JP6154618B2

JP6154618B2 - 無段変速機

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Publication number: JP6154618B2
Application number: JP2013022116A
Authority: JP
Inventors: 望加藤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: JP2014152844A

Description

本発明は、主に自動車用の無段変速機に関する。

従来、例えば特許文献１、２に示される無段変速機が知られている。無段変速機は、入力軸と出力軸にそれぞれ設けられた２つのプーリと、これら２つのプーリ間に架け渡されるチェーンベルトなどの動力伝達部で構成される。プーリは、それぞれ円錐状のコーン面を有する固定シーブと可動シーブから構成される。プーリには、２つのコーン面が対向することで断面形状がＶ型の溝が形成され、可動シーブが移動してシーブ間の距離を調整することで溝の幅が可変となっている。

そして、溝の幅を大きくすると動力伝達部の巻き付け径が小さくなり、溝の幅を小さくすると動力伝達部の巻き付け径が大きくなる。このように、２つのプーリにおいて、それぞれ可動シーブを可動してＶ型の溝幅を変更することで、無段変速が可能となる。特許文献１、２には、一対のシーブ（可動シーブおよび固定シーブ）それぞれに関し、コーン面の反対側の背面に、シーブの径方向に延在する補強リブが、シーブの周方向に間隔をあけて複数設けられた構成が記載されている。このように補強リブを設けることで、シーブの剛性を高め、シーブの変形によってＶ型の溝幅が拡がることがないように、シーブの変形を抑制している。

特開２０１１−１２２６７７号公報特開２００４−２３２８０５号公報

プーリを構成するシーブは、動力伝達部との接触などの影響により振動が生じる。この振動によって瞬間的にＶ型の溝幅が拡縮される。そして、固有の振動モードによって一対のシーブが共振すると、Ｖ型の溝幅の拡縮が大きくなり、動力伝達部の巻き付け位置が変化して、シーブや動力伝達部において、摩耗が進行したりノイズが発生すると共に、トルクの伝達効率の低下等の問題が生じる。

本発明は、シーブの共振に起因するシーブや動力伝達部におけるノイズ、および、摩耗を抑え、トルクの伝達効率低下を抑制することができる無段変速機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の無段変速機は、第１シャフトと一体回転するプライマリプーリと、第２シャフトと一体回転するセカンダリプーリと、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリ間に張架され、該プライマリプーリと該セカンダリプーリ間で動力を伝達する動力伝達部と、を備え、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリは、互いに対向するコーン面を有し、該コーン面によって前記動力伝達部が張架される溝が形成されると共に、対向間隔が可変である一対のシーブで構成され、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリの少なくとも一方の前記一対のシーブは、それぞれに、前記コーン面の反対側の背面から突出するとともに該シーブの径方向に延在する補強リブが、周方向に９０度間隔で４つずつ設けられ、一方の前記シーブに設けられた全ての補強リブは、他方の該シーブに設けられ周方向に隣接する２つの補強リブの設置間隔の中間に配されることを特徴とする。

本発明によれば、シーブの共振に起因するシーブや動力伝達部におけるノイズ、および、摩耗を抑え、トルクの伝達効率低下を抑制することができる。

自動車用の動力伝達機構の概略を示す図である。一対のシーブの共振の影響を説明するための説明図である。比較例のシーブの振動の腹位置および節位置を説明するための説明図である。比較例のシーブにおける振動を説明するための説明図である。シーブにおける振動を説明するための説明図である。比較例の一対のシーブにおける振動を説明するための第１の説明図である。本実施形態の一対のシーブにおける振動を説明するための説明図である。第１変形例における一対のシーブにおける振動を説明するための説明図である。比較例の一対のシーブにおける振動を説明するための第２の説明図である。第２変形例における一対のシーブにおける振動を説明するための説明図である。第３変形例における一対のシーブにおける振動を説明するための説明図である。比較例の一対のシーブにおける振動を説明するための第３の説明図である。第４変形例における一対のシーブにおける振動を説明するための説明図である。第５変形例における一対のシーブにおける振動を説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、自動車用の動力伝達機構１の概略を示す図である。図１に示すように、動力伝達機構１は、エンジンＥのクランクシャフト２からの動力を駆動輪３に接続された出力シャフト４に伝達する。

