JP6293538B2 - プーリ機構，プーリ機構を有する変速機及びこれを備えた車両 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達部材を油圧によってクランプする可動プーリ及び固定プーリを備えたプーリ機構と、このプーリ機構を有する変速機と、この変速機を備えた車両とに関するものである。

車両用の無段変速機には、それぞれの回転軸に接続された二つのプーリ機構と、これらのプーリ機構に巻き掛けられたベルト或いはチェーン（以下、「ベルト」と総称する）とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような無段変速機では、動力伝達部材であるベルトを介して一方のプーリ機構から他方のプーリ機構に動力が伝達される。

両プーリ機構にはＶ字状断面形状の溝があり、各溝の溝幅を拡縮することで、各プーリ半径を変更し、変速比を最ローと最ハイとの間で変更する。

図６は無段変速機の出力側（セカンダリ）のプーリ機構の例を示すが、図６に示すように、プーリ機構は、回転軸１と同心上に固定プーリ２と可動プーリ３とを備えている。

固定プーリ２は回転軸１に固定され、可動プーリ３は回転軸１に軸方向に可動で回転方向に一体に係止され、固定プーリ２及び可動プーリ３は回転軸１と一体回転する。

固定プーリ２及び可動プーリ３の対向面は、両面によりＶ字状断面形状の溝４を形成し、この溝４にベルト５がクランプされる。

可動プーリ３は、固定プーリ２に向く正面側とは反対側（以下、「背面側」という）に向けて延設されたシリンダ３１を有する。

このシリンダ３１の内周面３１ａは、回転軸１と平行な円筒面であり、シリンダ３１の内径は、軸方向位置に依らず一定となっている。

回転軸１における可動プーリ３の背面側には、プランジャ３２が固設され、可動プーリ３の背面３０ｂ，シリンダ３１の内周面３１ａ，プランジャ３２の前面３２ａ等によって囲繞され受圧室３３が形成されている。

プランジャ３２の外周部分３２ｂにはシール部材５１が装備され、シリンダ３１の内周面３１ａとの摺動部分をシール（密閉）している。

受圧室３３には、オイルポンプや油圧制御弁を有する油圧制御系で圧力（以下、「油圧Ｐ」という）を制御された油が供給される。

受圧室３３内の油の量に応じて可動プーリ３の回転軸１に対する位置が変更され、溝４の溝幅が拡縮されて変速比が変更される。

また、受圧室３３内の油圧Ｐは可動プーリ３の背面（軸方向と直交する面）３０ｂに加わり、溝４内のベルト５をクランプする力（以下、「推力Ｆ」という）として作用する。

この油圧Ｐによる推力（油圧推力）Ｆ_ｐは、次式（１）で示すように、油圧Ｐと可動プーリ３の受圧面の軸方向投影面積（以下、「受圧面積Ａ」という）とに応じたものとなる。
Ｆ_ｐ＝Ｐ×Ａ ・・・（１）

ただし、図６に示すプーリ機構はセカンダリプーリ機構であり、油圧Ｐが供給できない車両停止時にも推力Ｆを与えて変速比をローに固定するスプリング３５が装備される。

このスプリング３５は、可動プーリ３の背面３０ｂとプランジャ３２の前面３２ａとの間に、圧縮状態で介装され、可動プーリ３を固定プーリ２側に常時付勢する。

したがって、セカンダリプーリ機構の推力Ｆ_secは、次式（２）に示すように、セカンダリプーリ機構の受圧室３３の油圧Ｐ_sec及び受圧面積Ａ_secによる油圧推力Ｆ_ｐに、付勢力Ｆ_sprを加えたものになる。
Ｆ_sec＝Ｆ_ｐ＋Ｆ_spr＝Ｐ_sec×Ａ_sec＋Ｆ_spr ・・・（２）

なお、入力側のプライマリプーリ機構には、スプリングは設けられないので、プライマリプーリ機構の推力Ｆ_priは、次式（３）で示すように、油圧Ｐ_pri及び受圧面積Ａ_priによる油圧推力Ｆ_ｐのみとなる。
Ｆ_pri＝Ｆ_ｐ＝Ｐ_pri×Ａ_pri・・・（３）

これらの推力の比（Ｆ_pri／Ｆ_sec、以下、「推力比Ｚ」という）と、車両のドライブやコーストのトルク伝達状態（トルク比）とに応じて、変速比が決まる。

トルク比が一定ならば、変速比は推力比Ｚで決まり、ある変速比を保持する推力比（バランス推力比）Ｚ_ｂから推力比Ｚを変更すればこれに応じた変速比に変更される。

特開２００５−３０１２号公報

ところで、油圧供給系からプーリ機構に加えられる油圧Ｐには、次の理由１，２などによって、一定の大きさの下限値（以下、「最低圧Ｐ_min」という）が設定されている。

（理由１）油圧Ｐが低過ぎると油圧Ｐの制御応答性が低下し、変速の応答性が低下するため、最低圧Ｐ_min以上の範囲で制御して、変速の応答性を確保するため。
（理由２）油圧Ｐが低過ぎるとオイルポンプによって安定して油圧Ｐを発生させることが難しく、油圧Ｐを安定して発生させるため。

