JPH032758Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車等車両に用いられるベルト式
無段変速機に関し、詳しくは、プーリの有効径を
変化させるための可動プーリの油圧装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

自動車等車両の変速機として、最近、ベルト式
無段変速機が提案されている（例えば、特願昭58
−144985号）。

ベルト式無段変速機の入力プーリおよび出力プ
ーリは、固定プーリと一体の回転軸に可動プーリ
が軸方向に移動可能に嵌合して取付けられてお
り、伝動ベルトが巻き掛けられる位置の有効径が
変化するように形成されている。このように形成
された入力プーリと出力プーリ間に伝動ベルトを
掛け渡し、入力プーリと出力プーリの有効径を変
化させることにより、入力プーリの回転が出力プ
ーリに無段階に変速して伝達される。

出力プーリの回転軸より上半分の断面図を第４
図に示す。第４図において、固定プーリ５００は
回転軸５０２と一体となつており、可動プーリ５
０４が回転軸５０２上を移動してプーリの周溝５
０６の幅を変更し、伝動ベルト５０８がプーリの
周溝５０６において掛かる位置、すなわちプーリ
の有効径を変更するのである。

この可動プーリ５０４の移動は通常、可動プー
リ５０４の背後に設けられた、可動プーリ５０４
を移動壁とする作動油室５１０に、圧油を供給又
は排出することにより行われるが、この作動油室
５１０の圧油の圧力はプーリの回転による遠心力
のためにプーリの回転速度に応じて増減する。こ
れによりプーリの有効径が変化し、伝動ベルト５
０８の張力が繰返し増減するため、伝動ベルト５
０８の疲労寿命に影響を及ぼすおそれがある。

従つて、この遠心油圧による可動プーリ５０４
の移動を防止するために、作動油室５１０の固定
壁５１２を介した位置にバランス油室５１４を設
けて、このバランス油室５１４に発生する遠心油
圧により上記作動油室５１０の油圧を相殺すると
いう手段がとられている。すなわち、バランス油
室５１４は作動油室５１０の固定壁５１２と可動
プーリ５０４と一体運動をする移動壁５１６とに
より画定されており、この作動油室５１０とバラ
ンス油室５１４とを隔てる固定壁５１２には連通
路５１８が設けられている。この連通路５１８は
従来、単一の短かいオリフイスによつて構成され
ており、作動油室５１０に供給された圧油がこの
連通路５１８を通つてバランス油室５１４にも供
給されているのである。このように構成されるこ
とにより、作動油室５１０の遠心油圧による可動
プーリ５０４を押す力は、バランス油室５１４の
遠心油圧によるバランス油室５１４の移動壁５１
６を押す力により相殺されるのである。なお、バ
ランス油室５１４の油はドレンへ排出される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

可動プーリ５０４を駆動するために作動油室５
１０に供給される油の圧力は高いため、前記連通
路５１８を経由してバランス油室５１４へ行き、
ドレンへ排出される油の量が多く、この同じ圧油
を利用している他の部分、例えば他の無段変速機
の制御系の油圧や他の用途、例えば潤滑用途、等
に悪影響を与える可能性がある。

この対策として、連通路５１８を小径でかつ長
いオリフイスにより構成し、流通抵抗を高めると
いう手段も考えられるが、このような細長いオリ
フイスは油中に必然的に含まれる異物により閉塞
する可能性が高く、連通路としての機能を果たさ
なくなるという問題点が予相される。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本考案が採用した
手段は、 各々可動プーリと固定プーリとから成る入力プ
ーリと出力プーリとの間に伝動ベルトが掛け渡さ
れて成るベルト式無段変速機において、 可動プーリを移動壁とする作動油室と、該作動
油室の固定壁を介して位置し、該固定壁と可動プ
ーリと一体運動をする移動壁とにより画定され、
該固定壁に設けられた連通路により作動油室と連
通し、かつドレーンされているバランス油室とか
ら成る油圧装置であつて、 該固定壁の連通路が、直列に配置した２個のオ
リフイスと、該２個のオリフイスの中間にあり作
動油の流れを緩衝する緩衝油室とから成ることを
特徴とする無段変速機の可動プーリの油圧装置を
その要旨とするものである。

