駆動軸１０とは同一軸線上に配置され、従動軸２０とデファレンシャル装置３０の出力軸３２とが入力軸３に対して平行でかつ非同軸に配置されている。したがって、この無段変速機Ｘは全体として３軸構成とされている。本実施形態において用いられるＶベルト１５は、一対の無端状張力帯と、これら張力帯に支持された多数のブロックとで構成された公知の金属ベルトである。

無段変速機Ｘを構成する各部品は変速機ケース５の中に収容されている。トルクコンバータ２と前後進切替装置４との間には、オイルポンプ６が配置されている。オイルポンプ６は、トルクコンバータ２のポンプインペラ２ａにより駆動されるポンプギア９を備えている。

前後進切替装置４は、図１や図２に示すように、遊星歯車機構４０と前進用ブレーキ５０と後進用クラッチ５１とで構成されている。遊星歯車機構４０のサンギヤ４１が入力部材である入力軸３に連結され、リングギヤ４２が出力部材である駆動軸１０に連結されている。遊星歯車機構４０はシングルピニオン方式であり、前進用ブレーキ５０はピニオンギヤ４３を支えるキャリア４４と変速機ケース５との間に設けられ、後進用クラッチ５１はキャリア４４とサンギヤ４１との間に設けられている。後進用クラッチ５１を解放して前進用ブレーキ５０を締結すると、入力軸３の回転が逆転され、かつ減速されて駆動軸１０へ伝えられる。逆に、前進用ブレーキ５０を解放して後進用クラッチ５１を締結すると、遊星歯車機構４０のキャリア４４とサンギヤ４１とが一体に回転するので、入力軸３と駆動軸１０とが直結される。

無段変速装置Ａの駆動プーリ１１は、駆動軸（プーリ軸）１０上に一体に形成された固定シーブ１１ａと、駆動軸１０上において軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ１１ｂと、可動シーブ１１ｂの背後に設けられた油圧サーボ１２とを備えている。可動シーブ１１ｂの外周部には、背面側へ延びるピストン部１２ａが一体に形成され、このピストン部１２ａの外周部が駆動軸１０に固定されたシリンダ１２ｂの内周部に摺接している。可動シーブ１１ｂとシリンダ１２ｂとの間には、油圧サーボ１２の作動油室１２ｃが形成されており、この作動油室１２ｃへの油圧を制御することにより、変速制御を実施することができる。

従動プーリ２１は、従動軸（プーリ軸）２０上に一体に形成された固定シーブ２１ａと、従動軸２０上を軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ２１ｂと、可動シーブ２１ｂの背後に設けられた油圧サーボ２２とを備えている。可動シーブ２１ｂの外周部には、背面側へ延びるシリンダ部２２ａが一体に形成され、このシリンダ部２２ａの内周部に従動軸２０に固定されたピストン部２２ｂ（固定ピストン）が摺接している。可動シーブ２１ｂとピストン部２２ｂとの間に油圧サーボ２２の作動油室２２ｃが形成され、この作動油室２２ｃの油圧を制御することにより、トルク伝達に必要なベルト推力が与えられる。また、作動油室２２ｃ内には、初期推力を与えるスプリング２４が配置されている。

無段変速機Ｘは、上述した駆動プーリ１１側の作動油室１２ｃ、及び従動プーリ２１の作動油室２２ｃにオイルを供給するためのメイン油路６０を有する。メイン油路６０の上流側には、オイルポンプ６が配置されている。そのため、エンジンが作動している状態においては、オイルポンプ６が作動し、メイン油路６０の上流端からオイルを汲み上げ、圧送することができる。

メイン油路６０は、オイルポンプ６よりも下流側に位置する分岐点６２おいて駆動側メイン油路６０ａ及び従動側メイン油路６０ｂの２系統に分岐されている。駆動側メイン油路６０ａは、駆動プーリ１１の作動油室１２ｃに接続されている。駆動側メイン油路６０ａの中途には、オリフィス６４，６６が設けられている。

従動側メイン油路６０ｂは、従動プーリ２１の作動油室２２ｃに対して接続されている。また、従動側メイン油路６０ｂの中途、すなわちメイン油路６０において分岐点６２と作動油室２２ｃとの接続部との間の位置には、サブ油路７０が接続されている。サブ油路７０の上流端には、吸込口７４が設けられている。サブ油路７０は、オイルパン７２（オイル貯留部）から吸込口７４を介してオイルを吸い込み可能とされている。