このため、推力Ｆの下限値（以下、「最小推力Ｆ_min」という）も、以下の式（４）に示すように、最低圧Ｐ_minに応じた大きさとなる。
Ｆ_min＝Ｐ_min×Ａ ・・・（４）

この最小推力Ｆ_minが、ベルトによって動力を伝達するのに最低限必要な推力（以下、「必要推力Ｆ_rq」という）よりも大きければ、プーリ機構に必要以上の推力（以下、「過剰推力Ｆ_o」という）が作用することになる。

この過剰推力Ｆ_oは、以下の式（５）で表わされる。
Ｆ_o＝Ｆ_min−Ｆ_rq ・・・（５）

また、必要推力Ｆ_rqは、伝達するトルク（以下、「伝達トルクＴ」という）に比例する。

例えば、一方のプーリ機構における巻掛半径Ｒが小さく、他方のプーリ機構における巻掛半径Ｒが大きくなるときには、一方のプーリ機構における伝達トルクＴ₁は、他方のプーリ機構における伝達トルクＴ₂よりも小さくなる。

このとき、一方のプーリ機構における必要推力Ｆ_rqは小さく、他方のプーリ機構における必要推力Ｆ_rqは大きくなる。

しかしながら、無段変速機では、推力比Ｚに応じて変速比が変更されるため、最小推力Ｆ_minが必要推力Ｆ_rqよりも大きいときには、プーリ機構それぞれにおいて過剰推力Ｆ_oが発生してしまう。

特に、プーリ機構において、巻掛半径Ｒが小さくなって伝達トルクＴが小さいとき、言い換えれば、固定プーリと可動プーリとが離隔して溝幅が大きくなるときには、必要推力Ｆ_rqが小さくなるため、過剰推力Ｆ_oが大きくなってしまうおそれがある。

図６に示すように、推力Ｆ_sprを付与するスプリング３５が設けられているセカンダリプーリ機構では、巻掛半径Ｒが小さくなるとスプリング３５も圧縮され付勢力が増大し、推力Ｆ_sprも大きくなり、過剰推力Ｆ_oはますます大きくなる。

本発明の目的の一つは、かかる課題に鑑み創案されたもので、推力を適切な大きさにすることができるようにした、プーリ機構と、このプーリ機構を有する無段変速機と、この無段変速機を備えた車両とを提供することである。

なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。

（１）上記の目的を達成するために、本発明のプーリ機構は、プランジャを有し、固定プーリを有し、前記プランジャと前記固定プーリとの間に可動プーリを有し、前記固定プーリと前記可動プーリとの間に溝を有し、前記可動プーリと前記プランジャとの間に受圧室を有し、油路を有し、前記溝の幅が所定値未満のときには、前記油路は第１の室と第２の室とが連通して形成される前記受圧室へ油を供給し、前記溝の幅が前記所定値以上のときには、前記受圧室は前記第１の室と前記第２の室とに区分され、前記油路は前記第１の室へ油を供給することを特徴とする。

（２）もう一つの本発明のプーリ機構は、プランジャを有し、固定プーリを有し、前記プランジャと前記固定プーリとの間に可動プーリを有し、前記固定プーリと前記可動プーリとの間に溝を有し、前記可動プーリに推力を加える付勢手段を有し、前記可動プーリと前記プランジャとの間に受圧室を有し、油路を有し、前記推力が所定値未満のときには、前記油路は第１の室と第２の室とが連通して形成される前記受圧室へ油を供給し、前記推力が前記所定値以上のときには、前記受圧室は前記第１の室と前記第２の室とに区分され、前記油路は前記第１の室へ油を供給することを特徴とする。

（３）前記可動プーリは、筒状部を有し、前記可動プーリは、前記筒状部よりも内方に第１の筒状突起部を有し、前記プランジャは、前記筒状部の内周面に摺接する外周部を有し、前記プランジャは、前記外周部よりも内方に第２の筒状突起部を有し、前記第１の筒状突起部と前記第２の筒状突起部とが近接すると、前記受圧室は前記第１の室と前記第２の室とに区分されることが好ましい。

