JPWO2019065046A1 - 無段変速機およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
第1固定シーブと第1可動シーブとを有する第1プーリと、第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2固定シーブと第2可動シーブとを有する第2プーリと、第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、第1プーリと第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機において、第1シリンダは、第1シャフトに固定される第1部材と、第1部材の外周部に接合される第2部材とを有する。そして、第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設される。さらに、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分の軸方向における厚みは、第2部材の厚みよりも大きい。
Description
本開示は、無段変速機およびその製造方法に関する。
従来、この種の無段変速機(CVT)として、変速機入力軸に装備されたプライマリプーリと、変速機出力軸に装備されたセカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられるベルトと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ここで、プライマリプーリは、変速機入力軸に一体に設けられた第1固定シーブと、変速機入力軸に軸方向に可動に装着された第1可動シーブと、を有する。第1可動シーブの背面側には、第1可動シーブと共に第1油圧室を形成する第1シリンダ部が設けられている。セカンダリプーリは、変速機出力軸に一体に設けられた第2固定シーブと、変速機出力軸に軸方向に可動に装着された第2可動シーブと、を有する。第2可動シーブの背面側には、第2可動シーブと共に第2油圧室を形成する第2シリンダ部が設けられている。この無段変速機では、第2シリンダ部は、変速機出力軸の端部に形成されたネジ部に螺合するナットと変速機出力軸に形成された段差部とにより、変速機出力軸の軸方向に固定されている。また、この第2シリンダ部は、軸受を介してケースに回転自在に支持されている。
こうした無段変速機では、第2シリンダ部は、例えばプレス加工により単一部材として成形されるから、厚み(板厚)が略一定となり、剛性(強度)があまり高くならない。このため、第2可動シーブが第2シリンダ部に当接したときに、第2シリンダ部のうち第2可動シーブから力を受ける部分がナット側に押圧され、この部分が変形してしまうことがある。これに対して、第2シリンダ部の厚みを大きくしてその剛性を高くすることも考えられる。しかし、第2シリンダ部全体の厚みを大きくしないと、プレス加工により成形することができないし、第2シリンダ部全体の厚みを大きくすると、第2シリンダ部の重量が増加し、無段変速機の重量の増加につながる。
本開示の無段変速機およびその製造方法は、無段変速機の重量の増加を抑制しつつ、シリンダのうち可動シーブから力を受け得る部分の剛性を高くすることを主目的とする。
本開示の無段変速機およびその製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本開示の無段変速機は、
第1シャフトに一体に形成または固定された第1固定シーブと前記第1シャフトにより前記第1シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブとを有する第1プーリと、前記第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2シャフトに一体に形成または固定された第2固定シーブと前記第2シャフトにより前記第2シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブとを有する第2プーリと、前記第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機であって、
前記第1シリンダは、前記第1シャフトに固定される第1部材と、前記第1部材の外周部に接合される第2部材とを有し、
前記第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設され、
前記第1部材のうち前記第1可動シーブと直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みは、前記第2部材の厚みよりも大きい、
ことを要旨とする。
第1シャフトに一体に形成または固定された第1固定シーブと前記第1シャフトにより前記第1シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブとを有する第1プーリと、前記第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2シャフトに一体に形成または固定された第2固定シーブと前記第2シャフトにより前記第2シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブとを有する第2プーリと、前記第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機であって、
前記第1シリンダは、前記第1シャフトに固定される第1部材と、前記第1部材の外周部に接合される第2部材とを有し、
