(57)【要約】【課題】可動プーリの倒れ込みを抑制することのできる車両用ベルト式無段変速機を提供する。【解決手段】可変プーリ４２はアウタシリンダ部材８１およびアウタピストン９６などによって形成される第１油室７１およびインナシリンダ部材８２および外側筒部６６などによって形成される第２油室７２を有し、第１油室７０による油圧は第１油室７０を形成するアウタピストン９６に当接させられる外側筒部６６を介して可動プーリ４２ｂの外周部に加えられる。可動プーリ４２ｂが切換位置を超えてＶ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、第２供給油路１０７と供給油路７８とが遮断され、第１油室７０および第２油室７２へ作動油圧を供給する状態から専ら第１油室７０へ作動油圧を供給する状態へ切り換えられると、可動プーリ４２ｂに与えられる押圧力は、第１油室７０の油圧により外側筒部６６を介して可動プーリ４２ｂの外周部に加えられる。【選択図】図４
2010159865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な一対の回転軸と、該一対の回転軸の一方の回転軸および他方の回転軸にそれぞれ設けられた有効径が可変な一対の可変プーリと、該一対の可変プーリに巻き架けられた伝動ベルトとを備えた車両用ベルト式無段変速機であって、
前記一対の可変プーリのうちの一方の可変プーリは、
前記一方の回転軸に固定された固定プーリと、該一方の回転軸に相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられて該固定プーリとの間でＶ溝を形成する可動プーリと、
有底円筒状を成し、前記可動プーリ側に開口するように前記一方の回転軸に固定されたアウタシリンダ部材と、
該アウタシリンダ部材内に収容される円筒部と該円筒部の前記可動プーリ側の一端から外周側へ突き出すフランジ部とを有するインナシリンダ部材と、
前記アウタシリンダ部材の内周面と前記インナシリンダ部材の円筒部の外周面との間に摺動可能に嵌め入れられて該アウタシリンダ部材との間に第１油室を形成するアウタピストンと、
前記アウタピストンに先端が当接し且つ内周面に前記インナシリンダ部材のフランジ部の外周縁部が摺動可能に嵌め入れられるように、前記可動プーリの外周部から前記固定プーリとは反対側から円筒状に突き出して、該インナシリンダ部材との間に第２油室を形成する円筒状突部と、
前記可動プーリの移動ストローク内の予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、前記第１油室および第２油室の油圧へ作動油圧を供給する状態から専ら該第１油室へ作動油圧を供給する状態へ切り換える油路切換装置と
を、含むことを特徴とする車両用ベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記第１油室へ作動油を供給するために前記一方の回転軸に形成された第１油室用油路と、
前記第２油室へ作動油を供給するために前記一方の回転軸および前記可動プーリに形成された第２油室用油路とを備え、
前記油路切換装置は、該一方の回転軸と該可動プーリとの軸心方向の相対移動によって該第２油室用油路を開閉するものである、請求項１の車両用ベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記インナシリンダ部材のフランジ部の外周縁部が摺動可能に嵌め入れられる円筒状の円筒状突部に形成された貫通穴を備え、
前記可動プーリの移動ストローク内の予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することに関連して、前記フランジ部が前記貫通穴よりも前記アウタシリンダ部材側へ相対移動させられることにより、該貫通穴から前記第２油室内の作動油が排出されるようにしたことを特徴とする、請求項１または２の車両用ベルト式無段変速機。
【請求項４】
前記インナシリンダ部材は、前記一方の回転軸に固定されていることを特徴とする、請求項３の車両用ベルト式無段変速機。
【請求項５】
前記油路切換装置によって開閉される前記第２油路は、前記一方の回転軸に形成された内周側供給油路と、前記可動プーリに形成された外周側供給油路とを含み、