〔作用および効果〕

直列に配置された２個のオリフイスは、各々作
動油室からバランス油室への圧油の流れに対して
流通抵抗を有するが、その２個のオリフイスが、
中間の緩衝油室を介しているので、両オリフイス
を一気に通過する油の流れがなくなる。すなわち
作動油室側のオリフイスを通過した油は一たん緩
衝油室でその流れの方向を変え、その後バランス
油室側のオリフイスを通過するようになるため、
両油室間の油の流通抵抗が増大する。

さらに、本流通路は短かいオリフイス２個で構
成したことにより、同じ流通抵抗を得るために長
いオリフイス１個で構成する場合と比較して、油
中の異物により閉塞する可能性が低くなる。

以上により、本考案に係る無段変速機の可動プ
ーリの油圧装置は、発生された圧油の無駄な使用
を極力抑えて他の油圧制御部等への影響を少なく
し、かつ、信頼性の高い可動プーリの駆動装置を
構成できるものとなつている。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図乃至第３図を基に以下
に説明する。本考案に係る部分の説明の前に、先
ず第３図により、本考案を使用した無段変速装置
全体の構成の説明を行う。第３図はベルト式無段
変速装置の断面図である。この無段変速装置は大
別して、フルードカツプリング装置５０、ベルト
式無段変速機１００、前後進切換用遊星歯車装置
２００及び図示しない減速用歯車装置及び差動歯
車装置から成つている。

これらの各装置は、変速機のケース部材内に装
備されている。ケース部材はフルードカツプリン
グケース部材１０、主ケース部材１２、カバー部
材１４から成つている。

そして、これらの各ケース部材により各装置を
収容する室が形成されている。フルードカツプリ
ングケース部材１０によりフルードカツプリング
装置室５２が形成され、フルードカツプリング装
置５０が配置されている。主ケース部材１２とカ
バー部材１４によりベルト式無段変速機室１０２
が形成され、ベルト式無段変速機１００が配置さ
れている。また、第３図で見て、主ケース部材１
２の下方位置には主ケース部材１２により前後進
切換用遊星歯車装置室２０２が形成され、前後進
切換用遊星歯車装置２００が配置されている。更
に、第３図で見て、フルードカツプリングケース
部材１０の下方位置には、フルードカツプリング
ケース部材１０によりデフ室が形成され、減速用
歯車装置、差動歯車装置（いずれも図示しない。）
が配置されている。

次に、各装置について説明する。

フルードカツプリング装置５０ フルードカツプリング装置５０は、フルードカ
ツプリング５４と直結クラツチ６０とから成つて
いる。フルードカツプリング５４はポンプ羽根車
５６とタービン羽根車５８から成つており、ポン
プ羽根車５６は図示しないエンジンクランクシヤ
フトに連結され、タービン羽根車５８はベルト式
無段変速機１００の入力軸となる入力プーリ１１
０の回転軸１０４に連結されている。フルードカ
ツブリング５４は、周知の如く、流体（油）を介
して動力伝達を行うものであり、エンジンの回転
動力をベルト式無段変速機１００に天達する。

直結クラツチ６０は、その作動によりエンジの
の回転動力を入力プーリ１１０の回転軸１０４に
そのまま伝達する。動力伝達がフルードカツプリ
ング５４を介して行われるときには、流体伝達で
あるため、すべりを生じ減速して伝達されるが、
直結クラツチ６０によるときには、すべりがなく
そのまま伝達される。この直結クラツチ６０は、
いわゆる燃料消費率を向上させるために備えられ
るものであり、普通には、高速走行時に作動され
るようになつている。

なお、オイルポンプ７０が、フルードカツプリ
ング５４の後方位置（第３図で見て左方位置）に
設けられている。ホイルポンプ７０はポンプ羽根
車５６と一体の回転伝達部材７２により駆動さ
れ、油圧を発生させる。油圧は後述のベルト式無
段変速機１００の制御、および前後進切換用遊星
歯車装置２００の制御に用いられる。

ベルト式無段変速機１００ ベルト式無段変速機１００は、入力プーリ１１
０と出力プーリ１５０から成つている。入力プー
リ１１０は固定プーリ１１２と可動プーリ１１４
とから成つている。固定プーリ１１２は回転軸１
０４と一体に形成されており、更に、この回転軸
１０４に可動プーリ１１４が嵌合して取付けられ
ている。第３図に良く示されるように、回転軸１
０４と可動プーリ１１４とは、双方に形成された
軸方向溝１１７および１１８にボール１２０が係
合して取付けられており、これにより、可動プー
リ１１４は回転軸１０４に対し軸方向には移動可
能であるが、回転方向には一体的となつている。