前記第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設され、
前記第1部材のうち前記第1可動シーブと直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みは、前記第2部材の厚みよりも大きい、
ことを要旨とする。
この本開示の無段変速機では、第1シリンダは、第1シャフトに固定される第1部材と、第1部材の外周部に接合される第2部材とを有する。そして、第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設される。これにより、第1シャフトの軸方向における第1部材に対して第1可動シーブとは反対側において第1シャフトの外周とケースの内周との間に軸受が介設されるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。さらに、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分の軸方向における厚みは、第2部材の厚みよりも大きい。これにより、第1シリンダを単一部材により構成するものに比して、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分(第1可動シーブから力を受け得る部分)の軸方向における厚みを容易に大きくすることができ、この部分の剛性を高くすることができる。また、第2部材のようにそれほど剛性を高くする必要のない部分の厚み(板厚)を小さくすることができ、第2部材ひいては第1シリンダひいては無段変速機の重量の増加を抑制することができる。即ち、無段変速機の重量の増加を抑制しつつ、第1シリンダの第1部材のうち第1可動シーブから力を受け得る部分の剛性を高くすることができるのである。さらに、第1部材を第1可動シーブと直接当接可能とすることにより、第1部材と第1可動シーブとの間にワッシャやシート部材などを設けるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。
本開示の無段変速機の製造方法は、
第1シャフトに一体に形成または固定された第1固定シーブと前記第1シャフトにより
前記第1シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブとを有する第1プーリと、前記第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2シャフトに一体に形成または固定された第2固定シーブと前記第2シャフトにより前記第2シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブとを有する第2プーリと、前記第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機の製造方法であって、
前記第1シリンダは、前記第1シャフトに固定される第1部材と、前記第1部材の外周部に接合される第2部材とを有し、
前記第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設され、
(a)前記第1部材を、熱間鍛造、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を少なくとも含む工程により形成すると共に、前記第2部材を、プレス加工により、前記第1部材のうち前記第1可動シーブと直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みよりも厚みが小さくなるように形成する工程と、
(b)前記工程(a)の後に、前記第1部材の前記第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なう工程と、
(c)前記工程(b)の後に、前記第1部材の前記接合予定部分に前記第2部材を接合する工程と、
を有することを要旨とする。
第1シャフトに一体に形成または固定された第1固定シーブと前記第1シャフトにより
前記第1シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブとを有する第1プーリと、前記第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2シャフトに一体に形成または固定された第2固定シーブと前記第2シャフトにより前記第2シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブとを有する第2プーリと、前記第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機の製造方法であって、
前記第1シリンダは、前記第1シャフトに固定される第1部材と、前記第1部材の外周部に接合される第2部材とを有し、
前記第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設され、
(a)前記第1部材を、熱間鍛造、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を少なくとも含む工程により形成すると共に、前記第2部材を、プレス加工により、前記第1部材のうち前記第1可動シーブと直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みよりも厚みが小さくなるように形成する工程と、
(b)前記工程(a)の後に、前記第1部材の前記第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なう工程と、