該内周側供給油路と該外周側供給油路との相互に接続される側の開口のうち少なくとも一方は、前記一方の回転軸の軸心に平行な二辺を有する矩形を形成していることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１の車両用ベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられるベルト式無段変速機に関し、特にそのベルト式無段変速機の耐久性低下を抑制する構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両においてエンジンと駆動輪との間には、エンジンの回転を変速させることで駆動力を変化させる変速機が配設されており、この変速機の１つに変速比を無段階的に変速させることが可能な無段変速機がある。この無段変速機の一例として、平行に配設された２つの回転軸にそれぞれ相対回転不能に取り付けられているプライマリプーリおよびセカンダリプーリと、これらプライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられた伝動ベルトと、によって主に構成されているベルト式無段変速機がある。プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、それぞれ固定プーリおよび可動プーリによって構成され、それぞれの可動プーリが前記回転軸上を軸心方向に移動することで互いのプーリに巻き掛けられている伝動ベルトの掛かり径が変化されて無段階的な変速が可能となる。
【０００３】
図９は、引用文献１などに開示されている従来のベルト式無段変速機２００の構成を説明するための断面図である。ベルト式無段変速機２００は、非回転部材であるケース２０２内において、図示しないエンジンにトルクコンバータ等を介して連結されることで入力側回転部材（入力軸）として機能するプライマリシャフト２０４と、出力側回転部材（出力軸）として機能するセカンダリシャフト２０６の２本の回転部材を備えており、そのプライマリシャフト２０４に相対回転不能に取り付けられているプライマリプーリ２０８と、セカンダリシャフト２０６に相対回転不能に取り付けられているセカンダリプーリ２１０と、これらプライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０に巻き掛けられている伝動ベルト２１１とを、備えている。プライマリプーリ２０８は、プライマリシャフト２０４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定プーリ２１２と、プライマリシャフト２０４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能な可動プーリ２１４とで、主に構成されている。同様に、セカンダリプーリ２１０は、セカンダリシャフト２０６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定プーリ２１６と、セカンダリシャフト２０６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能な可動プーリ２１８とで、主に構成されている。このプライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０のそれぞれの可動プーリ２１４、２１８が軸心方向に移動することで、プライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０の溝幅が変化するため、プライマリプーリ２０８およびセカンダリプーリ２１０は伝動ベルト２１１の掛かり径が連続的に変化されて、無段階的な変速が可能な可変プーリとなっている。
【０００４】
図９に示すように、可動プーリ２１４は、プライマリシャフト２０４の外周面に摺動可能に嵌め付けられている円筒状の内側筒部２１４ａと、その内側筒部２１４ａの固定プーリ２１２側の端部から径方向外側に向かって伸びる略円錐板状の鍔部２１４ｂと、その鍔部２１４ｂの外周部から固定プーリ２１２に隔離する方向に伸びる外側筒部２１４ｃとを、備えている。
【０００５】
ところで、これらプライマリプーリ２０８には伝動ベルト２１１が巻き掛けられているので、プライマリプーリ２０８を構成する可動プーリ２１４とはそれぞれ伝動ベルト２１１への挟圧力に対する反力を受ける。この反力は、可動プーリ２１４と伝動ベルト２１１とが接した面から可動プーリ２１４に加えられる。そのため、可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂは、反力によって固定プーリ２１２から離れる側に倒れるモーメントを受ける。そして、可動プーリ２１４と伝動ベルト２１１とが接する面が鍔部２１４ｂの外周側となるほど、すなわち、プライマリプーリ２０８における伝動ベルト２１１の掛かり径が大きくなるほど、モーメントの大きさは大きくなる。
【０００６】
このように伝動ベルト２１１から可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂに加えられるモーメントが大きくなる結果、可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂが倒れ込む場合がある。すなわち、図９においては鍔部２１４ｂの傾きが、モーメントが小さい場合に比べてより左方向に傾く場合がある。かかる場合には、可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂと伝動ベルト２１１との接触面積が小さくなり、プライマリプーリ２０８からセカンダリプーリ２１０へのトルクの伝達性能が低下する可能性があった。