エンジンＥから伝えられた動力は、始めにトルクコンバータ５に伝達される。トルクコンバータ５は、ポンプインペラ５ａ、タービンライナ５ｂ、ステータ５ｃを備える。

ポンプインペラ５ａは、後述するフロントカバー６ａを介してクランクシャフト２と一体回転する。タービンライナ５ｂは、後述するクラッチプレート６ｂを介してタービンシャフト５ｄに固定され、タービンシャフト５ｄと一体回転する。ステータ５ｃは、ポンプインペラ５ａとタービンライナ５ｂの間に設けられている。

ポンプインペラ５ａ、タービンライナ５ｂ、ステータ５ｃには、それぞれ、複数のブレードが配列されている。そのため、ポンプインペラ５ａがクランクシャフト２とともに回転すると、トルクコンバータ５のハウジングに封入された作動流体が、ポンプインペラ５ａの外周側に送出され、ハウジングに沿って回転方向に流れる。

そして、作動流体の流れによってタービンライナ５ｂが回転することで、ポンプインペラ５ａからタービンライナ５ｂに動力が伝達される。また、ステータ５ｃは、タービンライナ５ｂを回転させた後の作動流体を内周側に向かわせて還流させ、ポンプインペラ５ａの回転を促進する。そのため、トルクコンバータ５は伝達トルクを増幅することができる。

ロックアップ機構６は、フロントカバー６ａとクラッチプレート６ｂを有する。フロントカバー６ａは、クランクシャフト２に固定され、クランクシャフト２と一体回転する。また、クラッチプレート６ｂは、タービンシャフト５ｄに固定され、タービンシャフト５ｄと一体回転する。

そして、不図示の制御部による油圧制御によって、クラッチプレート６ｂがフロントカバー６ａに接触して押圧されると、クランクシャフト２とタービンシャフト５ｄが一体回転する。また、クラッチプレート６ｂがフロントカバー６ａに滑りながら当接することで、クランクシャフト２からタービンシャフト５ｄへの動力伝達状態を調整できる。このように、ロックアップ機構６を作動させることで、トルクコンバータ５による動力伝達損失を抑制することが可能となる。

前後進切換機構７は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構７ａ、前進クラッチ７ｂ、後退ブレーキ７ｃを備える。第１シャフト８は、前後進切換機構７を介してタービンシャフト５ｄと連動しており、前後進切換機構７によって、タービンシャフト５ｄから第１シャフト８へ伝達される動力の回転方向を切り換える。

例えば、前進クラッチ７ｂを締結して後退ブレーキ７ｃを解放すると、タービンシャフト５ｄの回転が遊星歯車機構７ａを介してそのまま第１シャフト８に伝達される。一方、前進クラッチ７ｂを解放して後退ブレーキ７ｃを締結すると、タービンシャフト５ｄの回転が遊星歯車機構７ａを介して逆回転に切り換えられて第１シャフト８に伝達される。

第２シャフト９は、第１シャフト８と平行に配されており、第１シャフト８と第２シャフト９との間には無段変速機１０が設けられる。無段変速機１０は、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ１２、動力伝達部１３を有する。プライマリプーリ１１は、第１シャフト８と一体回転し、セカンダリプーリ１２は、第２シャフト９と一体回転する。動力伝達部１３は、リンクプレートをピンで連結したチェーンベルトで構成され、プライマリプーリ１１とセカンダリプーリ１２との間に張架され、プライマリプーリ１１とセカンダリプーリ１２との間で動力を伝達する。ここでは、動力伝達部１３がチェーンベルトで構成される場合について説明したが、動力伝達部１３は、例えば、２つのリングで複数のコマ（エレメント）を挟持して構成される金属ベルトで構成されてもよい。

プライマリプーリ１１は、一対のシーブ１１ａ、１１ｂで構成される。一対のシーブ１１ａ、１１ｂは、互いに第１シャフト８の軸方向に対向して設けられる。また、一対のシーブ１１ａ、１１ｂ双方の対向面が、大凡円錐形状のコーン面１１ｃとなっており、このコーン面１１ｃによって動力伝達部１３が張架される溝が形成される。

一対のシーブ１１ａ、１１ｂのうち、図１中、左側のシーブ１１ａは、第１シャフト８の軸方向の位置が可変となっている。具体的には、シーブ１１ａのコーン面１１ｃの背面側に油圧室１１ｄが設けられており、油圧室１１ｄの油圧によって、シーブ１１ａの位置が調整可能となる。