(c)前記工程(b)の後に、前記第1部材の前記接合予定部分に前記第2部材を接合する工程と、
を有することを要旨とする。
この本開示の無段変速機では、第1シリンダは、第1シャフトに固定される第1部材と、第1部材の外周部に接合される第2部材とを有する。そして、第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設される。これにより、第1シャフトの軸方向における第1部材に対して第1可動シーブとは反対側において第1シャフトの外周とケースの内周との間に軸受が介設されるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。そして、本開示の無段変速機の製造方法では、第1部材を、熱間鍛造、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を少なくとも含む工程により形成すると共に、第2部材を、プレス加工により、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分の軸方向における厚みよりも厚みが小さくなるように形成する。続いて、第1部材の前記第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なう。そして、第1部材の接合予定部分に第2部材を接合する。したがって、第1部材の接合予定部分に第2部材を接合する前に、第1部材の第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なうから、この切削加工を行なわないものに比して、第1部材と第2部材との接合を容易に行なうことができる。そして、こうして製造される無段変速機では、第1シリンダを第1部材と第2部材とにより構成するから、第1シリンダを単一部材により構成するものに比して、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分(第1可動シーブから力を受け得る部分)の軸方向における厚みを容易に大きくすることができ、この部分の剛性を高くすることができる。また、第2部材のようにそれほど剛性を高くする必要のない部分の厚み(板厚)を小さくすることができ、第2部材ひいては第1シリンダひいては無段変速機の重量の増加を抑制することができる。即ち、無段変速機の重量の増加を抑制しつつ、第1シリンダの第1部材のうち第1可動シーブから力を受け得る部分の剛性を高くすることができるのである。さらに、第1部材を第1可動シーブと直接当接可能とすることにより、第1部材と第1可動シーブとの間にワッシャやシート部材などを設けるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本開示の無段変速機(CVT)10を示す概略構成図である。無段変速機10は、車両に搭載され、図示するように、駆動側回転軸としてのプライマリシャフト(第1シャフト)20と、プライマリシャフト20と一体に回転するプライマリプーリ(第1プーリ)22と、プライマリプーリ22の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるプライマリシリンダ(第1シリンダ)30と、プライマリシャフト20と平行に配置される従動側回転軸としてのセカンダリシャフト(第1シャフト)40と、セカンダリシャフト40と一体に回転するセカンダリプーリ(第2プーリ)42と、セカンダリプーリ42の溝幅を変更するための油圧式アクチュエータであるセカンダリシリンダ(第2シリンダ)50と、プライマリプーリ22のプーリ溝(V字状溝)とセカンダリプーリ42のプーリ溝(V字状溝)とに巻き掛けられた伝動ベルト60と、を備える。プライマリシャフト20は、エンジン等の動力源に連結されたインプットシャフトに前後進切替機構等を介して連結される。セカンダリシャフト40は、ギヤ機構やデファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを介して車両の駆動輪に連結される。無段変速機10は、プライマリプーリ22の溝幅やセカンダリプーリ42の溝幅を変更することにより、プライマリシャフト20に伝達されたトルクを無段階に変速してセカンダリシャフト40に出力する。
プライマリプーリ22は、プライマリシャフト20と一体に形成または固定されたプライマリ固定シーブ(第1固定シーブ)23と、スプライン等を介してプライマリシャフト20により軸方向に摺動自在に支持されるプライマリ可動シーブ(第1可動シーブ)24と、を備える。プライマリシリンダ30は、プライマリ可動シーブ24の背後側に配置されており、プライマリ可動シーブ24と共に第1油室39を形成する。プライマリ可動シーブ24の外周面には、シール装着溝が形成されており、プライマリシリンダ30は、プライマリシャフト20の軸方向に延びる筒状の筒状部37を有し、プライマリ可動シーブ24のシール装着溝には、プライマリシリンダ30の筒状部37の内周面に摺接するようにシールリング等のシール部材63が配置される。また、プライマリシリンダ30は、プライマリシャフト20の図1における左端側から圧入され、プライマリシャフト20に形成された段差部20sとプライマリシャフト20の図1における左端部に形成されたネジ部に螺合するナット(固定部材)75とによりプライマリシャフト20に固定される。
プライマリシャフト20の図1における右端部は、プライマリシャフト20とCVT10を収容するケース70との間に介設された軸受71によりケース70に対して回転自在に支持される。プライマリシャフト20の図1における左端部は、プライマリシャフト20に固定されるプライマリシリンダ30とケース70との間に介設された軸受72によりケース70に対して回転自在に支持される。