入力プーリ１１０の回転軸１０４は、両側の、
主ケース部材１２の隔壁部材１２ａと、カバー部
材１４に、ベアリング１２２，１２４を介して回
転可能に支承されている。

固定プーリ１１２と可動プーリ１１４との対向
プーリ面１１２ａ，１１４ａは、断面Ｖ字形の周
溝１１６に形成されている。この周溝１１６に伝
動ベルト１９０が巻き掛けられる。なお、周溝１
１６の幅は可動プーリ１１４の軸方向移動により
変えられ、伝動ベルト１９０が巻き掛けられる有
効径が変えられるようになつている。第３図にお
いて、入力プーリ１１０は、その中心線CLの上
下で有効径が異なつて図示されている。上半分の
図示状態が伝動ベルト１９０の最小の有効径状態
を示しており、下半分の図示状態が最大の有効径
状態を示している。

可動プーリ１１４は、背部の油圧シリンダ装置
１３０によつて軸方向移動されるようになつてい
る。油圧シリンダ装置１３０は、第１の作動油室
１３２と第２の作動油室１３４を有している。第
１の作動油室１３２は可動プーリ１１４と第１の
作動油室形成部材１３６により画定されて形成さ
れている。第２の作動油室１３４はピストン１３
８と第２の作動油室形成部材１４０により画定さ
れて形成されている。この第１の作動油室１３２
および第２の作動油室１３４に作動油圧を供給、
排出することにより可動プーリ１１４が軸方向に
移動される。第３図において、油圧シリンダ装置
１３０の上半分の状態が作動油圧が排出された状
態で、入力プーリ１１０を最小の有効径状態とし
ている。下半分の状態が最も作動油圧が供給され
た状態で、入力プーリ１１０を最大の有効径状態
としている。

作動油圧は、第１の作動油室１３２から連通孔
１４２を経て第２の作動油室１３４に供給される
ようになつている。そして、第１の作動油室１３
２と第２の作動油室１３４は同時に作動するよう
になつている。なお、このように、第１の作動油
室１３２と第２の作動油室１３４の２つの作動油
室を設けたのは、作動油圧の作動面積を大きくと
るためである。１３５は作動油室の遠心油圧を相
殺するためのバランス油室である。なお、油圧シ
リンダ装置１３０の第１の作動油室１３２および
第２の作動油室１３４への作動油圧の供給は回転
軸１０４に形成された油路１０８から行われる。
また、油路１０８へは主ケース部材１２の隔壁部
材１２ａに形成された図示しない油路から供給さ
れてくるようになつている。出力プーリ１５０
も、おおよそ入力プーリ１１０と同様に構成され
ている。すなわち、固定プーリ１５２と可動プー
リ１５４から成つており、固定プーリ１５２と一
体の回転軸１８０に、可動プーリ１５４が嵌合さ
れて取付けられている。可動プーリ１５４は、入
力プーリ１１０の可動プーリ１１４の場合と同様
に、軸方向溝１５６，１５８とボール１６０によ
り、回転軸１８０に回転方向には一体であるが軸
方向には移動可能に取付けられている。なお、出
力プーリ１５０の固定プーリ１５２と可動プーリ
１５４の配置は、入力プーリ１１０の場合と左右
逆になつている。これは、入力プーリ１１０と出
力プーリ１５０の各周溝１１６，１６６の幅が変
えられたときにおける、伝動ベルト１９０の位置
状態を直線状態とするためである。

出力プーリ１５０の回転軸１８０も、入力プー
リ１１０の場合と同様に、両側の、主ケース部材
１２の隔壁部材１２ａと、カバー部材１４に、ベ
アリング１６２，１６４を介して支承されてい
る。第３図で見て、回転軸１８０の右端部は、後
述の前後進切換用遊星歯車装置２００および減速
用歯車装置の出力軸３１０から、抜取り可能にこ
れらの装置とは分割して形成されている。また、
固定プーリ１５２と可動プーリ１５４との対向プ
ーリ面１５２ａ，１５４ａは、断面Ｖ字形の周溝
１６６に形成されており、この出力プーリ１５０
の周溝１６６と入力プーリ１１０の周溝１１６に
伝動ベルト１９０が巻き掛けられる。出力プーリ
１５０も、可動プーリ１５４の軸方向移動によ
り、伝動ベルト１９０が巻き掛けられる位置の有
効径が変えられるようになつている。第３図にお
いて、出力プーリ１５０の上半分の図示状態が最
小の有効径状態を示し、下半分の図示状態は最大
の有効径状態を示している。