同様に、セカンダリプーリ１２は、一対のシーブ１２ａ、１２ｂで構成される。一対のシーブ１２ａ、１２ｂは、互いに第２シャフト９の軸方向に対向して設けられる。また、一対のシーブ１２ａ、１２ｂ双方の対向面が、大凡円錐形状のコーン面１２ｃとなっており、このコーン面１２ｃによって動力伝達部１３が張架される溝が形成される。

一対のシーブ１２ａ、１２ｂのうち、図１中、右側のシーブ１２ａは、第２シャフト９の軸方向の位置が可変となっている。具体的には、シーブ１２ａのコーン面１２ｃの背面側に油圧室１２ｄが設けられており、油圧室１２ｄの油圧によって、シーブ１２ａの位置が調整可能となる。

このように、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ１２は、一対のシーブ１１ａ、１１ｂ、一対のシーブ１２ａ、１２ｂそれぞれの対向間隔が可変である。また、一対のシーブ１１ａ、１１ｂ、一対のシーブ１２ａ、１２ｂそれぞれのコーン面１１ｃ、１２ｃは、シーブ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの径方向内方の対向間隔が、径方向外方の対向間隔よりも狭くなる傾斜部１１ｅ、１２ｅを有している。ここでは、傾斜部１１ｅ、１２ｅは、コーン面１１ｃ、１２ｃ全体に亘って設けられているものとするが、傾斜部１１ｅ、１２ｅは、コーン面１１ｃ、１２ｃの一部にのみ設けられていてもよい。

そして、動力伝達部１３が張架される溝は、一対のシーブ１１ａ、１１ｂ、および、一対のシーブ１２ａ、１２ｂの径方向内方が狭く、径方向外方が広くなっている。そのため、コーン面１１ｃ、１２ｃの対向間隔が変わり、動力伝達部１３が張架される溝の幅が変更されると、動力伝達部１３の張架される位置が変わる。

プライマリプーリ１１を例に挙げると、コーン面１１ｃの対向間隔が広くなり、動力伝達部１３が張架される溝の幅が広くなると、コーン面１１ｃのうち、動力伝達部１３の張架される位置が内径側となる。すなわち、巻き付け径が小さくなる。

また、コーン面１１ｃの対向間隔が狭くなり、動力伝達部１３が張架される溝の幅が狭くなると、コーン面１１ｃのうち、動力伝達部１３の張架される位置が外径側となる。すなわち、巻き付け径が大きくなる。こうして、無段変速機１０は、第１シャフト８と第２シャフト９との間の伝達動力を無段変速する。

減速機１４は、第２シャフト９に伝達された動力を減速し、減速比に応じて伝達トルクを増幅して出力シャフト４に伝達する。

また、出力シャフト４は、２つのシャフト４ａ、４ｂで構成され、それぞれに駆動輪３が固定されている。差動装置１５は、それぞれのシャフト４ａ、４ｂ（駆動輪３）に伝達する動力に差を付けることで、例えば、内輪差を吸収する。

続いて、上述した無段変速機１０に関し、本実施形態の特徴である詳細な構成について説明する。以下、プライマリプーリ１１を構成するシーブ１１ａ、１１ｂについて説明し、セカンダリプーリ１２を構成するシーブ１２ａ、１２ｂについては、シーブ１１ａ、１１ｂと実質的に同じであるため、説明は省略する。

図２は、一対のシーブ１１ａ、１１ｂの共振の影響を説明するための説明図であり、コーン面１１ｃと動力伝達部１３の当接部分を抽出して示す。図２（ａ）に示すように、シーブ１１ａ、１１ｂのコーン面１１ｃに対し、動力伝達部１３のリンクプレート１３ａが当接している。

そして、シーブ１１ａ、１１ｂが共振し、例えば、シーブ１１ａ、１１ｂそれぞれのコーン面１１ｃが、図２（ｂ）に示すように、瞬間的に互いに離隔する方向に反った場合、コーン面１１ｃのうち、動力伝達部１３のリンクプレート１３ａが張架される位置は内径側にずれる。すなわち、巻き付け径が小さくなる。

一方、例えば、シーブ１１ａ、１１ｂそれぞれのコーン面１１ｃが、図２（ｃ）に示すように、瞬間的に互いに近づく方向に反った場合、コーン面１１ｃのうち、動力伝達部１３のリンクプレート１３ａが張架される位置は外径側にずれる。すなわち、巻き付け径が大きくなる。