セカンダリプーリ42は、セカンダリシャフト40に一体に形成または固定されたセカンダリ固定シーブ(第2固定シーブ)43と、スプライン等を介してセカンダリシャフト40により軸方向に摺動自在に支持されると共にリターンスプリング52により軸方向に付勢されるセカンダリ可動シーブ(第2可動シーブ)44と、を備える。セカンダリシリンダ50は、セカンダリ可動シーブ44の背後側に配置されており、セカンダリ可動シーブ44と共に第2油室59を形成する。セカンダリシリンダ50の外周面には、シール装着溝が形成されており、セカンダリ可動シーブ44は、セカンダリシャフト40の軸方向に延びる筒状の筒状部44aを有し、セカンダリシリンダ50のシール装着溝には、セカンダリ可動シーブ44の筒状部44aの内周面に摺接するようにシールリング等のシール部材64が配置される。また、セカンダリシリンダ50は、セカンダリシャフト40の図1における右端側から圧入され、セカンダリシャフト40に形成された段差部40sとセカンダリシャフト40に形成されたネジ部に螺合するナット(固定部材、図示省略)とによりセカンダリシャフト40に固定される。
セカンダリシャフト40の図1における左端部は、セカンダリシャフト40とケース70との間に介設された軸受73によりケース70に対して回転自在に支持される。セカンダリシャフト40の図1における右端部は、セカンダリシャフト40とケース70との間に介設された軸受(図示省略)によりケース70に対して回転自在に支持される。軸受73は、セカンダリ固定シーブ43とセカンダリシャフト40の図1における左端部に形成されたネジ部に螺合するナット(固定部材)76とによりセカンダリシャフト40に固定される。
図2は、無段変速機10の要部を示す拡大図である。図2に示すように、プライマリシャフト20には、その軸方向に延びる油路20aと、油路20aから径方向外側に延びてプライマリシャフト20の外周面で開口する油路20b,20cとが形成されている。また、プライマリ可動シーブ24には、油路20bと第1油室39とを連通可能な油路24aが形成されている。プライマリプーリ22の溝幅が広い状態(図2におけるプライマリシャフト20よりも上側の状態)のときには、油路20b,24aを介して油路20aと第1油室39とが連通し、プライマリプーリ22の溝幅が狭い状態(図2におけるプライマリシャフト20よりも下側の状態)のときには、油路20cを介して油路20aと第1油室39とが連通する。
プライマリシリンダ30は、プライマリシャフト20の段差部20sとナット75とによりプライマリシャフト20に固定される第1部材31と、第1部材31に接合されると共に上述の筒状部37を有する第2部材36と、を備える。第1部材31は、有底筒状に形成されており、環状の側壁部32と、側壁部32の外周からプライマリシャフト20の軸方向におけるプライマリ可動シーブ24側(図2における右側)に延出される筒状の筒状部33と、筒状部33のうち開口端よりも側壁部32側から径方向外側に延出されるフランジ部34と、を備える。
この第1部材31は、クロム鋼鋼材(SCr材)等の金属粗材に対して熱間鍛造による成形、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を行なうことによって、側壁部32の、プライマリシャフト20の軸方向(図2における左右方向)の厚みが、第2部材36の厚みよりも大きくなるように形成された熱間鍛造部材かつ浸炭部材である。第1部材31のうち、側壁部32の内周面や外周面、プライマリ可動シーブ24側(図2における右側)の端面、ナット75側(図2における左側)の端面、および、筒状部33の外周面、および、フランジ部34の側壁部32とは反対側(図2における右側)の端面には、切削加工(研磨加工)が施される。本開示の無段変速機10は、プライマリプーリ22の溝幅が最大のとき(プライマリ可動シーブ24が図2における最左側に位置するとき)に、プライマリ可動シーブ24のナット75側の端面が第1部材31の側壁部32のプライマリ可動シーブ24側の端面に直接に当接するように設計されている。
第2部材36は、上述の筒状部37に加えて、筒状部37の開口端とは反対側(図2における左側)の端部から径方向内側に延出される環状の側壁部38を備える。この第2部材36は、鉄等の金属粗材に対してプレス加工による成形を行なうことによって形成されたプレス成形部材である。第2部材36のうち筒状部37の内周面には、切削加工(研磨加工)が施される。第1部材31と第2部材36とは、第1部材31のフランジ部34の図2における右端面に第2部材36の図2における左端面が当接し、第1部材31の筒状部33のフランジ部34よりも開口端側の部分の外周面(およびフランジ部34の図2における右端面)と第2部材36の側壁部38の内周面(および側壁部38の内周部の図2における左端面)との溶接により、接合(固定)される。なお、第1部材31における第2部材36との接合部分は、その接合の前に、浸炭層が除去されて非浸炭層が露出される。
このように、第1部材31の側壁部32(プライマリ可動シーブ24から力を受け得る部分)の、プライマリシャフト20の軸方向(図2における左右方向)の厚みが、第2部材36の厚みよりも大きくなるように第1部材31を形成することにより、プライマリシリンダ30を単一部材により構成するものに比して、側壁部32の、プライマリシャフト20の軸方向の厚みを容易に大きくすることができ、この側壁部32の剛性を高くすることができる。このようにして、第1部材31の側壁部32の剛性を高くすることにより、プライマリ可動シーブ24やナット75から第1部材31の側壁部32に作用する力による第1部材31の変形を抑制することができる。また、第2部材36のようにそれほど剛性を高くする必要のない部分の厚み(板厚)を小さくすることができ、第2部材36ひいてはプライマリシリンダ30ひいては無段変速機10の重量の増加を抑制することができる。即ち、無段変速機10の重量の増加を抑制しつつ、プライマリシリンダ30の第1部材31の側壁部32(プライマリ可動シーブ24やナット75から力を受ける部分)の剛性を高くすることができるのである。