【０００７】
図１０はかかる現象を説明する図であって、一点鎖線より右側は倒れ込みの生じていない可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂを、また、一点鎖線より左側は倒れ込みの生じた可動プーリ２１４’の鍔部２１４ｂ’を説明するものである。伝動ベルト２１１を構成するエレメント２４０の側面の傾斜は、固定プーリ２１２および可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂの傾斜勾配と等しくなるようにされているので、可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂが倒れ込みを生じていない場合には、図１０に示すように、伝動ベルト２１１を構成するエレメント２４０の側面２３６の全体が可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂと接している。一方、可動プーリ２１４の鍔部２１４ｂが倒れ込みを生じている場合には、伝動ベルト２１１を構成するエレメント２４０の側面２３６’の一部のみが可動プーリ２１４’の鍔部２１４ｂ’と接する。そのため、エレメント２４０の側面２３６’と可動プーリ２１４’の鍔部２１４ｂ’との接触面積が小さい場合には、エレメント２４０と可動プーリ２１４’の鍔部２１４ｂ’との間に滑りが生じ、トルクの伝達性能が低下する可能性があった。
【０００８】
また、前述のように、可動プーリ２１４の接続部２１４ａが倒れ込み、エレメント２４０の側面２３６’と可動プーリ２１４’の接続部２１４ａ’との接触面積が小さくなる場合、エレメント２４０の側面２３６’が可動プーリ２１４’の接続部２１４ａ’と接触するのは、エレメント２４０の側面２３６’のうちプライマリプーリ２０８の内径側、すなわち図１０の例であれば下側となる。ところで、伝動ベルト２１１は、無端環状のテープ状の一対のフープ２４１と、その一対のフープ２４１に沿って厚さ方向に互いに密着するように多数連ねられた厚肉板片状のブロックからなるエレメント２４０とを有し、そのブロック２４０の板厚方向に対して垂直方向すなわち側面側に開いている一対のフープ嵌合溝２４０ａに一対のフープ２４１がそれぞれ嵌め入れられた、全体として無端環状の構成になっている。このフープ２４１はたとえば均一な幅を有する鋼製の無端環状の薄板が複数枚積層されることによって可撓性を有するように構成されている。
【０００９】
このように構成される伝動ベルト２１１はプライマリプーリ２０８に巻き掛けられており、各エレメント２４０がプライマリプーリ２０８によって回転させられる際に遠心力が発生する。この遠心力により、エレメント２４０が厚さ方向に振られ、連なるようにされた他のエレメント２４０と接触する。そのため、伝動ベルト２１１の耐久性が低下する可能性もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−９０７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述の可動プーリの倒れ込みを防止するために、可動プーリの形状を剛性を高くする肉厚形状としたり、剛性の高い材料を用いてプーリを製作することが行なわれている。しかし、かかる方法によっては、プーリの剛性が向上し倒れ込みが防止される一方で、プーリの重量が重くなるか、製作コストが上昇するという問題があった。
【００１２】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、可動プーリの倒れ込みを抑制することのできる車両用ベルト式無段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）互いに平行な一対の回転軸と、該一対の回転軸の一方の回転軸および他方の回転軸にそれぞれ設けられた有効径が可変な一対の可変プーリと、該一対の可変プーリに巻き架けられた伝動ベルトとを備えた車両用ベルト式無段変速機であって、（ｂ）前記一対の可変プーリのうちの一方の可変プーリは、（ｃ）前記一方の回転軸に固定された固定プーリと、該一方の回転軸に相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられて該固定プーリとの間でＶ溝を形成する可動プーリと、（ｄ）有底円筒状を成し、前記可動プーリ側に開口するように前記一方の回転軸に固定されたアウタシリンダ部材と、（ｅ）該アウタシリンダ部材内に収容される円筒部と該円筒部の前記可動プーリ側の一端から外周側へ突き出すフランジ部とを有するインナシリンダ部材と、（ｆ）前記アウタシリンダ部材の内周面と前記インナシリンダ部材の円筒部の外周面との間に摺動可能に嵌め入れられて該アウタシリンダ部材との間に第１油室を形成するアウタピストンと、（ｇ）前記アウタピストンに先端が当接し且つ内周面に前記インナシリンダ部材のフランジ部の外周縁部が摺動可能に嵌め入れられるように、前記可動プーリの外周部から前記固定プーリとは反対側から円筒状に突き出して、該インナシリンダ部材との間に第２油室を形成する円筒状突部と、（ｈ）前記可動プーリの移動ストローク内の予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、前記第１油室および第２油室の油圧へ作動油圧を供給する状態から専ら該第１油室へ作動油圧を供給する状態へ切り換える油路切換装置とを、含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１にかかる発明によれば、前記可変プーリは前記アウタシリンダ部材および前記アウタピストンなどによって形成される前記第１油室および前記インナシリンダ部材および前記円筒状突部などによって形成される第２油室を有し、前記第１油室による油圧は該第１油室を形成する前記アウタピストンに当接させられる前記円筒状突部を介して前記可動プーリの外周部に加えられる。また、前記可動プーリの移動ストローク内の予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、前記油路切換装置により、前記第１油室および第２油室の油圧へ作動油圧を供給する状態から専ら該第１油室へ作動油圧を供給する状態へ切り換えられる。したがって、前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動する場合には、前記可動プーリに与えられる押圧力は、該第１油室の油圧により前記円筒状突部を介して前記可動プーリの外周部に加えられるので、前記可変プーリの外周側に巻き掛けられた前記伝動ベルトから前記可動プーリに与えられるモーメントによる前記可動プーリの倒れ込みを低減することができる。
【００１５】
好適には、前記車両用ベルト式無段変速機は、（ａ）前記第１油室へ作動油を供給するために前記一方の回転軸に形成された第１油室用油路と、（ｂ）前記第２油室へ作動油を供給するために前記一方の回転軸および前記可動プーリに形成された第２油室用油路とを備え、（ｃ）前記油路切換装置は、該一方の回転軸と該可動プーリとの軸心方向の相対移動によって該第２油室用油路を開閉するものであること、を特徴とする。このようにすれば、前記可動プーリの移動ストローク内の予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、前記一方の回転軸および前記可動プーリに形成された前記第２油室用油路を閉じることができ、前記第１油室および第２油室の油圧へ作動油圧を供給する状態から専ら該第１油室へ作動油圧を供給する状態へ切り換えることができる。
【００１６】
また好適には、前記車両用ベルト式無段変速機は、（ａ）前記インナシリンダ部材のフランジ部の外周縁部が摺動可能に嵌め入れられる円筒状の円筒状突部に形成された貫通穴を備え、（ｂ）前記可動プーリの移動ストローク内の予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することに関連して、前記フランジ部が前記貫通穴よりも前記アウタシリンダ部材側へ相対移動させられることにより、該貫通穴から前記第２油室内の作動油が排出されるようにしたことを特徴とする。このようにすれば、前記予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することに関連して、前記フランジ部が前記貫通穴よりも前記アウタシリンダ部材側へ相対移動させられることにより、前記貫通穴から前記第２油室内の作動油が排出され、前記第２油室内の油圧が低下するので、第１油室により可動プーリに推力が与えられる場合に、第２油室が可動プーリの移動を妨げることがない。
【００１７】
また好適には、前記車両用ベルト式無段変速機において、前記インナシリンダ部材は、前記一方の回転軸に固定されていることを特徴とする。このようにすれば、前記予め設定された位置を超えて該可動プーリが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することに関連して、前記フランジ部が前記貫通穴よりも前記アウタシリンダ部材側へ相対移動させられることにより、前記貫通穴から前記第２油室内の作動油が排出される際に、前記第２油室内の作動油が速やかに排出され、遠心油圧の影響が解消される。
【００１８】