（４）この場合、前記可動プーリは、前記第２の筒状突起部を収容することができる凹部を有することが好ましい。

（５）遠心キャンセル室を有し、前記遠心キャンセル室から前記第２の室へ向けて油を流通可能な第１の一方向油路を有することが好ましい。

（６）前記第２の室から前記第１の受室へ向けて油を流通可能な第２の一方向油路を有することが好ましい。

（７）本発明の無段変速機は、上記（１）〜（６）の何れかに記載のプーリ機構を有することを特徴とする。

（８）本発明の車両は、上記（７）に記載の無段変速機を備えることを特徴とする。

本発明によれば、溝の溝幅が所定値以上のとき、又は、推力が所定値以上のときには、前記受圧室は第１の室と第２の室とに区分されるので、第１の室に油を供給しても第２の室には油は供給されなくなる。

つまり、受圧室の油から受ける可動プーリの受圧面の面積（受圧面積）が小さくなり、プーリ最低圧条件が設定されていても、油圧による推力が低下する。

よって、合計推力が必要以上に大きくなることを防止することができる。

このようなプーリ機構を有する無段変速機を車両に適用すると、車両の燃費等を向上させることができる。

第１実施形態にかかるプーリ機構の半部を示す縦断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。 第１実施形態にかかるプーリ機構の動作を説明する縦断面図であり、（ａ）は溝幅が拡大途中の状態（中間変速比状態）を示し、（ｂ）は溝幅が最大に拡大した状態（最ハイ状態）を示す。 各実施形態にかかる無段変速比の推力比の特性を示す図である。 第２実施形態にかかるプーリ機構の半部を示す縦断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。 第３実施形態にかかるプーリ機構の半部を示す縦断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。 背景技術にかかるプーリ機構の半部を示す縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明のプーリ機構にかかる実施の形態を説明する。

本実施形態では、プーリ機構が無段変速機に用いられるものを説明する。

この無段変速機は、自動車や二輪車などの車両に搭載されるものとする。

車両用の無段変速機は、プライマリ軸及びセカンダリ軸の各回転軸に接続されたプーリ機構と、これらのプーリ機構に巻き掛けられたベルト或いはチェーンなどの動力伝達部材とを備えている。

無段変速機では、車両のドライブ走行やコースト走行といった走行状態に応じて、動力伝達がなされる。

例えば、車両のドライブ走行時には、動力伝達部材を介して一方のプーリ機構（プライマリプーリ機構）から他方のプーリ機構（セカンダリプーリ機構）に動力が伝達される。

また、車両のコースト走行時には、動力伝達部材を介して他方のプーリ機構（セカンダリプーリ機構）から一方のプーリ機構（プライマリプーリ機構）に動力が伝達される。

以下の説明では、動力伝達部材としてベルトを用いたベルト式無段変速機に適用したものを例に挙げて説明する。

二つのプーリ機構は、一部が相違するものの基本的には同様に構成されている。

本実施形態では、ドライブ時に出力側のセカンダリプーリ機構に着目して説明する。

本実施形態では、回転軸に沿う方向を軸方向とし、この軸方向に直交する方向を径方向とする。

また、径方向においては、回転軸に近い側を内側とし、回転軸から遠い側を外側とする。

なお、以下の説明では、図６を用いて説明した背景技術にかかる無段変速機のプーリ機構と同様の構成のものについては、同様の符号を付して説明する。

〔１．第１実施形態〕
〔１−１．構成〕
〔１−１−１．基本構成〕
以下、図１（ａ）を参照して、第１実施形態にかかるプーリ機構の基本構成について説明する。

図１（ａ）に示すように、本プーリ機構は、固定プーリ２及び可動プーリ３を有し、これらの固定プーリ２及び可動プーリ３を介して回転軸１とベルト５との間で動力を伝達するものである。

固定プーリ２は回転軸１に固定され、可動プーリ３は回転軸１に軸方向には可動で回転方向には一体に係止され、固定プーリ２及び可動プーリ３は回転軸１と一体回転する。

固定プーリ２及び可動プーリ３は、円板状のプーリ本体部２０，３０を有している。

これらのプーリ本体部２０，３０の互いに対向する対向面２０ａ，３０ａは、外側に向かって互いに離れるように傾斜しており、Ｖ字状断面形状の溝（Ｖ字溝）４を形成している。

なお、本実施形態では、溝４を一般的なＶ字状断面形状を有するＶ字溝としているが、溝４の形状はこれに限定されない。

ベルト５はこの溝４内で、固定プーリ２及び可動プーリ３の対向面２０ａ，３０ａによりクランプされる。

ベルト５をクランプする固定プーリ２及び可動プーリ３の対向面２０ａ，３０ａはシーブ面とも称され、各傾斜角度であるシーブ角αは逆向きで同一角度に設定されている。

溝４の溝幅は、可動プーリ３の軸方向位置に応じて拡縮し、この溝幅の拡縮することで、ベルト５がプーリ機構に巻き付く半径、即ち、プーリ半径を変更する。

溝４の溝幅、即ち、可動プーリ３の軸方向位置は、可動プーリ３を固定プーリ２に接近させる方向に推す推力Ｆを作用させることで変更又は保持を行なう。

ただし、固定プーリ２及び可動プーリ３は、ベルト５を介してもう一つのプーリ機構（プライマリプーリ機構）の推力Ｆを受けるので、これらプーリ機構の推力バランスで溝幅が決まる。

