JPH0232919Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はベルト式無段変速装置に係り、特に、
可動回転体の移動によつてＶ溝幅が変更される可
変プーリの、その可動回転体を位置決めする油圧
シリンダの構造に関するものである。

従来技術 車両等の変速機として、互いに平行な軸心まわ
りに回転可能な一次側回転軸および二次側回転軸
と、相互間にＶ溝を形成する固定回転体および可
動回転体を有して、前記一次側回転軸および二次
側回転軸にそれぞれ設けられ、前記可動回転体の
移動によつて前記Ｖ溝幅が変更される一対の可変
プーリと、油圧が作用させられる環状空間を有し
て、前記一次側回転軸および二次側回転軸に設け
られ、速度比に応じて可変プーリのＶ溝幅を変更
したり或いは伝達トルクに応じて伝動ベルトに対
する挟圧力を変更したりするために前記可動回転
体を伝動ベルトに押圧する油圧シリンダとを備
え、前記可変プーリに巻掛けられた前記伝動ベル
トを介して前記一次側回転軸の回転が無段階に変
速されて前記二次側回転軸に伝達される形式のも
のが近年提供されている。

斯る形式のベルト式無段変速装置において、上
記油圧シリンダは回転軸と一体的に回転させられ
るため、その環状空間内に充たされている作動油
に遠心力が加わり、特に高速回転時においては、
この遠心力の影響で油圧シリンダの作動状態が変
化し、所定の速度比が得られなかつたり、伝動ベ
ルトに対する挟圧力が過大となつたりする。この
ため、この油圧シリンダの回転速度を検出して遠
心力による増圧分を演算し、油圧シリンダに供給
する油圧を予め補正することにより、油圧シリン
ダの作動状態を適正に保持しようとするものが、
例えば本出願人が先に出願した特願昭58−160252
号において提案されている。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のようなベルト式無段変速
装置においては、変速状態が急激に変化して、回
転軸の回転速度が急変した際、油圧シリンダ内の
作動油が油圧シリンダの回転速度の変化に追従し
てほぼ同一の回転速度となるまでにはたとえば数
秒乃至十数秒程度の遅れを生じ、上記油圧の補正
量が過大または過少となることがあつた。そし
て、かかる不都合は、特に、運転者の操作に対応
して変速状態が時々刻々と変化する、車両用の変
速機としてベルト式無段変速装置を使用する場合
に顕著であり、このような変速過渡期における油
圧の適正化が強く要求されるのである。

なお、かかる変速過渡期における作動油の回転
速度の追従遅れを論理的に演算して油圧を補正す
ることは極めて困難なのであり、例えば、伝動ベ
ルトに対する挟圧力を調整する油圧シリンダにお
いては、装置が損傷を受ける可能性の高いスリツ
プの発生を回避するために、油圧を必要以上に高
く制御しているのが実情である。

問題点を解決するための手段 本考案は、上記のような問題を解決するために
為されたものであり、その要旨とするところは、
油圧シリンダの環状空間を囲む壁面に、その環状
空間内に充たされる作動油の円周方向の流動を妨
げるための、その環状空間内に突き出し且つ径方
向に延びる突条部を周方向において複数固設した
ことにあります。

作 用 このようにすれば、油圧シリンダの環状空間を
囲む壁面に周方向において複数固設された、その
環状空間内に突き出し且つ径方向に延びる突条部
によつて、作動油の円周方向の流動が妨げられる
と同時に油圧シリンダの回転速度の変化がそれら
の突条部を介して速やかに作動油に伝達されるた
め、ベルト式無段変速装置の変速状態が急激に変
化して、油圧シリンダが設けられた回転軸の回転
速度が急変しても、その油圧シリンダ内の作動油
の回転速度は油圧シリンダの回転速度の変化に追
従して速やかに変化させられる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は自動車等の変速機として使用されるベ
ルト式無段変速装置の要部を示す断面図で、エン
ジン等に連結されて回転駆動される一次側回転軸
としての入力軸１０の回転を、無段階に変速して
二次側回転軸としての出力軸１２に伝達するもの
である。入力軸１０および出力軸１２は、それぞ
れベアリング１４および１６を介して、互いに平
行な軸心まわりに回転可能に図示しないハウジン
グに取り付けられており、入力軸１０には可変プ
ーリ１８および油圧シリンダ２０が、また、出力
軸１２には可変プーリ２２および油圧シリンダ２
４がそれぞれ設けられている。