しかも、第1部材31は浸炭部材である(少なくとも側壁部32のプライマリ可動シーブ24との当接面に浸炭層が形成されている)から、浸炭部材でない(側壁部32のプライマリ可動シーブ24との当接面に浸炭層が形成されていない)ものに比して、第1部材31の側壁部32のプライマリ可動シーブ24との当接面の表面硬度をより高くすることができる。これにより、第1部材31とプライマリ可動シーブ24との間にワッシャやシート部材などを設けることなく、プライマリ可動シーブ24から第1部材31に作用する接触面圧に対する第1部材31の耐久性を向上させる(確保する)ことができる。そして、第1部材31とプライマリ可動シーブ24との間にワッシャやシート部材などを設けないことにより、プライマリシャフト20の軸長を短縮することができる。即ち、プライマリシャフト20の軸長を短縮しつつ、プライマリ可動シーブ24から第1部材31に作用する接触面圧に対する第1部材31の耐久性を向上させる(接触面圧による不都合を解消する)ことができるのである。さらに、プライマリシリンダ30を単一部材により構成してプライマリシリンダ30全体(第1部材31および第2部材36)を浸炭部材とするものに比して、浸炭部材量を低減することができる。
また、第1部材31のうち厚みが比較的大きい部分(側壁部32)を有する第1部材31については熱間鍛造により成形し、厚みが全体的に比較的小さい第2部材36についてはプレス加工により成形することにより、第1部材31および第2部材36の成形をそれぞれ容易に行なうことができる。
軸受72は、プライマリシリンダ30の第1部材31の側壁部32(および筒状部33のうちフランジ部34よりも側壁部32側の部分)の外周とケース70の内周との間に介設される。この軸受72は、側壁部32の外周に嵌合されるインナーレース72aと、ケース70の内周に嵌合されるアウターレース72bと、インナーレース72aの内輪軌道とアウターレース72bの外輪軌道との間で転動する複数の転動体72cと、複数の転動体72cを保持する保持器(図示省略)と、を備える。軸受72は、側壁部32の図2における左側から側壁部32の外周側に圧入され、軸受72の右端面が第1部材31のフランジ部34の図2における左端面に当接する。側壁部32の外周とケース70の内周との間に軸受72を介設することにより、プライマリシャフト20の軸方向における側壁部32とナット75との間においてプライマリシャフト20の外周とケース70の内周との間に軸受72を介設するものに比して、プライマリシャフト20の軸長を短縮することができる。また、軸受72のインナーレース72aの外径(インナーレース72aの外周と軸心CAとの距離)は、第1部材31と第2部材36との接合部分とプライマリシャフト20の軸心CAよりも長くなっている。したがって、第1油室39に油圧(作動油)が供給されているときに、その油圧により第2部材36に作用するプライマリシャフト20の軸方向の力を第2部材36および第1部材31(フランジ部34)に加えて軸受72のインナーレース72aでも受け止めることできる。この結果、プライマリシリンダ30の変形を抑制し、その強度を確保することができる。
次に、無段変速機10の製造工程、特に、無段変速機10におけるプライマリシリンダ30の製造工程について説明する。図3は、プライマリシリンダ30の製造工程を示す工程図である。プライマリシリンダ30の製造では、最初に、鉄などの金属粗材に対してプレス加工による成形を行なって第2部材36をプレス成形部材として形成すると共に(行程S100)、クロム鋼鋼材などの金属粗材に対して熱間鍛造による成形や浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を行なって第1部材31を熱間鍛造部材かつ浸炭部材として形成する(工程S110)。
続いて、第1部材31の筒状部33のフランジ部34よりも開口端側の部分の外周面(およびフランジ部34の図2における右端面)、即ち、第1部材31における第2部材36との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する(非浸炭層を露出させる)切削加工(研磨加工)を行ない(工程S120)、その接合予定部分に第2部材36を溶接により接合(固定)する(工程S130)。工程S120は、第1部材31の浸炭層と第2部材36との接合が困難であることを考慮して、第1部材31と第2部材36との接合を容易にするために行なわれる工程である。即ち、第1部材31の接合予定部分に第2部材36を溶接により接合する前に、第1部材31の接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なうことにより、第1部材と第2部材との接合を容易に行なうことができるのである。