また好適には、（ａ）前記油路切換装置によって開閉される前記第２油室用油路は、前記一方の回転軸に形成された内周側供給油路と、前記可動プーリに形成された外周側供給油路とを含み、（ｂ）該内周側供給油路と該外周側供給油路との相互に接続される側の開口のうち少なくとも一方は、前記一方の回転軸の軸心に平行な二辺を有する矩形を形成していることを特徴とする。このようにすれば、該内周側供給油路と該外周側供給油路との相互に接続される側の開口のうち少なくとも一方は、前記一方の回転軸の軸心に平行な二辺を有する矩形を形成し、また、前記油路切換装置は、該一方の回転軸と該可動プーリとの軸心方向の相対移動によって該第２油室用油路を開閉するので、前記第２油室用油路の開閉に伴って、該内周側供給油路と該外周側供給油路とが相互に接続される側における開口面積を線形に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明が好適に適用された車両用動力伝達装置の骨子図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置の作動状態を表す係合作動表である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置の一部であるベルト式無段変速機の構成を説明するための断面図である。
【図４】図３のベルト式無段変速機の入力側油圧機構の構造を説明するために拡大した要部断面図である。
【図５】図４のアウタシリンダの正面図である。
【図６】図４の入力側油圧機構の拡大図であって、油路切換装置による第２供給油路の開閉を説明する図である。
【図７】図６における第２供給油路の断面を説明する断面図である。
【図８】本発明の別の実施例における、図１の車両用動力伝達装置の一部であるベルト式無段変速機の構成を説明するための断面図であって、図３に対応する図である。
【図９】従来のベルト式無段変速機の構成を説明するための断面図である。
【図１０】図９に示す従来のベルト式無段変速機において発生しうるプーリの倒れ込みを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明が好適に適用された車両用動力伝達装置１０の骨子図である。この車両用動力伝達装置１０は、横置き型の自動変速機であって、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動源としてエンジン１２を備えている。内燃機関にて構成されているエンジン１２の出力は、エンジン１２のクランク軸、流体伝動装置としてのトルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、入力軸３６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車装置２０を介して終減速機２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒに分配される。
【００２２】
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それらのポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間には、ロックアップクラッチ２６が設けられており、油圧制御装置１３９の切換弁などよって係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切り換えられることにより、係合または解放されるようになっており、完全係合されることによってポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔは一体回転させられる。上記ポンプ翼車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御したりベルト狭圧力を発生させたり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生させる機械式のオイルポンプ２８が設けられている。
【００２３】
前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに一体的に連結され、ベルト式無段変速機１８の入力軸３６は、キャリヤ１６ｃに一体的に連結されている一方、キャリヤ１６ｃとサンギヤ１６ｓは前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ１６ｒは後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置であり、図２に示されるように、前進用クラッチＣ１が係合させられると共に後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は一体回転状態とされることにより前進用動力伝達経路が成立させられて、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される一方、後進用ブレーキＢ１が係合させられると共に前進用クラッチＣ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は後進用動力伝達経路が成立させられて、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆方向に回転させられるようになり、後進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、前後進切換装置１６は動力伝達を遮断するニュートラル（遮断状態）状態になる。