可変プーリ１８および２２は、それぞれ入力軸
１０および出力軸１２に固定された固定回転体２
６および２８と、ボールスプライン機構３０およ
び３２を介してそれぞれ入力軸１０および出力軸
１２に軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転不能
に取り付けられた可動回転体３４および３６とか
ら成り、それら固定回転体２６および２８と可動
回転体３４および３６との間にそれぞれ形成され
るＶ溝３８および４０には、回転力を伝達する伝
動ベルト４２が巻掛けられている。可動回転体３
４および３６のＶ溝３８および４０と反対側の端
面には、それぞれ筒状の円筒部４４および４６が
一体に設けられて、入力軸１０および出力軸１２
にそれぞれ固定されたピストン４８および５０が
摺動可能に嵌合されている。これら可動回転体３
４およびピストン４８によつて前記油圧シリンダ
２０が、また、可動回転体３６およびピストン５
０によつて油圧シリンダ２４がそれぞれ構成され
ている。そして、油圧シリンダ２０内に形成され
た環状空間を成す油圧室５２には、入力軸１０に
形成された通路５４，５６、入力軸１０と可動回
転体３４との間の環状空間５８、および可動回転
体３４に形成された連通路６０を経て作動油が供
給され、所定の油圧が作用させられるようになつ
ているとともに、油圧シリンダ２４内に形成され
た環状空間を成す油圧室６２には、出力軸１２に
形成された通路６４，６６、出力軸１２と可動回
転体３６との間の環状空間６８、および可動回転
体３６に形成された連通路７０を経て作動油が供
給され、所定の油圧が作用させられるようになつ
ている。

油圧シリンダ２０および２４に供給される油圧
は、図示しない油圧制御装置によつてそれぞれ速
度比および伝達トルクに対応した油圧に制御され
ている。速度比に対応した油圧が供給される油圧
シリンダ２０においては、その油圧が油圧室５２
に作用させられることによつて可動回転体３４を
軸方向に移動し、可変プーリ１８のＶ溝３８の幅
を変更することにより、伝動ベルト４２の掛り径
（有効径）が連続的に変化させられ、入力軸１０
と出力軸１２との回転速度の比すなわち速度比が
無段階に変更される。また、伝達トルクに対応し
た油圧が供給される油圧シリンダ２４において
は、その油圧が油圧室６２に作用させられること
によつて可動回転体３６をＶ溝４０に向つて押圧
し、伝動ベルト４２を固定回転体２８との間に挟
圧してその伝動ベルト４２に適度な張力を発生さ
せる。なお、油圧シリンダ２０に供給される油圧
は、入力軸１０および出力軸１２の実際の回転速
度から算出された速度比を、目標の速度比と一致
させるようにフイードバツク制御されている。

ところで、上記伝動ベルト４２の張力は、これ
が過大な場合には動力伝達時の動力損失が増加す
るとともに伝動ベルト４２の寿命が著しく低下す
る一方、過少の場合には伝動ベルト４２と可変プ
ーリ１８，２２との間にスリツプが発生して損傷
を受ける可能性がある。このため、油圧シリンダ
２４に供給される油圧は、伝動ベルト４２に動力
伝達が可能で且つ必要最小限の適度な張力を発生
させるように、入力軸１０の回転トルクおよび速
度比等に基づいて制御される。