本プーリ機構は、可動プーリ３に加わる推力Ｆが過剰にならないように工夫したものであり、以下、この推力Ｆの付与に着目して各部構成と、本機構に特有の構成を説明する。

〔１−１−２．各部構成〕
回転軸１には、車両のドライブ走行時にはベルト５から動力が入力され、車両のコースト走行時にはベルト５へ動力を出力する。

つまり、ドライブ走行時には、車両がエンジンや電動モータといった動力源（何れも図示省略）の駆動力を駆動輪（図示省略）に伝達して走行する。

このドライブ走行時には、動力源の駆動力がもう一つのプーリ機構（プライマリプーリ機構）に入力されベルト５を介して本プーリ機構（セカンダリプーリ機構）に入力される。

コースト走行時には、駆動輪の回転による動力が動力源側に伝達されて走行する。

このコースト走行時には、駆動輪の回転力が本プーリ機構（セカンダリプーリ機構）に入力されベルト５を介してもう一つのプーリ機構（プライマリプーリ機構）に入力される。

なお、回転軸１は、ベアリング６ａ，６ｂによってトランスミッションケース（図示省略）に回転自在に支持される。

また、回転軸１の一端側には、ギヤ７が固設され、これと噛合する他のギヤ（図示省略）を通じて駆動輪側と接続されている。

この駆動輪側には、減速機や副変速機といった変速機構の入力軸などが装備される。

固定プーリ２は、この回転軸１に一体に形成されるか、或いは別体であっても回転軸１に回転方向及び軸方向に一体に固設される。

可動プーリ３のプーリ本体部３０は、シーブ面３０ａとは反対側（以下、背面側と称する）に向いた背面３０ｂを有する。

可動プーリ３のプーリ本体部３０の背面側には、シリンダ（筒状部）３１Ａ及び中空軸部（内筒部）３１Ｂが延設されている。

可動プーリ３は、中空軸部３１Ｂをセレーション結合等で回転軸１の外周に軸方向へ摺動可能に結合されて装備される。

また、プーリ本体部３０の背面側のシリンダ（筒状部）３１Ａの内側には、プランジャ３２が装備される。

プランジャ３２は、回転軸１に沿った筒状部と、プーリ本体部３０の背面３０ｂと対向する面を有する鍔状部とが組み合わされた形状に形成される。

プランジャ３２の最も内側の筒状部３２ｃは、回転軸１に回転方向及び軸方向に一体に結合している。

プランジャ３２は、この筒状部３２ｃから鍔状部と筒状部とを経て外方に拡がっており、その最も外側の外周部３２ｂはシリンダ３１の内周面３１ａに摺接している。

プランジャ３２の外周部３２ｂには、シール部材５１が装備され、シリンダ３１の内周面３１ａに対して密着して摺接している。

可動プーリ３とプランジャ３２と間には受圧室３３が形成されている。

この受圧室３３は、プーリ本体部３０の背面３０ｂと、中空軸部３１Ｂの外周面３１ｂと、回転軸１の外周面１ａと、プランジャ３２の内面３２ａと、シリンダ３１の内周面３１ａとで囲繞されて形成される。

プランジャ３２の内面３２ａは、プーリ本体部３０の背面３０ｂを向いた面と、中空軸部３１Ｂの外周面３１ｂや回転軸１の外周面１ａを向いた面とからなる。

また、受圧室３３内部には、プーリ本体部３０の背面３０ｂとこれと対向するプランジャ３２の内面３２ａとの間に、スプリング３５が圧縮状態で介装される。

実施形態にかかるプーリ機構はセカンダリプーリ機構であり、スプリング３５は、受圧室３３に油圧Ｐを供給できない車両停止時にも推力Ｆを与えるために装備される。

さらに、プランジャ３２の可動プーリ３と反対側（背面側）には、遠心キャンセル室４１を形成するためのキャンセルプレート４０が装備されている。

キャンセルプレート４０は、プランジャ３２の形状に略沿うように筒状部と鍔状部とが組み合わされた形状に形成される。

キャンセルプレート４０の外周部は可動プーリ３のシリンダ３１の突出端部に液密に結合され、可動プーリ３と一体に軸方向へ移動する。

遠心キャンセル室４１は、シリンダ３１の内周面３１ａと、プランジャ３２の背面３２ｄと、キャンセルプレート４０のプランジャ３２向きの面（内面）４０ａとで囲繞されて形成される。

