JPH0734254U - ベルト式無段変速機のプーリ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト式無段変速機の小型化及び軽量化を目
的とする。 【構成】 ベルト式無段変速機のプーリ構造において固
定、可動両プーリの最接時に相互干渉する円錐面部分に
は、一方の円錐面に他方の円錐面が嵌合し得る凹所が形
成されており、両円錐面は互いに上記凹所内に嵌合し合
うことによって相互に交差可能とするものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は例えば自動車の変速機として用いられるベルト式無段変速機のプーリ 構造に関する。

【０００２】

【従来技術】

最近、自動車等の変速機としてベルト式無段自動変速機（以下、ＣＶＴと称す る。）が多数提案され実用化されている。ＣＶＴ内には周知の通り、エンジン側 からの駆動力を受けて回転駆動される駆動プーリと該駆動プーリから無端状のベ ルトを介して回転され車軸側に駆動力を伝達する従動プーリが内蔵されている。 これらのプーリは第５ａ図に示すように、２つの円錐状の部材１１、１２からな り、一方の部材１１は回転可能な軸１０に中心を固定され、他方の部材１２は中 心の孔に軸１０が挿入されてスプライン結合され、軸方向に摺動可能で回転方向 には固定となる様支持されている。該両部材１１、１２は互いに対向する面が滑 らかな円錐面１４、１５となるように配置され、可動部材１２には図示しない手 段によりその位置を不動に規制されると共に、場合により該位置を左右に変更制 御される。両円錐面間には上記ベルト１３が巻掛けられ、走行状態に応じて可動 部材１２は固定部材１１と共に回転しながら該軸１０上を摺動し、該固定、可動 両部材１１、１２間の軸上の距離が自在に変更される。前記両部材１１、１２の 対向面は円錐状となっているため、当該距離が変更されることによって該ベルト １３の該プーリに対する巻き掛け径が変更され、従って２組のプーリの回転数の 比が変更されて変速が実行される。

【０００３】 ２つのプーリのベルト巻掛け径の比、すなわちプーリ比を大きくすることによ り変速比の幅を大きくとることが出来る。該プーリ比を大きくするために第６ａ 、６ｂ図のように第５ａ、５ｂ図に比して径の大きいプーリを使用する必要があ るが、プーリ径の増大に伴って必要なベルト１３の幅も増大し、また可動、固定 両部材１１、１２間の距離も増大する。該距離の増大はＣＶＴ全体の大型化、重 量増加及びコストアップにつながるという欠点を有する他、エンジン等他部品と の干渉要因にもなる。これらの問題を解決するためには両部材１１、１２の円錐 面１４、１５の傾斜角度を小さくすれば良いが、ベルト１３と両円錐面１４、１ ５との係合力を確保するには該傾斜角度はある程度必要であり、この方法は有効 ではない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は上記問題を解決することであり、コンパクトなＣＶＴを提供す ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記問題を解決するために本考案では、軸に中心を固定された円錐状の固定部 材と、該軸に中心を摺動可能に支持された円錐状の可動部材とからなり、両部材 の円錐面が互いに対向配置されると共に両円錐面間に無端状のベルトが巻かけら るベルト式無段変速機のプーリ構造において、上記両部材の最接近時に相互干渉 する円錐面部分には、一方の円錐面に他方の円錐面と嵌合し得る凹所が形成され ていることを特徴とするプーリ構造を提案する。

【０００６】

【作用】

上記構成によれば、可動、固定両部材が最も接近した時、一方の円錐面が他方 の円錐面の凹所内に嵌合され、両部材が互いに交差する形となる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

【０００８】 第４図は本考案のＣＶＴプーリを搭載したＣＶＴ全体の構成を示す模式図であ る。本ＣＶＴはトルクコンバータ３０、前進と後進の切替機構を含む変速機構３ １、及び差動装置３２から主に構成される。

【０００９】 トルクコンバータ３０はＣＶＴの駆動側固定部材の軸１０ａに同軸的に設けら れ、エンジンからの出力軸を兼ねる入力軸４０、該入力軸４０に接続されている インペラー４１、タービン４２、及びステータ４３を備えている。該トルクコン バータ３０の中心軸４４は上記ステータ４３に接続され、タービン４２は該中心 軸４４の外周に回転自在に設けられた中空軸４５に固定されている。オイルポン プ４６はインペラー４１と一体的に回転してトルクコンバータ３０へオイルを供 給し、直結クラッチ４７は該インペラー４１と該中空軸４５との接続または離反 を行う。

【００１０】 ブレーキ５０は前進用クラッチ５１の外側に設けられてタービン４２の回転を 制御し、該前進用クラッチ５１は中空軸４５と駆動プーリ２０との、後進用クラ ッチ５２は中心軸４４と駆動プーリ２０との夫々接続または離反を行う。４８は ダンパである。