しかしながら、上記のように油圧シリンダ２４
に供給する油圧を最適な値に制御しても、油圧シ
リンダ２４は出力軸１２と共に回転駆動されるた
め、その油圧室６２内に充たされている作動油に
は遠心力が作用し、伝動ベルト４２は上記油圧よ
りも大きな力で挟圧されて必要以上の張力が発生
してしまう。そこで、本実施例では油圧シリンダ
２４の円筒部４６の開口部にバツクシユラウド７
２を設けて、ピストン５０を挟んで前記油圧室６
２と反対側に大気に連通する油圧室７４を形成
し、その油圧室７４内の作動油に作用する遠心力
によつて、油圧室６２内の作動油の遠心力による
増圧分を補償している。しかし、このようにバツ
クシユラウド７２を設けても、油圧室６２内の作
動油に作用する遠心力の影響を完全に相殺するこ
とは構造上不可能なため、前記特願昭58−160252
号において提案したように、油圧シリンダ２４の
回転速度から遠心力による増圧分を演算し、上記
バツクシユラウド７２によつて相殺し得ない分だ
け前記油圧制御装置において予め油圧を補正する
ことにより、伝動ベルト４２に対する挟圧力の適
正化を図つている。なお、本実施例の場合には入
力軸１０に設けられた油圧シリンダ２０において
も、油圧室５２内に充たされている作動油の遠心
力が作用するが、この作動油の油圧は実際の速度
比に基づいてフイードバツク制御されているた
め、遠心力による加圧に起因して速度比に狂いが
生じたり、伝動ベルト４２の張力設定に影響を与
えたりする虞れはない。

以上のように構成されたベルト式無段変速装置
によれば、装置が定常状態にある間、すなわち出
力軸１２の回転速度が一定に維持されて油圧室６
２内に充たされている作動油が油圧シリンダ２４
と同一回転速度で回転している間は、その遠心力
による増圧分が正確に補正されて伝動ベルト４２
に発生する張力が最適な値に保持され得るが本実
施例では更に、油圧室６２を形成する可動回転体
３６およびピストン５０の内壁面に、それぞれ回
転軸心に対して半径方向へ放射状に延びる複数の
フイン７６および７８を形成し、変速過渡期にお
いても伝動ベルト４２の張力の値が最適に保持さ
されるようになつている。

すなわち、従来の装置においては加工等の便宜
上油圧室６２の内壁面が平坦であつたため、変速
過渡期に出力軸１２の回転速度が急変して油圧シ
リンダ２４の回転速度が変化しても、油圧室６２
の内壁面から作動油への運動伝達が遅く、作動油
の回転速度が油圧シリンダ２４の回転速度と一致
するまでには著しい時間遅れがあつた。このた
め、上記のように油圧シリンダ２４の回転速度に
基づいて作動油の遠心力による増圧分を補正した
場合、両者の回転速度のずれに起因して伝動ベル
ト４２の張力が過大若しくは過小となり、特に、
出力軸１２の回転速度が急激に上昇した場合に
は、伝動ベルト４２がスリツプして装置に損傷を
与える可能性があつたのである。

これに対し、本実施例では、上述したように油
圧室６２の内壁面に複数のフイン７６および７８
が設けられて、作動油の円周方向の流動が妨げら
れるようになつているため、油圧室６２の内壁面
から作動油への運動伝達が速く、作動油の回転速
度が油圧シリンダ２４の回転速度の変化に追従し
て速やかに変化する。したがつて、定常状態のみ
ならず変速過渡期においても、伝動ベルト４２の
張力が適正な値に制御され得ることとなる。上記
フイン７６，７８は、油圧室６２を囲む壁面に周
方向において複数固設された、油圧室６２内に充
たされる作動油の円周方向の流動を妨げるための
油圧室６２内に突き出し且つ径方向に延びる突条
部を成している。

ここで、フイン７６および７８は、第２図に示
されているように円周方向に交互に形成されてい
るため、可動回転体３６とピストン５０とが接近
しても相互に干渉することはない。また、ピスト
ン５０の油圧室７４側の壁面にも、上記フイン７
６，７８と同様に回転軸心に対して半径方向へ放
射状に延びる複数のフイン８０が形成されてい
て、油圧室７４内の作動油の回転速度も油圧シリ
ンダ２４の回転速度の変化に追従して速やかに変
化し得るようになつている。