【００２４】
ベルト式無段変速機１８は、互いに平行な第１軸心Ｃ１および第２軸心Ｃ２まわりに回転可能に設けられた入力軸３６および出力軸４４と、入力軸３６に設けられている入力側部材である有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられている出力側部材である有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それらの可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた摩擦接触する動力伝達部材として機能する伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。可変プーリ４２および４６は、入力軸３６および出力軸４４にそれぞれ固定された固定プーリ４２ａおよび４６ａと、入力軸３６および出力軸４４に対して軸心まわりの相対回転不能且つ、軸心方向の移動可能に設けられた可動プーリ４２ｂおよび４６ｂと、それらの間のＶ溝幅が可変とする推力を付与する入力側油圧機構４２ｃおよび出力側油圧機構４６ｃとを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダの油圧が制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。
【００２５】
図３は、図１の車両用動力伝達装置１０の一部であるベルト式無段変速機１８の構成を説明するための要部断面図である。ベルト式無段変速機１８は、図示しない非回転部材であるトランスミッションケース内において、互いに平行に配設されている入力回転部材である入力軸３６および出力回転部材である出力軸４４、入力軸３６に相対回転不能に設けられている入力側可変プーリ４２、出力軸４４に相対回転不能に設けられている出力側可変プーリ４６、およびこれらの入力、出力側可変プーリ４２、４６にそれぞれ巻き掛けられて互いのプーリ４２、４６を作動的に連結する伝動ベルト４８を備えている。なお、本実施例の入力側可変プーリ４２が本発明の可変プーリに対応している。また、入力軸３６および出力軸４４が本発明の一対の回転軸に対応している。
【００２６】
入力軸３６は、軸受５２および軸受５４等によって回転可能に支持されており、図１に示すエンジン１２の駆動力がトルクコンバータ１４および前後進切換装置１６を介して伝達されることで回転駆動される。出力軸４４は、軸受５６、５８等によって回転可能に支持されており、入力軸３６の回転が伝動ベルト４８を介して作動的に伝達されることで回転させられる。なお、この出力軸４４の出力が、図１に示す減速歯車装置２０および終減速機２２を介して左右の駆動輪２４に伝達される。
【００２７】
入力軸３６には、入力側可変プーリ４２が相対回転不能に設けられている。入力側可変プーリ４２は、入力軸３６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定プーリ４２ａと、入力軸３６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられている可動プーリ４２ｂとを備えている。固定プーリ４２ａは、入力軸３６と一体的に設けられた略円板状の部材であり、伝動ベルト４８が巻き掛けられる側の壁面には所定の勾配を有する斜面６０が形成されている。可動プーリ４２ｂは、入力軸３６に軸心方向の移動可能に嵌め付けられている。また、可動プーリ４２ｂは、入力軸３６の外周面に摺動可能に嵌め付けられている円筒状の内側筒部６２と、その内側筒部６２の固定プーリ４２ａ側の端部から径方向外側に向かって伸びる略円錐板状の鍔部６４と、その鍔部６４の外周部から固定プーリ４２ａに隔離する方向に伸びる外側筒部６６とを、備えている。なお、本実施例における外側筒部６６が本発明の円筒状突部に対応している。
【００２８】