そして、第1部材31のうち第2部材36との接合部分(上述の接合予定部分)以外の部分(側壁部32の内周面や外周面、プライマリ可動シーブ24側の端面、ナット75側の端面)の切削加工(研磨加工)や、第2部材36の筒状部37の内周面の切削加工(研磨加工)を行なって(工程S140)、プライマリシリンダ30の製造を完了する。こうしてプライマリシリンダ30を製造すると、このプライマリシリンダ30をプライマリシャフト20の図1や図2における左側からプライマリシャフト20に圧入し、ナット75によりプライマリシャフト20に固定する。工程S140を第1部材31と第2部材36との溶接による接合後に行なうことにより、第1部材31と第2部材36との接合に起因する、第1部材31の側壁部32の内径や外径、厚みのバラツキや、第2部材36の筒状部37の周方向における各位置の、筒状部37の内周面(プライマリ可動シーブ24の外周に配置されるシール部材63が摺接する摺接面)とプライマリシャフト20の軸心との距離のバラツキを抑制することができる。
上述の実施形態の無段変速機10では、第1部材31は、浸炭部材であるものとしたが、少なくとも側壁部32のプライマリ可動シーブ24との当接面に浸炭層が形成されているものであればよい。また、第1部材31は、浸炭部材でないものとしてもよい。さらに、第1部材31の第2部材36との接合部分(接合予定部分)は、非浸炭層が露出されるものとしたが、非浸炭層が露出されないものとしてもよい。
上述の実施形態の無段変速機10では、第1部材31は熱間鍛造部材であり、第2部材36はプレス成形部材であるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、第1部材31および第2部材36が何れもプレス成形部材などであるものとしてもよい。
上述の実施形態の無段変速機10では、プライマリシリンダ30の第1部材31は、プライマリシャフト20の段差部20sとナット75とによりプライマリシャフト20に固定されるものとしたが、これに限定されるものではなく、溶接などによる接合によりプライマリシャフト20に固定されるものとしてもよい。
上述の実施形態の無段変速機10では、プライマリシリンダ30に本開示の発明を適用するものとしたが、セカンダリシリンダ50に本開示の発明を適用するものとしてもよい。
以上説明したように、本開示の無段変速機は、第1シャフト(20)に一体に形成または固定された第1固定シーブ(23)と前記第1シャフト(20)により前記第1シャフト(20)の軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブ(24)とを有する第1プーリ(22)と、前記第1可動シーブ(24)と共に第1油室を形成する第1シリンダ(30)と、第2シャフト(40)に一体に形成または固定された第2固定シーブ(43)と前記第2シャフト(40)により前記第2シャフト(40)の軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブ(44)とを有する第2プーリ(42)と、前記第2可動シーブ(44)と共に第2油室を形成する第2シリンダ(50)と、前記第1プーリ(22)と前記第2プーリ(42)とに巻き掛けられる伝動ベルト(60)と、を備える無段変速機(10)であって、前記第1シリンダ(30)は、前記第1シャフト(20)に固定される第1部材(31)と、前記第1部材(31)の外周部に接合される第2部材(36)とを有し、前記第1部材(31)の外周とケース(70)の内周との間には、軸受(72)が介設され、前記第1部材(31)のうち前記第1可動シーブ(24)と直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みは、前記第2部材(36)の厚みよりも大きいことを要旨とする。
この本開示の無段変速機では、第1シリンダは、第1シャフトに固定される第1部材と、第1部材の外周部に接合される第2部材とを有する。そして、第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設される。これにより、第1シャフトの軸方向における第1部材に対して第1可動シーブとは反対側において第1シャフトの外周とケースの内周との間に軸受が介設されるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。さらに、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分の軸方向における厚みは、第2部材の厚みよりも大きい。これにより、第1シリンダを単一部材により構成するものに比して、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分(第1可動シーブから力を受け得る部分)の軸方向における厚みを容易に大きくすることができ、この部分の剛性を高くすることができる。また、第2部材のようにそれほど剛性を高くする必要のない部分の厚み(板厚)を小さくすることができ、第2部材ひいては第1シリンダひいては無段変速機の重量の増加を抑制することができる。即ち、無段変速機の重量の増加を抑制しつつ、第1シリンダの第1部材のうち第1可動シーブから力を受け得る部分の剛性を高くすることができるのである。さらに、第1部材を第1可動シーブと直接当接可能とすることにより、第1部材と第1可動シーブとの間にワッシャやシート部材などを設けるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。
本開示の無段変速機において、前記第1部材(31)は、熱間鍛造部材であり、前記第2部材(36)は、プレス成形部材であるものとしてもよい。こうすれば 厚みが比較的大きい部分を有する第1部材、および、厚みが全体的に比較的小さい第2部材の成形をそれぞれ容易に行なうことができる。
本開示の無段変速機において、前記第1部材(31)の少なくとも前記第1可動シーブ(24)との当接面には、浸炭層が形成されているものとしてもよい。こうすれば、第1部材の第1可動シーブとの当接面の表面硬度を高くすることができる。この場合、前記第1部材(31)の前記第2部材(36)との接合部分には、前記浸炭層が形成されていないものとしてもよい。こうすれば、第1部材と第2部材との接合をより容易に行なうことができる。