【００１１】 変速機構３１は駆動側及び従動側の両プーリ２０、２１と両プーリ２０、２１ 間に巻掛けられるベルト１３とから主に構成される。駆動プーリ２０は２つの円 錐状の固定部材１１ａ及び可動部材１２ａからなり、両部材１１ａ、１２ａは平 滑な円錐面を対向させて配置される。固定部材１１ａはＣＶＴの図示しないケー シングに回転自在に支持された軸１０ａに中心を固定されて一体的に支持され、 更に前記したクラッチ５１、５２に接続される。可動部材１２ａはその中心を上 記軸１０ａにスプライン結合により摺動自在に支持され、固定部材１１ａに対し 接近又は離反できる様になっている。両部材１１ａ、１２ａの間にはＶ溝が形成 され、該Ｖ溝内に上記ベルト１３が巻掛けられる。従動プーリ２１は駆動プーリ ２０と略同様の構造を有し、両部材１１ｂ、１２ｂ間に形成されたＶ溝内に上記 ベルト１３が巻掛けられる。

【００１２】 トルクコンバータ３０から駆動プーリ２０に伝達された回転駆動力はベルト１ ３を介して従動プーリ２１に伝えられ、更に従動プーリの軸１０ｂに固定のギヤ ６４から軸６１上のギヤ６２、６３を介して前記差動装置３２に伝えられ、その 両出力軸６６、６７を介して車両前輪が回転駆動される。

【００１３】 次に本考案の変速機構について第１図を用いて更に説明する。

【００１４】 該駆動側の軸１０ａは本変速機構の入力軸、該従動側の軸１０ｂは出力軸とし て働く。各部材１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂには、その各円錐面１４ａ、１ ４ｂ、１５ａ、１５ｂ、に夫々後述する溝７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂが形 成されている。また可動部材１２ａ、１２ｂの円錐面１５ａ、１５ｂと逆の側に は中空の筒状部７３ａ、７３ｂが夫々形成されており、その内周面において軸１ ０ａ、１０ｂに固定されたピストン７４ａ、７４ｂと摺動可能に嵌合している。 筒状部７３ａ ７３ｂとピストン７４ａ、７４ｂとは互いにＯリングを介して液 密に係合し、両者間に夫々油圧室７５ａ、７５ｂが形成されてる。各軸１０ａ、 １０ｂには油通路７６ａ、７６ｂ、が各油圧室７５ａ、７５ｂと連通形成され、 各油通路７６ａ、７６ｂにはコントロールユニット７８により開閉制御される油 圧コントロールバルブ７９を介して、オイルポンプ７７からのオイルが供給され る。

【００１５】 コントロールユニット７８は車両走行速度、エンジン負荷、及びスロットル開 度等に応じて油圧コントロールバルブ７９を開閉制御し、これにより油圧室７５ ａ内の油圧が変更され、これに伴い可動部材１２ａが軸１０ａ上を摺動する。可 動部材１２ａが固定部材１１ａに対し接近するとベルト１３は円錐面１４ａ、１ ５ａから受ける分力によって駆動プーリ２０の外周方向へ移動し、その駆動プー リ２０に対する巻掛け径が大きくなる。逆に可動部材１２ａが固定部材１１ａか ら離反する方向に移摺するとベルト１３は駆動プーリ２０の中心方向へ移動し、 その巻掛け径が小さくなる。駆動、従動両プーリ２０、２１の各油圧室７５ａ、 ７５ｂへ供給される作動油圧は互いに逆の関係に設定され、駆動プーリ側の油圧 室７５ａの油圧が高くなれば、該従動プーリ側油圧室７５ｂの油圧は低くなるよ うになっている。従って、第１図において２つの可動部材１２ａ、１２ｂは同時 に同一方向に摺動し、駆動プーリ２０側のベルト巻掛け径が大きくなれば従動側 プーリ２１側のベルト巻掛け径が小さくなるよう変化して両プーリ２０、２１間 で伝達されるトルク及び回転数が変化する。