このように、シーブ１１ａ、１１ｂが共振すると、コーン面１１ｃの間隔（溝幅）の拡縮が大きくなり、動力伝達部１３の振動が大きくなってしまう。そこで、本願発明者は、シーブ１１ａ、１１ｂの振動について、周波数が低く振幅が大きくなる１次モードと２次モードの腹位置および節位置を検証した。

図３は、比較例のシーブＲの振動の腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎを説明するための説明図であり、シーブＲのコーン面と反対側の背面を示す。また、図３（ａ）には１次モードの振動における腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎを示し、図３（ｂ）には２次モードの振動における腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎを示す。腹位置Ｒｍａｘにおいては、振幅が大きく、節位置Ｒｍｉｎにおいては振幅が小さくなる。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、１次モードおよび２次モードそれぞれにおいて、腹位置Ｒｍａｘは、シーブＲの外周側において、それぞれ、シーブＲを周方向に４分割する位置に現れる。また、節位置Ｒｍｉｎは、シーブＲの外周側において、それぞれ、シーブＲを周方向に４分割する９０度間隔の位置であって、隣り合う腹位置Ｒｍａｘの中間に現れる。つまり、腹位置Ｒｍａｘと節位置Ｒｍｉｎは、シーブＲの周方向に４５度間隔で交互に現れることとなる。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、１次モードの腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎと、２次モードの腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎは、シーブＲの周方向に４５度ずれた位置に現れる。

ただし、シーブＲはほとんど軸対称の形状であって、周方向各部の剛性や質量の分布が大凡同じであるため、腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎを決定付ける指向性がない。そのため、各モードの腹位置Ｒｍａｘ、節位置Ｒｍｉｎは、図３（ａ）、（ｂ）に示す相対的な位置関係を保ったまま、シーブＲの周方向に回転したいずれの位置にも現れる。

そのため、一対のシーブＲの腹位置Ｒｍａｘが対向すると、共振によってコーン面の間隔（溝幅）の拡縮が大きくなってしまう。

図４は、比較例のシーブＲにおける振動を説明するための説明図である。シーブＲのうち、図４（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図４（ｂ）に示す。

上述したように、シーブＲの形状には、腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎを決定付ける指向性がないため、図４（ｂ）に示すように、位置Ａ〜Ｅのいずれにおいても、振幅は大凡等しくなる。

図４（ｃ）には、図４（ａ）の位置Ｂにおける振動に関し、１次モードの振動と、２次モードの振動をそれぞれ凡例Ｂａ、Ｂｂで示す。図４（ｃ）を参照すると、１次モードの振動のピークと、２次モードの振動のピークは、いずれも大凡同じ周波数となっており、１次モードの振動の振幅と、２次モードの振動の振幅の和が、位置Ｂにおける振動の振幅の主要因となっていることがわかる。

図５は、シーブ１１ａにおける振動を説明するための説明図である。シーブ１１ａのうち、図５（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図５（ｂ）に示す。なお、図５（ｂ）に示す凡例Ｚは、補強リブ１６ａを設けていないシーブＲに関する、図４（ａ）の位置Ａ〜Ｅのいずれかにおける振動を示す。以降の凡例Ｚが図示された図面においても同様とする。

本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、シーブ１１ａに補強リブ１６ａを設けている。補強リブ１６ａは、コーン面１１ｃの反対側の背面から背面に垂直な方向に突出するとともに、シーブ１１ａの径方向に延在する。また、補強リブ１６ａは、シーブ１１ａの周方向に等間隔に４つ、９０度毎に設けられている。シーブ１１ｂについても、シーブ１１ａ同様に補強リブ１６ｂ（図７（ａ）参照）が設けられている。

そのため、シーブ１１ａの剛性が高まると共に、シーブ１１ａの周方向において、補強リブ１６ａが設けられた位置の剛性が最も高く、隣り合う補強リブ１６ａの中間位置の剛性が最も低くなる。また、質量は補強リブ１６ａが設けられた位置が最も大きく、隣り合う補強リブ１６ａの中間位置が最も小さくなる。さらに、シーブ１１ａの周方向に等間隔に４つの補強リブ１６ａを設けた場合も、図３（ａ）、（ｂ）に示す１次モードの腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎと、２次モードの腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎと同様、シーブ１１ａの周方向に４５度ずれた位置に節と腹が現れる。このように、補強リブ１６ａを設けると、補強リブ１６ａが設けられた位置を腹とするモードと、隣り合う補強リブ１６ａの中間位置を腹とするモードが現れ、腹位置を決定付ける指向性を持つこととなる。また、周方向の剛性や質量の分布が不均一となるため、１次モード、２次モードの発生周波数が分散される。