そして、回転軸１には、軸心線に沿った油路１１と、この油路１１と回転軸１の外周面の外側の受圧室３３とを連通する油路１２とが穿設されている。

受圧室３３には、オイルポンプ（図示省略）から吐出される油が油圧制御弁（図示省略）等で圧力制御されて油路１１，１２を通じて供給される。

受圧室３３内の圧力は、受圧面であるプーリ本体部３０の背面３０ｂに対して軸方向に作用し、可動プーリ３に推力Ｆを与える。

また、キャンセルプレート４０の軸心側の回転軸１との間には、遠心キャンセル室４１内の油を吸排する吸排口４1ａが設けられ、遠心キャンセル室４１内は常時大気圧相当の油が満たされる。

図２に示すように、本プーリ機構は、このよう構成に加えて、所定条件で受圧室３３を第１の室３３１と第２の室３３２とに区分する受圧室区分手段が設けられている点に特徴がある。

〔１−１−３．受圧室区分手段の構成〕
ここで、本実施形態の受圧室区分手段を説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、プランジャ３２の外周部３２ｂよりも内方の最も可動プーリ３寄りの鍔状部には、プーリ本体部３０の背面３０ｂに向けて突出した筒状突起部（第２の筒状突起部）３２１が形成される。

プーリ本体部３０のシリンダ３１内側の背面３０ｂには、プランジャ３２の筒状突起部３２１に対向して筒状突起部３２１を収容することができる凹部３１２が形成される。

また、シリンダ３１内側の背面３０ｂの凹部３１２よりも内側には、プランジャ３２の鍔状部に向けて突出した筒状突起部（第１の筒状突起部）３１１が形成される。

可動プーリ３の筒状突起部３１１の外周面３１１ａは、プランジャ３２の筒状突起部３２１の内周面よりも小径に形成されている。

プランジャ３２の筒状突起部３２１の内周面には、環状溝が形成され、環状溝内部に環状のシール部材５２がシール面を内側に突出させて装備される。

可動プーリ３が溝４の溝幅を広げるように移動すると、図２に示すように、可動プーリ３とプランジャ３２とが接近し、プランジャ３２の筒状突起部３２１が凹部３１２内に収容され、筒状突起部３２１の内周面が可動プーリ３の筒状突起部３１１の外周面３１１ａと対向する。

このとき、図２（ａ）に示すように、プランジャ３２の筒状突起部３２１のシール部材５２が筒状突起部３１１の外周面３１１ａと密着して摺接する。

この摺接により、受圧室３３は、内側の第１の室３３１と外側の第２の室３３２とに区分される。

受圧室３３内の油の吸排は、受圧室３３の内側の第１の室３３１に区画される個所に開口する油路１２を通じて行われる。

したがって、受圧室３３が第１の室３３１と第２の室３３２とに区分されると、第２の室３３２には第１の室３３１のように油圧は作用しない。

これにより、受圧面となるのは、プーリ本体部３０の背面３０ｂのうち第１の室３３１を構成する部分のみになって、受圧面が縮小されるようになっている。

また、可動プーリ３が溝４の溝幅を狭めるように移動すると、可動プーリ３とプランジャ３２とが離隔し、シール部材５２は外周面３１１ａから離隔する。

この離隔により、第１の室３３１と第２の室３３２とは連通し、１つの受圧室３３に形成される。

なお、プランジャ３２の第２の室３３２を形成する壁部（ここでは、外周部３２ｂの近傍）には、遠心キャンセル室４１から第２の室３３２へ向けて油を流通可能な一方向油路（第１の一方向油路）６１が設けられる。

この一方向油路６１は、溝４の溝幅を狭めるように可動プーリ３が移動するとき、遠心キャンセル室４１内の油を第２の室３３２内へ流入させるためのものである。

また、第２の室３３２と第１の室３３１とを区画する壁部には、第２の室３３２から第１の室３３１へ向けて油を流通可能な一方向油路（第２の一方向油路）６２が設けられる。

この一方向油路６２は、第１の室３３１と第２の室３３２とが区分された状態で、図２（ｂ）に示すように、更に溝４の溝幅が広がる場合に第２の室３３２内の油を第１の室３３１へ排出するためのものである。

なお、本実施形態の一方向油路６１，６２には、チェックボール（逆止弁）６１ａ，６２ａが採用される。

〔１−２．作用及び効果〕
本発明の第１実施形態にかかるプーリ機構は、上述のように構成されているので、本プーリ機構及び本プーリ機構を適用した無段変速機及び車両において、以下のような作用及び効果を得ることができる。