【００１６】 次にプーリの形状及び構造について第２ａ図、第２ｂ図、第３ａ図及び第３ｂ 図を用いて説明する。

【００１７】 第２ａ図は駆動プーリ２０の固定部材１１ａをその円錐面１４ａ方向から見た 図であり、第２ｂ図は第２ａ図のＸ−Ｘ断面矢視図である。また第３ａ図は駆動 プーリ２０の可動部材１２ａをその円錐面１５ａ方向から見た図であり、第３ｂ 図は第３ａ図のＹ−Ｙ断面矢視図である。両部材１１ａ、１２ａは互いに同径で あり、その円錐面１４ａ、１５ａには夫々前記したように凹所または溝７１ａ、 ７２ａが形成される。各溝７１ａ、７２ａは各部材１１ａ、１２ｂの中心から半 径方向に複数条形成され、従って円錐面１４ａ、１５ａには実際にベルト１３と 接触し得る面８１ａ、８２ａと、ベルト１３に接しない溝７１ａ、７２ａとが交 互に形成された凹凸状の面となる。各溝７１ａ、７２ａの底は軸１０ａに対し直 交する平面として形成され、従って各溝の深さは中心方向に向けて徐々に深くな る。各ベルト接触面８１ａ、８２ａの幅は各溝７１ａ、７２ａの幅より若干小さ く、また両接触面８１ａ、８２ａ同士及び両溝７１ａ、７２ａ同士の各幅は相互 に等しく設定される。すなわち、θ１＝θ３＜θ２＝θ４となるよう設定される 。更に両部材１１ａ、１２ａは一方の部材のベルト接触面８１ａ、８２ｂに他方 の部材の溝７１ａ、７２ａが夫々対向するように配設される。従動プーリ２１も 上記した駆動プーリ２０と同一の構成を有する。

【００１８】 可動部材１２ａ、１２ｂが摺動して両部材１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂが 最も接近した時、従来ならば両円錐面１４ａと１５ａ、１４ｂと１５ｂとが夫々 軸１０ａ、１０ｂとの接合部分において当接または干渉し、第５ｂ図、第６ｂ図 のようになるが、本考案の駆動、従動両プーリ２０、２１においてはベルト接触 面８１ａ、８２ａと溝７１ａ、７２ａとが、またベルト接触面８１ｂ、８２ｂと 溝７１ｂ、７２ｂとが夫々相互に嵌合し、両部材１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ ｂは第１図の従動プーリ２１に示されるよう互いに交差する。可動部材１２ａ、 １２ｂの移動は溝７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂの底面にベルト接触面８１ａ 、８１ｂ、８２ａ、８２ｂが当接するまで行われるが、この状態においてベルト １３が駆動、従動両プーリ２０、２１のＶ溝の最外側に位置するよう、上記溝の 深さが設定される。この結果、両部材の交差した分だけ両部材間距離すなわち両 プーリ２０、２１のＶ溝幅は小さくなり、ベルト１３の幅も小さなものとなり得 る。また両プーリ２０、２１回転時には溝内を空気が通るのでプーリ及びベルト の冷却作用も奏し得る。

【００１９】 上述した実施例では、固定、可動両部材の溝を中心から外周まで放射状に設け たが、第１図に示すように両部材がその中心寄り部分のみで相互交差する場合は 、その交差する範囲内において、つまり両部材の中心に近い部分のみに溝を形成 し、外周に近い部分は溝のない通常の円錐面にしても良い。

【００２０】 また更に、溝及びベルト接触面を円周方向に不等間隔に設けて、駆動、従動プ ーリと駆動ベルトとの当接する際の騒音を減少させるようにしてもよい。この場 合、固定、可動両部材が十分嵌合し得るように該両部材の溝、駆動ベルト接触面 を設定する必要があることは言うまでもない。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明した通り本考案によれば、従来の無段変速機用プーリに比べてプーリ 幅及びベルト幅を小さく設定することができ、該変速機のコンパクト化に資する ことができる。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【第１図】本考案に係る変速機構のプーリ構造を示す断
面図

【第２ａ図】本考案に係る固定部材を示す図

【第２ｂ図】第２ａ図のＸ−Ｘ断面矢視図

【第３ａ図】本考案に係る可動部材を示す図

【第３ｂ図】第３ａ図のＹ−Ｙ断面矢視図

【第４図】本考案を適用したＣＶＴの模式図

【第５ａ図】従来のＣＶＴプーリ構造を示す断面図

【第５ｂ図】従来のＣＶＴプーリ構造を示す断面図

【第６ａ図】従来のＣＶＴプーリ構造を示す断面図

【第６ｂ図】従来のＣＶＴプーリ構造を示す断面図

【符号の説明】

１０ａ、１０ｂ・・・軸 １１ａ、１１ｂ・・・固定部材 １２ａ、１２ｂ・・・可動部材 １３・・・駆動ベルト １４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ・・・円錐面 ７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ・・・溝（凹所） ８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ・・・ベルト接触面
（円錐面の一部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸に中心を固定された円錐状の固定部材
   と、該軸に中心を摺動可能に支持された円錐状の可動部
   材とからなり、両部材の円錐面が互いに対向配置される
   と共に両円錐面間に無端状のベルトが巻掛けられるベル
   ト式無段変速機のプーリ構造であって、上記両部材の最
   接近時に相互干渉する円錐面部分には、一方の円錐面に
   他方の円錐面と嵌合し得る凹所が形成されていることを
   特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造。