可動プーリ１５４の背部には油圧シリンダ装置
１７０が設けられている。油圧シリンダ装置１７
０は作動油室１７２を有している。作動油室１７
２は可動プーリ１５４と作動油室形成部材１７４
により画定されて形成されている。作動油室１７
２には作動油圧が供給されているが、入力プーリ
１１０の有効径の変化により出力プーリ１５０の
有効径が強制的に変えられ、この出力プーリ１５
０の有効径の変化に応じて、この作動油室１７２
の作動油圧は、供給、排出が行われるようになつ
ている。１７３は入力プーリ１１０と同じ目的で
設けられるバランス油室である。作動油室１７２
への作動油圧の供給は、回転軸１８０の軸心に設
けられた油路１８２を通じて行われ、油路１８２
には、主ケース部材１２の隔壁部材１２ａに設け
られた油路を通じて供給されるようになつてい
る。伝動ベルト１９０は、無端キヤリア１９２と
動力伝達ブロツク１９４とから構成されている。
無端キヤリア１９２は、薄層の金属フープが複数
個積層されて形成されている。このように形成さ
れた一対の無端キヤリア１９２に、複数個の動力
伝達ブロツク１９４が数珠繋ぎに互いに隣接して
配設されて、伝動ベルト１９０が構成されてい
る。上述のように、ベルト式無段変速機１００は
構成されていることにより、伝動ベルト１９０を
介して入力プーリ１１０から出力プーリ１５０に
動力伝達が行われ、このとき、入力プーリ１１０
の有効径が変えられることにより、出力プーリ１
５０には無段階に変速して伝達される。

前後進切換用遊星歯車装置２００ 前後進切換用遊星歯車装置２００は、ラビニオ
型複合遊星歯車装置２１０と、２個のブレーキ装
置２３０，２４０と、１個のクラツチ装置２５０
とから成つている。

ラビニオ型複合遊星歯車装置２１０は、第１の
サンギヤ２１２および第２のサンギヤ２１４と、
第１のサンギヤ２１２に噛み合う第１のプラネタ
リギヤ２１６と、この第１のプラネタリギヤ２１
６と第２のサンギヤ２１４に噛み合う第２のプラ
ネタリギヤ２１８と、第１のプラネタリギヤ２１
６に噛み合うリングギヤ２２０と、第１のプラネ
タリギヤ２１６および第２のプラネタリギヤ２１
８を回転可能に支持するキヤリヤ２２２の各要素
から成つている。

上述のラビニオ型複合遊星歯車装置２１０の各
要素と、２個のブレーキ装置２３０，２４０、お
よび１個のクラツチ装置２５０は、出力プーリ１
５０の回転軸１８０と減速用歯車装置の出力軸３
１０の間で、次のように連結されている。第１の
サンギヤ２１２はクラツチ装置２５０を介して回
転軸１８０と連結され、第２のサンギヤ２１４は
回転軸１８０とスプライン嵌合により直接連結さ
れている。また、第１のサンギヤ２１２は隔壁部
材１２ａとの間にブレーキ装置２３０を備えてい
る。同様に、リングギヤ２２０は隔壁部材１２ａ
との間にブレーキ装置２４０を備えている。そし
て、キヤリヤ２２２が出力部材として、減速用歯
車装置の出力軸３１０にスプライン嵌合により連
結されている。

上述の連結構成により、前後進切換用遊星歯車
装置装置２００は、２個のブレーキ装置２３０，
２４０と、１個のクラツチ装置２５０の選択的作
動により、前進２段後進１段の変速段が得られ
る。

次に本考案に関連する部分を第１図に示す出力
プーリ１５０の回転軸より上半分の詳細な断面図
を基に説明する。第１図において、固定プーリ１
５２、回転軸１８０、可動プーリ１５４、周溝１
６６、伝動ベルト１９０、作動油室１７２、作動
油室形成部材１７４、バランス油室１７３及びバ
ランスプレート１７５については、従来の技術の
項で説明した第４図の相当する各部材と同様であ
る。