サブ油路７０の中途には、一方弁７６が設けられている。一方弁７６は、オイルパン７２側から作動油室２２ｃ側への流れを許容し、作動油室２２ｃ側からオイルパン７２側への流れを阻止可能な弁である。

上述したように、本実施形態のベルト式無段変速機Ｘにおいては、エンジンによって駆動されるオイルポンプ６と作動油室２２ｃとの間を繋ぐメイン油路６０（従動側メイン油路６０ｂ）と、従動側メイン油路６０ｂの途中に接続されたサブ油路７０とが設けられている。また、サブ油路７０が、オイルが貯留されたオイルパン７２内のオイルを吸い込み可能とされると共に、サブ油路７０の中途に一方弁７６を設け、オイルパン７２側から作動油室２２ｃ側への流れを許容し、作動油室２２ｃ側からオイルパン７２側への流れを阻止可能とされている。そのため、従動プーリ２１に設けられた作動油室２２ｃが負圧状態になると、サブ油路７０に設けられた一方弁７６が開状態になり、サブ油路７０を介してオイルパン７２から作動油室２２ｃにオイルが供給される。

具体的には、図３に示すように、車両がアイドルストップ動作を行う場合には、所定の車速になるとエンジンが停止され、その後エンジンの回転数がゼロに到達する。オイルポンプ６がエンジンによって駆動されるものであるため、エンジン回転数がゼロになってから車速がゼロになるまでの期間αにおいては、オイルポンプ６によるオイルの供給のない状態でＶベルト１５が回転する状態となる。このような状態では、無段変速装置Ａがロー側に変速し、従動プーリ２１側の作動油室２２ｃの体積が増大してしまい、作動油室２２内が負圧になる可能性がある。作動油室２２内が負圧になると、外部から空気を吸い込み、次回のエンジン始動時における作動油室２２の昇圧が遅れ、発進時間が遅れてしまう懸念がある。

かかる事態を想定し、本実施形態のベルト式無段変速機Ｘにおいては、作動油室２２ｃに繋がる従動側メイン油路６０ｂに対してサブ油路７０を接続し、オイルポンプ６が停止中であってもサブ油路７０を介してオイルパン７２からオイルを吸い込むことを可能としている。これにより、従動プーリ２１に設けられた作動油室２２ｃに空気が混入することを防止し、エンジンを再始動して発進するまでに要する発進時間の遅れを最小限に抑制することができる。

本実施形態においては、オイルパン７２からオイルを吸入可能なようにサブ油路７０を設けた構成を例示したが、オイルパン７２とは別に何らかのオイル貯留手段を設け、このオイル貯留手段からオイルを吸入可能なようにサブ油路７０を設けた構成としても良い。

本発明のベルト式無段変速機Ｘは、車両全般において利用可能である。

６オイルポンプ
１０駆動軸
１１駆動プーリ
１５Ｖベルト
２０従動軸
２１従動プーリ
２１ａ固定シーブ
２１ｂ可動シーブ
２２油圧サーボ
２２ｃ作動油室
６０メイン油路
６０ｂ従動側メイン油路
７０サブ油路
７２オイルパン（オイル貯留部）
７４吸込口
７６一方弁
Ｘベルト式無段変速機

Claims

駆動側のシャフトに取り付けられた駆動側プーリと従動側のシャフトに取り付けられた従動側プーリとに亘ってベルトを掛け渡し、前記駆動側プーリ及び前記従動側プーリの少なくとも一方において挟圧を作用させることにより前記ベルトの捲き掛け径を制御可能なベルト式無段変速機であって、
前記従動側プーリが、
前記シャフトに固定された固定シーブと、
前記シャフトに沿って移動することにより前記固定シーブに対して近接離反することが可能な可動シーブと、
前記可動シーブとの間に油室を形成する油圧サーボとを備えており、
エンジンによって駆動されるオイルポンプと前記油室との間を繋ぐメイン油路と、
前記メイン油路の途中に接続されたサブ油路とを有し、
前記サブ油路が、オイルが貯留されたオイル貯留部内のオイルを吸い込み可能な吸込口を有し、
前記サブ油路の中途に、前記オイル貯留部側から前記油室側への流れを前記油室が少なくとも負圧状態時に許容し、前記油室側から前記オイル貯留部側への流れを阻止可能な一方弁が設けられていることを特徴とするベルト式無段変速機。