なお、二次側回転軸である出力軸１２に設けら
れる油圧シリンダ２４は、一般に、上記の如く伝
動ベルト４２の張力を伝達トルクに応じて変更す
るためのものであり、その二次側回転軸に設けら
れた油圧シリンダ２４の環状空間（油圧室６２）
に突条部（フイン７６，７８）を設けることが望
ましいが、一次側回転軸すなわち入力軸１０に設
けられた油圧シリンダ２０が伝動ベルト４２の張
力を設定するように構成されている場合には、油
圧室５２の内壁面に作動油の円周方向の流動を妨
げる突条部を設ける必要がある。また、ベルト式
無段変速装置の構成によつては、入力軸１０の油
圧シリンダ２０および出力軸１２の油圧シリンダ
２４の双方で伝動ベルト４２の張力設定が行なわ
れるものもあるが、このような場合には双方の油
圧室５２および６２に作動油の円周方向の流動を
妨げる突条部を設けることとなる。

次に、本考案の他の実施例を説明する。なお、
以下の説明において、上記実施例と実質的に共通
な部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略
する。

第３図および第４図に示す実施例は、出力軸１
２に設けられた伝動ベルトの張力を設定する油圧
シリンダ２４の油圧室６２を形成する可動回転体
３６およびピストン５０のうち、可動回転体３６
側にのみ油圧室６２内の作動油の円周方向の流動
を妨げる突条部としてのフイン８２を放射状に設
けたものである。この場合には、上記実施例に比
較して装置が簡単に構成され得る。なお、本実施
例では作動油に作用する遠心力による増圧分を補
償するためのバツクシユラウド７２は設けられて
おらず、遠心力による増圧分は全て油圧制御装置
において予め補正されるようになつている。

また、第５図および第６図には円板状のプレー
ト８４にプレス加工等によつて突条部として二種
類のフイン８６および８８を放射状に形成したも
のが図示されているが、かかるプレート８４を、
前記油圧シリンダ２４の可動回転体３６およびピ
ストン５０の少なくとも一方に、ボルト若しくは
接着剤等によつて固設することにより、油圧室６
２内の作動油の円周方向の流動を妨げるようにす
る。このようにすれば、可動回転体３６やピスト
ン５０に突条部を形成するために面倒な切削加工
等を施す必要がなく、また、従来のものをそのま
ま利用し得る利点がある。

また、第７図および第８図に示す実施例は、油
圧シリンダ２４の可動回転体３６とピストン５０
との間に、突条部としてのゴム等の弾性変形可能
な材料製の薄板９０を、油圧シリンダ２４の回転
軸心に対して直角な方向へ複数張り渡したもので
あり、可動回転体３６にはボルト９２によつて固
定され、ピストン５０には接着剤等によつて固定
されている。この場合には、油圧室６２内の作動
油の大部分が薄板９０によつて強制的に油圧シリ
ンダ２４と共に回転させられるため、作動油の回
転速度が油圧シリンダ２４の回転速度の変化に追
従して一層速やかに変化させられるようになる。
なお、薄板９０のピストン５０側の端部は、必ず
しもピストン５０に固着しなくとも、作動油の流
動を妨げる一応の効果は得られる。

さらに、第９図には円板状のプレート９４に、
突条部としてプレス加工等によつて放射状の折れ
目９６を多数形成したものが図示されているが、
かかるプレート９４を前記油圧シリンダ２４のバ
ツクシユラウドとして配設することにより、油圧
室７４内の作動油の油圧シリンダ２４に対する回
転速度の追従遅れが一層効果的に抑制される。ま
た、このようにバツクシユラウドをプレート９４
によつて構成することにより、装置の軽量化を図
ることが可能となるのであり、この場合に、折れ
目９６が形成されることによつて剛性が高められ
るため、バツクシユラウドの強度が損なわれるこ
ともない。