受圧室３３内の油圧Ｐが、プーリ本体部３０の背面（受圧面）３０ｂに作用し、この油圧Ｐによる推力（油圧推力）Ｆ_ｐが、次式（１）で示すように、油圧Ｐと可動プーリ３の受圧面の軸方向投影面積（以下、「受圧面積Ａ」という）とに応じて加わる。
Ｆ_ｐ＝Ｐ×Ａ ・・・（１）

また、本プーリ機構はセカンダリプーリに適用され、推力Ｆには、可動プーリ３の背面３０ｂとプランジャ３２の前面３２ａとの間のスプリング３５の付勢力Ｆ_sprも加わるため、次式（２）に示すようになる。
Ｆ_sec＝Ｆ_ｐ＋Ｆ_spr＝Ｐ_sec×Ａ_sec＋Ｆ_spr ・・・（２）

ここで、受圧面は、プーリ本体部３０の背面３０ｂに形成されるが、受圧室区分手段による受圧室３３の区分の有無により、受圧面は変化する。

つまり、可動プーリ３が溝４の溝幅を広げるように移動し、可動プーリ３とプランジャ３２とが接近すると、プランジャ３２の筒状突起部３２１のシール部材５２が筒状突起部３１１の外周面３１１ａと密着して摺接する。

この摺接により、受圧室３３は、内側の第１の室３３１と外側の第２の室３３２とに区分される。

第１の室３３１内には制御された油圧が作用するが、第２の室３３２には制御された油圧は作用しない。

これにより、受圧面となるのは、プーリ本体部３０の背面３０ｂのうち第１の室３３１を構成する部分のみになって、受圧面積Ａは縮小される。

一方、可動プーリ３が溝４の溝幅を狭めるように移動し、可動プーリ３とプランジャ３２とが離隔して、シール部材５２が外周面３１１ａから離隔すると、第１の室３３１と第２の室３３２とは連通し、１つの受圧室３３に形成される。

これにより、受圧面は、受圧室３３の内面を構成するプーリ本体部３０の背面３０ｂ全体となって、受圧面積Ａは拡大される。

なお、プライマリプーリに適用されるプーリ機構には、スプリングは設けられないので、プライマリプーリ機構の推力Ｆ_priは、次式（３）で示すように、油圧Ｐ_pri及び受圧面積Ａ_priによる油圧推力Ｆ_ｐのみとなる。
Ｆ_pri＝Ｆ_ｐ＝Ｐ_pri×Ａ_pri・・・（３）

本実施形態のプーリ機構はベルト式無段変速機のセカンダリプーリに適用されるので、変速比をハイ側に変更する際に溝４の溝幅が広げられる。

したがって、変速比がある変速比よりもハイの領域では、本プーリ機構の受圧面積Ａは縮小され、一方でプライマリプーリのプーリ機構では、受圧面積Ａは拡大される。

逆に、変速比がある変速比よりもローの領域では、本プーリ機構の受圧面積Ａは拡大され、一方でプライマリプーリのプーリ機構では、受圧面積Ａは縮小される。

図３は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの推力の比Ｚ（＝Ｆ_pri／Ｆ_sec）に関するバランス推力比Ｚ_ｂの特性を示す図である。

バランス推力比Ｚ_ｂはある変速比を保持する推力比Ｚであり、図３に示すように、変速比と、車両のドライブやコーストのトルク伝達状態（トルク比）とに応じて決まる。

なお、トルク比は、車両のドライブ走行時のトルクの最大トルクに対する割合、又は、車両のコースト走行時のトルクの最大トルクに対する割合を示す。

また、Ｌは最ローの変速比を、Ｈは最ハイの変速比を、Ｍは１：１の変速比を示す。

このバランス推力比Ｚ_ｂから推力比Ｚを変更すればこれに応じた変速比に変更される。
推力比Ｚを高めれば変速比はハイ側にシフトし、推力比Ｚを低めれば変速比はロー側にシフトする。

推力比Ｚを高めるには、プライマリプーリの油圧Ｐ_priを高める一方でセカンダリプーリの油圧Ｐ_secを低くするように、差力を与えればよい。

しかし、前述のように、油圧Ｐには、一定の大きさの下限値である最低圧Ｐ_minが設定されているので、セカンダリプーリの油圧Ｐ_secを低くするには限度がある。

しかも、セカンダリプーリである本プーリ機構にはスプリング３５による付勢力Ｆ_sprが加わるので、油圧推力Ｆ_ｐにこの付勢力Ｆ_sprを加えたものが推力Ｆ_secとなる。

そのうえ、変速比をハイ側にすると、スプリング３５の圧縮が強まり、付勢力Ｆ_sprも増大する。

この結果、プライマリプーリの油圧Ｐ_priを大きく高めることが要求されるが、変速比をハイ側にする領域では、受圧面積Ａ_secは縮小され、この分だけ油圧推力Ｆ_ｐが減少し、推力Ｆ_secも減少する。