本開示の無段変速機において、前記第1部材(31)の外周には、径方向外側に突出する突起部(34)が形成されており、前記突起部(34)の前記軸方向における一端面には、前記第2部材(36)が当接し、前記突起部(34)の前記軸方向における他端面には、前記軸受(72)が当接するものとしてもよい。この場合、前記軸受(72)のインナーレース(72a)の外径は、前記第1部材(31)と前記第2部材(36)との接合部分と前記第1シャフト(20)の軸心との距離よりも長いものとしてもよい。こうすれば、第1油室内の油圧により第2部材に作用する第1シャフトの軸方向の力を第2部材および第1部材(突起部)に加えて軸受のインナーレースでも受け止めることができるから、第1シリンダの変形を抑制し、その強度を確保することができる。
本発明の無段変速機において、前記第1部材(31)は、固定部材(75)により前記第1シャフト(20)の軸方向における前記第1可動シーブ(24)とは反対側から前記第1シャフト(20)に固定されるものとしてもよい。
本開示の無段変速機の製造方法は、第1シャフト(20)に一体に形成または固定された第1固定シーブ(23)と前記第1シャフト(20)により前記第1シャフト(20)の軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブ(24)とを有する第1プーリ(22)と、前記第1可動シーブ(24)と共に第1油室を形成する第1シリンダ(30)と、第2シャフト(40)に一体に形成または固定された第2固定シーブ(43)と前記第2シャフト(40)により前記第2シャフト(40)の軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブ(44)とを有する第2プーリ(42)と、前記第2可動シーブ(44)と共に第2油室を形成する第2シリンダ(50)と、前記第1プーリ(22)と前記第2プーリ(42)とに巻き掛けられる伝動ベルト(60)と、を備える無段変速機(10)における第1シリンダ(30)の製造方法であって、前記第1シリンダ(30)は、前記第1シャフト(20)に固定される第1部材(31)と、前記第1部材(31)の外周部に接合される第2部材(36)とを有し、前記第1部材(31)の外周とケース(70)の内周との間には、軸受(72)が介設され、(a)前記第1部材(31)を、熱間鍛造、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を少なくとも含む工程により形成すると共に、前記第2部材(36)を、プレス加工により、前記第1部材(31)のうち前記第1可動シーブ(24)と直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みよりも厚みが小さくなるように形成する工程と、(b)前記工程(a)の後に、前記第1部材(31)の前記第2部材(36)との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なう工程と、(c)前記工程(b)の後に、前記第1部材(31)の前記接合予定部分に前記第2部材(36)を接合する工程と、を有することを要旨とする。
この本開示の無段変速機では、第1シリンダは、第1シャフトに固定される第1部材と、第1部材の外周部に接合される第2部材とを有する。そして、第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設される。これにより、第1シャフトの軸方向における第1部材に対して第1可動シーブとは反対側において第1シャフトの外周とケースの内周との間に軸受が介設されるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。そして、本開示の無段変速機の製造方法では、第1部材を、熱間鍛造、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を少なくとも含む工程により形成すると共に、第2部材を、プレス加工により、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分の軸方向における厚みよりも厚みが小さくなるように形成する。続いて、第1部材の前記第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なう。そして、第1部材の接合予定部分に第2部材を接合する。したがって、第1部材の接合予定部分に第2部材を接合する前に、第1部材の第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なうから、この切削加工を行なわないものに比して、第1部材と第2部材との接合を容易に行なうことができる。そして、こうして製造される無段変速機では、第1シリンダを第1部材と第2部材とにより構成するから、第1シリンダを単一部材により構成するものに比して、第1部材のうち第1可動シーブと直接当接可能な部分(第1可動シーブから力を受け得る部分)の軸方向における厚みを容易に大きくすることができ、この部分の剛性を高くすることができる。また、第2部材のようにそれほど剛性を高くする必要のない部分の厚み(板厚)を小さくすることができ、第2部材ひいては第1シリンダひいては無段変速機の重量の増加を抑制することができる。即ち、無段変速機の重量の増加を抑制しつつ、第1シリンダの第1部材のうち第1可動シーブから力を受け得る部分の剛性を高くすることができるのである。さらに、第1部材を第1可動シーブと直接当接可能とすることにより、第1部材と第1可動シーブとの間にワッシャやシート部材などを設けるものに比して、第1シャフトの軸長を短縮することができる。