以上、本考案にいくつかの実施例を図面に基づ
いて詳細に説明したが、本考案はその他の態様に
おいても実施できる。

例えば、上記実施例では速度比を変更する油圧
シリンダ２０の油圧がフイードバツク制御される
ようになつているが、速度比に対応して予め定め
られた油圧を作用させるように構成することも可
能である。その場合に、シリンダ２０の回転速度
を検出して油圧室５２内の作動油に作用する遠心
力の増圧分を演算し、油圧シリンダ２０に供給す
る油圧を予め補正しておくことが考えられるが、
本考案を適用することにより、変速過渡期におけ
る油圧制御をより正確に行うことができる。

また、上記実施例では入力軸１０および出力軸
１２にそれぞれ油圧シリンダ２０および２４が設
けられて、可動回転体３４および３６を位置決め
するように構成されているベルト式無段変速装置
に、本考案が適適用されているが、入力軸１０も
しくは出力軸１２にいずれか一方にのみ、速度比
を変更したり伝動ベルトの張力を設定したりする
油圧シリンダが設けられたベルト式無段変速装置
にも、本考案を適用し得ることは勿論である。

その他一々例示はしないが、本考案はその精神
を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて
種々の変更、改良等を施した態様で実施し得るも
のである。

考案の効果 以上詳起したように、本考案のベルト式無段変
速装置によれば、油圧シリンダの環状空間内に充
たされている作動油の回転速度が油圧シリンダの
回転速度の変化に追従して速やかに変化するた
め、定常状態のみならず変速過渡期においても、
遠心力による油圧の増圧分を油圧シリンダの回転
速度から演算することにより、油圧シリンダに作
用させる油圧を適正な値に制御することが可能と
なるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるベルト式無段
変速装置の要部を示す断面図である。第２図は第
１図の装置の二次側回転軸に設けられた可動回転
体の一部を示す平面図である。第３図は本考案の
他の実施例の要部を説明する図で、二次側回転軸
に設けられた油圧シリンダおよび可変プーリの一
部を切り欠いた正面図である。第４図は第３図の
−断面図である。第５図および第６図は本考
案の更に別の実施例の要部を説明する図で、突条
部が形成されたプレートの平面図および側面図で
ある。第７図は本考案の更に別の実施例の要部を
説明する図で、油圧シリンダの断面図である。第
８図は第７図の−断面の拡大図である。第９
図は本考案の更に別の実施例の要部を説明する図
で、バツクシユラウドの平面図である。 １０：入力軸（一次側回転軸）、１２：出力軸
（二次側回転軸）、１８，２２：可変プーリ、２
０，２４：油圧シリンダ、２６，２８：固定回転
体、３４，３６：可動回転体、３８，４０：Ｖ
溝、５２，６２：油圧室（環状空間）、｛７６，７
８，８２，８６，８８：フイン、９０：薄板、９
４：折れ目｝（突条部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 互いに平行な軸心まわりに回転可能な一次側
   回転軸および二次側回転軸と、相互間にＶ溝を
   形成する固定回転体および可動回転体を有し
   て、前記一次側回転軸および二次側回転軸にそ
   れぞれ設けられ、前記可動回転体の移動によつ
   て前記Ｖ溝幅が変更される一対の可変プーリ
   と、油圧が作用させられる環状空間を有して、
   前記一次側回転軸および二次側回転軸に設けら
   れて前記可動回転体を伝動ベルトに押圧する油
   圧シリンダとを備え、前記可変プーリに巻掛け
   られた前記伝動ベルトを介して前記一次側回転
   軸の回転が無段階に変速されて前記二次側回転
   軸に伝達される形式のベルト式無段変速装置に
   おいて、 前記油圧シリンダの少なくとも一方の環状空
   間を囲む壁面に、該環状空間内に充たされる作
   動油の円周方向の流動を妨げるための、該環状
   空間内に突き出し且つ径方向に延びる突条部を
   周方向において複数固設したことを特徴とする
   ベルト式無段変速装置。 (2) 前記突条部が、前記二次側回転軸に設けられ
   た油圧シリンダの環状空間内に設けられたもの
   である実用新案登録請求の範囲第一項に記載の
   ベルト式無段変速装置。