その結果、図５（ｂ）に示すように、シーブ１１ａの周方向の位置によって、振動のピークの周波数と振幅が異なることとなる。いずれの位置においても、補強リブ１６ａを設けていない凡例Ｚに比べれば、振幅は小さくなる。

図６は、比較例の一対のシーブＳａ、Ｓｂにおける振動を説明するための第１の説明図である。シーブＳａ、Ｓｂのうち、図６（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図６（ｂ）に示す。

本実施形態では、一対のシーブの振動について言及する場合、シーブ単体の振動ではなく、一対のシーブにおいて対向するコーン面の間隔（溝幅）の拡縮の変位を示す。以下、コーン面の間隔の拡縮を振動、コーン面の間隔の拡縮の変位量を振幅と称する。

図６（ａ）に示すように、補強リブＴａ、Ｔｂに関し、シーブＳａ、Ｓｂの周方向の位置が同じとなるように、シーブＳａ、Ｓｂを第１シャフト８に固定したとする。この場合、図６（ｂ）に示すように、いずれの位置の振幅も、図５（ｂ）に示す振幅の大凡２倍となる。

これは、シーブＳａ、Ｓｂに補強リブＴａ、Ｔｂを設けることで生じた指向性によって、各モードにおける腹位置Ｒｍａｘと節位置Ｒｍｉｎが、シーブＳａ、Ｓｂそれぞれに対向する位置に現れてしまい、同じ周波数でシーブＳａ、Ｓｂの変位量が重なるため振幅が大きく出てしまっていることを示す。

図７は、本実施形態の一対のシーブ１１ａ、１１ｂにおける振動を説明するための説明図である。シーブ１１ａ、１１ｂのうち、図７（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図７（ｂ）に示す。

図７（ａ）に示すように、本実施形態においては、シーブ１１ａにおける補強リブ１６ａと、シーブ１１ｂにおける補強リブ１６ｂとは、シーブ１１ａ、１１ｂの周方向の位置（位相）が４５度ずれた状態で、第１シャフト８に固定されている。また、上記のように、補強リブ１６ａ、１６ｂは、シーブ１１ａ、１１ｂに等間隔に４つ、９０度毎に設けられている。すなわち、一方のシーブ１１ａに設けられた補強リブ１６ａは、他方のシーブ１１ｂに設けられ周方向に隣接する２つの補強リブ１６ｂの設置間隔の中間に配されていることとなる。

上記のとおり、腹位置と節位置は４５度間隔で交互に現れる。そのため、補強リブ１６ａ、１６ｂを４５度ずらして位置させることで、各モードにおけるシーブ１１ａの腹位置とシーブ１１ｂの節位置を対向させ、シーブ１１ａの節位置とシーブ１１ｂの腹位置を対向させることができる。

その結果、図７（ｂ）に示すように、いずれの位置においても、図６（ｂ）に示す比較例よりも振幅を抑制することが可能となる。

図８は、第１変形例における一対のシーブ２１ａ、２１ｂにおける振動を説明するための説明図である。図８（ａ）に示すように、第１変形例においては、シーブ２１ａにおける補強リブ２６ａと、シーブ２１ｂにおける補強リブ２６ｂとは、シーブ２１ａ、２１ｂの周方向の位置（位相）が２２．５度ずれた状態で、第１シャフト８に固定されている。

すると、図８（ｂ）に示すように、いずれの位置においても、図６（ｂ）に示す比較例よりも振幅が抑制される。このように、シーブ２１ａの補強リブ２６ａは、シーブ２１ｂにおける隣接する２つの補強リブ２６ｂに対し、一方に偏って配されている。この場合であっても、振動を抑制することが可能となる。