本開示の無段変速機の製造方法において、(d)前記工程(c)の後に、前記第1部材の前記接合予定部分以外の切削必要部分および前記第2部材の切削必要部分の切削加工を行なう工程を更に有するものとしてもよい。この場合、前記工程(d)は、前記第2部材(36)の前記切削必要部分として、前記第1可動シーブ(24)の外周に配置されるシール部材(63)が摺接する摺接面の切削加工を行なうものとしてもよい。こうすれば、第2部材の摺接面と第1シャフトの軸心との距離のバラツキを抑制することができる。
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本開示は、無段変速機の製造産業などに利用可能である。
Claims (10)
- 第1シャフトに一体に形成または固定された第1固定シーブと前記第1シャフトにより前記第1シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブとを有する第1プーリと、前記第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2シャフトに一体に形成または固定された第2固定シーブと前記第2シャフトにより前記第2シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブとを有する第2プーリと、前記第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機であって、
前記第1シリンダは、前記第1シャフトに固定される第1部材と、前記第1部材の外周部に接合される第2部材とを有し、
前記第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設され、
前記第1部材のうち前記第1可動シーブと直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みは、前記第2部材の厚みよりも大きい、
無段変速機。 - 請求項1記載の無段変速機であって、
前記第1部材は、熱間鍛造部材であり、
前記第2部材は、プレス成形部材である、
無段変速機。 - 請求項1または2記載の無段変速機であって、
前記第1部材の少なくとも前記第1可動シーブとの当接面には、浸炭層が形成されている、
無段変速機。 - 請求項3記載の無段変速機であって、
前記第1部材の前記第2部材との接合部分には、前記浸炭層が形成されていない、
無段変速機。 - 請求項1ないし4のうちの何れか1つの請求項に記載の無段変速機であって、
前記第1部材の外周には、径方向外側に突出する突起部が形成されており、
前記突起部の前記軸方向における一端面には、前記第2部材が当接し、
前記突起部の前記軸方向における他端面には、前記軸受が当接する、
無段変速機。 - 請求項5記載の無段変速機であって、
前記軸受のインナーレースの外径は、前記第1部材と前記第2部材との接合部分と前記第1シャフトの軸心との距離よりも長い、
無段変速機。 - 請求項1ないし6のうちの何れか1つの請求項に記載の無段変速機であって、
前記第1部材は、固定部材により前記第1シャフトの軸方向における前記第1可動シーブとは反対側から前記第1シャフトに固定される、
無段変速機。 - 第1シャフトに一体に形成または固定された第1固定シーブと前記第1シャフトにより
前記第1シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第1可動シーブとを有する第1プーリと、前記第1可動シーブと共に第1油室を形成する第1シリンダと、第2シャフトに一体に形成または固定された第2固定シーブと前記第2シャフトにより前記第2シャフトの軸方向に摺動自在に支持される第2可動シーブとを有する第2プーリと、前記第2可動シーブと共に第2油室を形成する第2シリンダと、前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられる伝動ベルトと、を備える無段変速機の製造方法であって、
前記第1シリンダは、前記第1シャフトに固定される第1部材と、前記第1部材の外周部に接合される第2部材とを有し、
前記第1部材の外周とケースの内周との間には、軸受が介設され、
(a)前記第1部材を、熱間鍛造、浸炭処理、焼き入れ処理、焼き戻し処理を少なくとも含む工程により形成すると共に、前記第2部材を、プレス加工により、前記第1部材のうち前記第1可動シーブと直接当接可能な部分の前記軸方向における厚みよりも厚みが小さくなるように形成する工程と、
(b)前記工程(a)の後に、前記第1部材の前記第2部材との接合予定部分が露出するように浸炭層を除去する切削加工を行なう工程と、
(c)前記工程(b)の後に、前記第1部材の前記接合予定部分に前記第2部材を接合する工程と、
を有する無段変速機の製造方法。 - 請求項8記載の無段変速機の製造方法であって、
(d)前記工程(c)の後に、前記第1部材の前記接合予定部分以外の切削必要部分および前記第2部材の切削必要部分の切削加工を行なう工程、
を更に有する無段変速機の製造方法。 - 請求項9記載の無段変速機の製造方法であって、
前記工程(d)は、前記第2部材の前記切削必要部分として、前記第1可動シーブの外周に配置されるシール部材が摺接する摺接面の切削加工を行なう、
無段変速機の製造方法。
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