第１図において、作動油室１７２とバランス油
室１７３とを連通する連通路１７７が本考案に係
る部分である。この部分を拡大した断面図を第２
図に示す。

作動油室形成部材１７４の作動油室１７２側
に、貫通しない円筒状の凹所１７７ａを形成し、
その凹所の底、すなわちバランス油室１７３側、
に当る作動油室形成部材１７４にはオリフイス１
７７ｂが穿孔されている。その凹所１７７ａに
は、その凹所の断面内径と同じ外径を有し、底に
オリフイス１７７ｃが穿孔された鍋形のプラグ１
７７ｄが、その底を作動油室１７２側にして嵌合
されている。したがつてオリフイス１７７ｂとオ
リフイス１７７ｃとの間には緩衝油室１７７ｅと
呼ばれる小油室が形成される。ここで、オリフイ
ス１７７ｂとオフイス１７７ｃの軸心は互いに一
直線上に並ばないように、ずらして形成されてい
る。なお、１５４ｂは可動プーリ１５４の一部
で、作動油室形成部材１７４とともに作動油室１
７２及びバランス油室１７３を画定する円筒部材
であり、１７９は作動油室形成部材１７４と円筒
部材１５４ｂとをシールするＯリングである。

このようにして構成された連通路１７７によ
り、作動油室１７２の油がバランス油室１７３へ
流れる際に大きな流通抵抗を受ける。すなわち、
２つのオリフイス１７７ｃ及び１７７ｂ自体の流
通抵抗の他、オリフイス１７７ｃを通過した油が
直接に次にオリフイス１７７ｂを通過することが
できず、一たん途中の緩衝油室１７７ｅにてその
流れを変えさせられるために発生する流通抵抗が
加わるためである。この結果、作動油室１７２の
油量の減少速度は低く抑えられ、従つて同じ圧油
を用いる無段変速装置の他の部分、例えば前後進
切換用遊星歯車装置２００等、の作動油圧及び無
段変速装置内の潤滑油量に対する悪影響を最小限
にすることができる。またこの作動油を供給する
ためのオイルポンプ７０の容量も小さくしておく
ことができる。

本考案により上記実施例の連通路１７７は短い
オリフイス１７７ｂ、１７７c2個により構成され
ているため、同一の流通抵抗を得るために本考案
のような構成をとらず、長い１個のオリフイスで
構成した場合に比べ、作動油中に必然的に存在す
る異物による連通路１７７の閉塞の可能性が減少
する。従つて無段変速装置自体の信頼性が向上す
る。さらに、上記実施例では両オリフイス１７７
ｂ、１７７ｃの軸心を互いにずらして配置したた
め、作動油の流通抵抗はさらに増加しているが、
これらの軸心が同一直線上にあつても中間に緩衝
油室が存在すれば、本考案の効果は得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である無段変速装置の
出力プーリの回転軸より上半分の部分の断面図、
第２図は第１図のうち連通路の周辺の断面図、第
３図は無段変速装置全体の断面図、第４図は従来
技術を示す出力プーリの回転軸より上半分の部分
の断面図である。 １００……ベルト式無段変速機、１１０……入
力プーリ、１５０……出力プーリ、１５４，５０
４……可動プーリ、１７２，５１０……作動油
室、１７３，５１４……バランス油室、１７４…
…作動油室形成部材、１７７……連通路、１７７
ｂ，１７７ｃ……オリフイス、１７７ｅ……緩衝
油室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 各々可動プーリと固定プーリとから成る入力プ
   ーリと出力プーリとの間に伝動ベルトが掛け渡さ
   れて成るベルト式無段変速機において、 可動プーリを移動壁とする作動油室と、該作動
   油室の固定壁を介して位置し、該固定壁と可動プ
   ーリと一体運動をする移動壁とにより画定され、
   該固定壁に設けられた連通路により作動油室と連
   通し、かつドレーンされているバランス油室とか
   ら成る油圧装置であつて、 該固定壁の連通路が、直列に配置した２個のオ
   リフイスと、該２個のオリフイスの中間にあり作
   動油の流れを緩衝する緩衝油室とから成ることを
   特徴とする無段変速機の可動プーリの油圧装置。