ただし、図７（ｂ）と図８（ｂ）を比較してわかるように、上述した実施形態のように、一方のシーブ１１ａに設けられた補強リブ１６ａは、他方のシーブ１１ｂに設けられ周方向に隣接する２つの補強リブ１６ｂの設置間隔の中間に配されている方が、振動が抑制される。これは、各モードにおける腹位置と節位置が４５度間隔に交互に現れるため、補強リブ１６ａ、１６ｂを４５度ずれさせることで、一方のシーブ１１ａの腹位置に他方のシーブ１１ｂの節位置を対向させることができ、振幅の和を小さく抑えられるためである。

図９は、比較例の一対のシーブＵａ、Ｕｂにおける振動を説明するための第２の説明図である。シーブＵａ、Ｕｂのうち、図９（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図９（ｂ）に示す。

図９（ａ）に示すように、比較例のシーブＵａ、Ｕｂは、補強リブＶａ、Ｖｂが２本、１８０度間隔で配されている。また、１８０度間隔で２本の補強リブＶａ、Ｖｂを配した場合も、図３（ａ）、（ｂ）に示す１次モードの腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎと、２次モードの腹位置Ｒｍａｘおよび節位置Ｒｍｉｎと同様、シーブＵａ、Ｕｂの周方向に４５度ずれた位置に節と腹が現れる。このように、補強リブＶａ、Ｖｂを設けると、補強リブＶａ、Ｖｂが設けられた位置と周方向に９０度ずれた位置を腹とするモードと、これら腹位置から周方向に４５度ずれた位置を腹とするモードが現れ、腹位置を決定付ける指向性を持つこととなる。また、周方向の剛性や質量の分布が不均一となるため、１次モード、２次モードの発生周波数が分散される。

そして、補強リブＶａ、Ｖｂに関し、シーブＵａ、Ｕｂの周方向の位置が同じとなるように、シーブＵａ、Ｕｂを第１シャフト８に固定したとする。続いて、この比較例に対する、第２変形例および第３変形例の効果を示す。

図１０は、第２変形例における一対のシーブ３１ａ、３１ｂにおける振動を説明するための説明図である。シーブ３１ａ、３１ｂのうち、図１０（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図１０（ｂ）に示す。

また、図１１は、第３変形例における一対のシーブ４１ａ、４１ｂにおける振動を説明するための説明図である。シーブ４１ａ、４１ｂのうち、図１１（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図１１（ｂ）に示す。

図１０（ａ）に示すように、第２変形例においては、シーブ３１ａにおける補強リブ３６ａと、シーブ３１ｂにおける補強リブ３６ｂとは、シーブ３１ａ、３１ｂの周方向の位置（位相）が４５度ずれた状態で、第１シャフト８に固定されている。

一方、図１１（ａ）に示すように、第３変形例においては、シーブ４１ａにおける補強リブ４６ａと、シーブ４１ｂにおける補強リブ４６ｂとは、シーブ４１ａ、４１ｂの周方向の位置（位相）が２２．５度ずれた状態で、第１シャフト８に固定されている。

この場合、図９（ｂ）に示す比較例の振幅に対し、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）のいずれの変形例も、振幅を抑制する効果があることがわかる。特に、補強リブ３６ａ、３６ｂを４５度ずらした第２変形例の方が、補強リブ４６ａ、４６ｂを２２．５度ずらした第３変形例よりも、位置Ａ、Ｂ、Ｅの振幅抑制効果が高い。

図１２は、比較例の一対のシーブＷａ、Ｗｂにおける振動を説明するための第３の説明図である。シーブＷａ、Ｗｂのうち、図１２（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図１２（ｂ）に示す。

図１２（ａ）に示すように、比較例のシーブＷａは、補強リブＸａが２本、１８０度間隔で配され、シーブＷｂは、補強リブＸｂが４本、９０度間隔で配されている。また、補強リブＸａに関し、シーブＷａ、Ｗｂの周方向の位置が、補強リブＸｂのうちの２本と同じとなるように、シーブＷａ、Ｗｂを第１シャフト８に固定したとする。続いて、この比較例に対する、第４変形例および第５変形例の効果を示す。

図１３は、第４変形例における一対のシーブ５１ａ、５１ｂにおける振動を説明するための説明図である。シーブ５１ａ、５１ｂのうち、図１３（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図１３（ｂ）に示す。

また、図１４は、第５変形例における一対のシーブ６１ａ、６１ｂにおける振動を説明するための説明図である。シーブ６１ａ、６１ｂのうち、図１４（ａ）に示す位置Ａ〜Ｅにおける振動について、周波数と振幅の関係を凡例Ａ〜Ｅとして図１４（ｂ）に示す。