これによって、プライマリプーリの油圧Ｐ_priに対する要求も低下するので、オイルポンプの吐出圧を抑えてオイルポンプの駆動にかかるエネルギを節約することができる。

エンジン駆動のオイルポンプであれば車両の燃費を節約でき、電動駆動のオイルポンプであれば車両の電費を節約できる。

別の観点からみると、最小推力Ｆ_minを小さくすることができ、最小推力Ｆ_minが必要推力Ｆ_rqよりも大きくなって生じる過剰推力Ｆ_oの発生を抑えることができる。

なお、スプリング３５の有無に関わらず上記の作用効果は得られるので、本プーリ機構には、スプリング３５は必須でない。

また、第１の室３３１と第２の室３３２とが区分された状態で、図２（ｂ）に示すように、更に溝４の溝幅が広がるよう可動プーリ３が移動するときには、一方向油路６２を通じて、第２の室３３２内の油が第１の室３３１へ排出するので、可動プーリ３は支障なく動作する。

また、第１の室３３１内の油が第２の室３３２へ流出するのは阻止されるので、区分された第２の室３３２内の内圧が確保される。

さらに、第１の室３３１と第２の室３３２とが区分された状態から、溝４の溝幅を狭めるように可動プーリ３が移動するとき、一方向油路６１によって遠心キャンセル室４１内の油を第２の室３３２内へ流入するので、可動プーリ３は支障なく動作する。

また、一方向油路６１によって、第１の室３３１と第２の室３３２とに区分されない状態では、遠心キャンセル室４１内のよりも高圧の受圧室３３内の油が遠心キャンセル室４１内へ流入するのは阻止されるので、受圧室３３内の油圧が保持される。

〔２．第２実施形態〕
〔２−１．構成〕
〔２−１−１．基本構成〕
つぎに、図４（ａ），（ｂ）を参照して、第２実施形態にかかるプーリ機構の構成について説明する。

図４（ａ）に示すように、本プーリ機構は、受圧室区分手段の構成を除いて第１実施形態と同様に構成される。

図４において図１と同符号は同様のものを示し、説明を省略し、受圧室区分手段の構成について説明する。

〔２−１−２．受圧室区分手段の構成〕
ここで、本実施形態の受圧室区分手段を説明する。

図４に示すように、本実施形態では、第１実施形態のシール部材５１及び一方向油路６１に替えて、リップ付きシール部材７１が装備される。

シール部材７１は、プランジャ３２の外周部３２ｂに外向きに突設されたリップ７１ａを有し、リップ７１ａはシリンダ３１の内周面３１ａに圧接している。

リップ７１ａは、遠心キャンセル室４１の側から第２の室３３２の側へ向けて傾斜している。

これにより、リップ７１ａは、遠心キャンセル室４１の側から第２の室３３２の側へ向かう油の流れを許容する。

逆に、リップ７１ａは、第２の室３３２の側から遠心キャンセル室４１の側へ向かう油の流れを阻止する。

したがって、リップ７１ａは逆止弁として機能し、外周部３２ｂとシリンダ３１の内周面３１ａとの間は、一方向油路６１と同等に機能する。

また、本実施形態では、シール部材５２及び一方向油路６２に替えて、リップ付きシール部材７２が装備される。

シール部材７２は、プランジャ３２の筒状突起部３２１の内周面に内向きに突設されたリップ７２ａを有し、リップ７２ａは筒状突起部３１１の外周面３１１ａに圧接している。

リップ７２ａは、第２の室３３２の側から第１の室３３１の側へ向けて傾斜している。

これにより、リップ７２ａは、第２の室３３２の側から第１の室３３１の側へ向かう油の流れを許容する。

逆に、リップ７２ａは、第１の室３３１の側から第２の室３３２の側へ向かう油の流れを阻止する。

したがって、リップ７２ａは逆止弁として機能し、筒状突起部３２１の内周と筒状突起部３１１の外周面３１１ａとの間は、一方向油路６２と同等に機能する。

〔２−２．作用及び効果〕
本発明の第２実施形態にかかるプーリ機構は、上述のように構成されているので、本プーリ機構及び本プーリ機構を適用した無段変速機及び車両において、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

〔３．第３実施形態〕
〔３−１．構成〕
〔３−１−１．基本構成〕
つぎに、図５（ａ），（ｂ）を参照して、第３実施形態にかかるプーリ機構の構成について説明する。

図５（ａ）に示すように、本プーリ機構は、受圧室区分手段の構成を除いて第１実施形態と同様に構成される。

図５において図１と同符号は同様のものを示し、説明を省略し、受圧室区分手段の構成について説明する。

〔３−１−２．受圧室区分手段の構成〕
ここで、本実施形態の受圧室区分手段を説明する。

図５に示すように、本実施形態では、プランジャ３２の筒状突起部３２１が省略され、可動プーリ３の背面３０ｂに対向するプランジャ３２の鍔状の部分に、シール部材５２及び一方向油路６２に替えて、リップ付きシール部材７３が装備される。