図１３（ａ）に示すように、第４変形例においては、シーブ５１ａにおける補強リブ５６ａは、シーブ５１ｂにおける補強リブ５６ｂに対して、シーブ５１ａ、５１ｂの周方向の位置（位相）が４５度ずれた状態で、第１シャフト８に固定されている。

一方、図１４（ａ）に示すように、第５変形例においては、シーブ６１ａにおける補強リブ６６ａは、シーブ６１ｂにおける周方向位置が近い方の補強リブ６６ｂに対して、周方向の位置（位相）が２２．５度ずれた状態で、第１シャフト８に固定されている。

この場合、図１２（ｂ）に示す比較例の振幅に対し、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）のいずれの変形例も、振幅を抑制する効果があることがわかる。特に、補強リブ５６ａ、５６ｂを４５度ずらした第４変形例の方が、補強リブ６６ａ、６６ｂを２２．５度ずらした第５変形例よりも、高周波数帯域における位置Ａ、Ｅの振幅抑制効果が高い。

上述した実施形態および変形例によれば、シーブを腹位置と節位置が現れる位置に指向性を持たせつつ、モードの発生周波数を分散させた形状とし、一対のシーブの腹位置同士が対向しないように配することで、同じ周波数でのシーブ変位量の重なりを抑制し、動力伝達部１３の振動を抑制することが可能となる。

上述した実施形態および変形例では、プライマリプーリ１１およびセカンダリプーリ１２の両方のシーブ１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに関し、補強リブが設けられている場合について説明した。しかし、補強リブは、プライマリプーリ１１およびセカンダリプーリ１２の少なくとも一方の一対のシーブ１１ａ、１１ｂ（一対のシーブ１２ａ、１２ｂ）に設けられていればよい。

また、上述した実施形態および変形例では、補強リブは、一対のシーブそれぞれの周方向に等間隔に複数設けられ、一方のシーブに設けられた全ての補強リブが、他方のシーブに設けられた全ての補強リブに対して、シーブの周方向の位置が異なる場合について説明した。しかし、補強リブは、周方向の間隔が等間隔でなくともよいし、少なくとも、一方のシーブに設けられた１つの補強リブが、他方のシーブに設けられた全ての補強リブに対して、シーブの周方向の位置が異なっていればよい。こうすることで、少なくとも、他方のシーブに設けられた全ての補強リブに対して、シーブの周方向の位置が異なる補強リブが配された位置において、同じ周波数でのシーブ変位量の重なりを抑制し、動力伝達部１３の振動を抑制することが可能となる。

ただし、補強リブは、周方向の間隔が等間隔とし、一方のシーブに設けられた全ての補強リブが、他方のシーブに設けられた全ての補強リブに対して、シーブの周方向の位置が異なる構成とすることで、シーブの周方向のいずれの位置においても、振動を抑制することが可能となる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

本発明は、主に自動車用の無段変速機に利用できる。

８ …第１シャフト
９ …第２シャフト
１０ …無段変速機
１１ …プライマリプーリ
１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂ、５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ、 …シーブ
１１ｃ …コーン面
１２ …セカンダリプーリ
１２ａ、１２ｂ …シーブ
１２ｃ …コーン面
１３ …動力伝達部
１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂ、３６ａ、３６ｂ、４６ａ、４６ｂ、５６ａ、５６ｂ、６６ａ、６６ｂ、 …補強リブ

Claims

第１シャフトと一体回転するプライマリプーリと、
第２シャフトと一体回転するセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリ間に張架され、該プライマリプーリと該セカンダリプーリ間で動力を伝達する動力伝達部と、
を備え、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリは、
互いに対向するコーン面を有し、該コーン面によって前記動力伝達部が張架される溝が形成されると共に、対向間隔が可変である一対のシーブで構成され、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリの少なくとも一方の前記一対のシーブは、
それぞれに、前記コーン面の反対側の背面から突出するとともに該シーブの径方向に延在する補強リブが、周方向に９０度間隔で４つずつ設けられ、一方の前記シーブに設けられた全ての補強リブは、他方の該シーブに設けられ周方向に隣接する２つの補強リブの設置間隔の中間に配されることを特徴とする無段変速機。