シール部材７３は、可動プーリ３の背面３０ｂに向けて突設されたリップ７３ａを有し、リップ７３ａは可動プーリ３の背面３０ｂに圧接している。

リップ７３ａが背面３０ｂに当接することにより、受圧室３３が第１の室３３１と第２の室３３２とに区分される。

リップ７３ａは、第２の室３３２の側から第１の室３３１の側へ傾斜している。

これにより、リップ７３ａは、第２の室３３２の側から第１の室３３１の側へ向かう油の流れを許容する。

逆に、リップ７３ａは、第１の室３３１の側から第２の室３３２の側へ向かう油の流れを阻止する。

したがって、リップ７３ａは逆止弁として機能し、筒状突起部３２１の内周面とシリンダ３１の内周面３１ａと筒状突起部３１１の外周面３１１ａとの間は、一方向油路６１と同等に機能する。

〔３−２．作用及び効果〕
本発明の第３実施形態にかかるプーリ機構は、上述のように構成されているので、本プーリ機構及び本プーリ機構を適用した無段変速機及び車両において、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

〔４．その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

上述した実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。

上述の実施形態では、プーリ機構がセカンダリプーリに適用される例を説明したが、プライマリプーリに適用しても良い。

また、スプリング３５が必須でないのと同様に、筒状突起部３１１，３２１，凹部３１２や一方向油路６１，６２も必須ではない。

１ 回転軸
２ 固定プーリ
３ 可動プーリ
４ 溝
５ ベルト
１１，１２ 油路
２０，３０ プーリ本体部
２０ａ，３０ａ 対向面（シーブ面）
３３ 受圧室
３５ スプリング
４０ キャンセルプレート
４１ 遠心キャンセル室
６１，６２ 一方向油路
３１１ 筒状突起部（第１の筒状突起部）
３１２ 凹部
３２１ 筒状突起部（第２の筒状突起部）
３３１ 第１の室
３３２ 第２の室
５１，５２ シール部材
７１，７２，７３ リップ付きシール部材

Claims (8)

1. プランジャを有し、
   固定プーリを有し、
   前記プランジャと前記固定プーリとの間に可動プーリを有し、
   前記固定プーリと前記可動プーリとの間に溝を有し、
   前記可動プーリと前記プランジャとの間に受圧室を有し、
   油路を有し、
   前記溝の幅が所定値未満のときには、前記油路は第１の室と第２の室とが連通して形成される前記受圧室へ油を供給し、
   前記溝の幅が前記所定値以上のときには、前記受圧室は前記第１の室と前記第２の室とに区分され、前記油路は前記第１の室へ油を供給する
   ことを特徴とする、プーリ機構。
2. プランジャを有し、
   固定プーリを有し、
   前記プランジャと前記固定プーリとの間に可動プーリを有し、
   前記固定プーリと前記可動プーリとの間に溝を有し、
   前記可動プーリに推力を加える付勢手段を有し、
   前記可動プーリと前記プランジャとの間に受圧室を有し、
   油路を有し、
   前記推力が所定値未満のときには、前記油路は第１の室と第２の室とが連通して形成される前記受圧室へ油を供給し、
   前記推力が前記所定値以上のときには、前記受圧室は前記第１の室と前記第２の室とに区分され、前記油路は前記第１の室へ油を供給する
   ことを特徴とする、プーリ機構。
3. 前記可動プーリは、筒状部を有し、
   前記可動プーリは、前記筒状部よりも内方に第１の筒状突起部を有し、
   前記プランジャは、前記筒状部の内周面に摺接する外周部を有し、
   前記プランジャは、前記外周部よりも内方に第２の筒状突起部を有し、
   前記第１の筒状突起部と前記第２の筒状突起部とが近接すると、前記受圧室は前記第１
   の室と前記第２の室とに区分される
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のプーリ機構。
4. 前記可動プーリは、前記第２の筒状突起部を収容することができる凹部を有する
   ことを特徴とする請求項３記載のプーリ機構。
5. 遠心キャンセル室を有し、
   前記遠心キャンセル室から前記第２の室へ向けて油を流通可能な第１の一方向油路を有
   する
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプーリ機構。
6. 前記第２の室から前記第１の受室へ向けて油を流通可能な第２の一方向油路を有する
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプーリ機構。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載のプーリ機構を有する
   ことを特徴とする、無段変速機。
8. 請求項７記載の無段変速機を備える
   ことを特徴とする、車両。

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