鍔部６４の固定プーリ４２ａ側の側壁には、斜面６０と同じ勾配を有する斜面６８が形成されている。これらの斜面６０および斜面６８によってＶ字状のＶ溝が形成され、そのＶ溝に伝動ベルト４８が巻き掛けられている。ここで、可動プーリ４２ｂが軸心方向に移動することで、前記Ｖ溝の溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。なお、図３の実線に示す入力側可変プーリ４２側の伝動ベルト４８の掛かり径が最小値となっている状態が、変速比γが最大変速比に変速された状態に対応しており、一点鎖線で示す伝動ベルト４８の掛かり径が最大値となっている状態が、変速比γが最小変速比に変速された状態に対応している。
【００２９】
この可動プーリ４２ｂは、可動プーリ４２ｂの伝動ベルト４８側とは反対側に形成されている第１油室７０および第２油室７２の油圧に基づく押圧力によって軸心方向に移動させられる。第１油室７０および第２油室７２には、入力軸３６内に軸心と平行に形成されている供給油路７４、およびその供給油路７４に径方向に形成されている供給油路７６、７８を通って作動油が供給される。なお、この作動油の油圧は、図示しない電子制御装置によって制御されるリニアソレノイドバルブなどによって適宜調圧制御される。
【００３０】
図４は、図３の第１油室７０、第２油室７２等で構成される入力側油圧機構４２ｃの構造を説明するために拡大した要部断面図である。第１油室７０は、軸受５２と入力軸３６に設けられた段付部３７との間にとの間に挟まれるようにして入力軸３６に固定されている有底円筒状のアウタシリンダ部材８１と、このアウタシリンダ部材８１の円筒部１００の内周面と後述するインナシリンダ部材８２の円筒部８８の外周面との間に摺動可能に嵌め入れられて配設されているアウタピストン９６と、可動プーリ４２ｂの内側筒部６２に沿うように配設されているインナシリンダ部材８２と、などによって構成されている。軸受５２およびアウタシリンダ部材８１はナット８４により締結されることで軸心方向の移動不能に固定される。
【００３１】
アウタシリンダ部材８１は、入力軸３６の外周面から径方向に伸びるとともに、軸受５２と入力軸３６の段付部３７との間に挟まれることで軸心方向の移動が阻止されている円板状の壁部９８と、その壁部９８の外周縁から軸心と平行に伸びる円筒部１００とで構成されている。また、インナシリンダ部材８２は、入力軸３６から径方向外周側に伸びる内側壁部８６と、その内側壁部８６の外周部から軸心と平行に伸び、アウタシリンダ部材８１内に収容される円筒部８８と、その円筒部８８の可動プーリ４２ｂの鍔部６４側の端部から径方向外周側に伸びるフランジ部９０とによって構成されている。インナシリンダ部材８２は、その内側壁部８６とアウタシリンダ部材８１の壁部９８とが接する状態と、内側壁部８６と後述する可動プーリ４２ｂの内側筒部６２の端部とが接する状態との間で、入力軸３６の軸心方向に摺動可能とされている。
【００３２】
アウタピストン９６は、インナシリンダ部材８２の円筒部８８の外周面とアウタシリンダ部材８１の円筒部１００の内周面との間を軸心方向に摺動可能に配設されている。アウタピストン９６の内周縁には例えばリング状のオイルシール１０２が配設され、アウタピストン９６の外周縁にはオイルシール１０４が配設され、また、インナシリンダ部材８２の内側筒部８６の内周縁にはオイルシール８３が配設されている。これらにより、第１油室７０内は油密に保たれている。第１油室には、作動油が供給油路７４および、供給油路７６からアウタシリンダ部材８１の壁部９８に設けられた油孔１４２とこの壁部９８が接する軸受５２によって形成されている第１供給油路１０６を通って供給される。また、前述の可動プーリ４２ｂの外周筒部６６の先端はアウタピストン９６に当接するようにされており、アウタピストン９６が外周筒部６６を押すことで、第２油室７０の油圧による押圧力を可動プーリ４２ｂの推力として与えることができる。
【００３３】
図５は、アウタシリンダ部材８１を可動プーリ４２ｂと逆側から入力軸３６の軸心方向に見た正面図である。図５に示すように、アウタシリンダ部材８１の壁部９８には、入力軸３６を通すための略円状の孔１４０と、その孔１４０から径方向に延びる複数の油孔１４２が設けられている。なお、図５においては油孔１４２が３つの例が示されているが、この数は３に限定されるものではない。アウタシリンダ部材８１の取付時においては、アウタシリンダ部材８１の壁部９８の外側面は軸受け５２と接して、またアウタシリンダ部材８１の内側面の一部は、インナシリンダ部材８２の内側壁部８６と接して固定されることから、入力軸３６に設けられた供給油路７６と連通させられた油孔１４２が第１供給油路１０６となって、第１油室７０に作動油を供給する。このとき、インナシリンダ部材８２の内側壁部８６の内側端には後述するようにオイルシール８３が設けられているので、油路１０６から第２油室７２への作動油の流入が防止される。
【００３４】
図４に戻って、第２油室７２は、可動プーリ４２ｂおよびインナシリンダ部材８２に囲まれて形成されている。インナシリンダ部材８２のフランジ部９０の外周縁は可動プーリ４２ｂの外周筒部６６の内側面に摺動可能にされており、インナシリンダ部材８２のフランジ部９０の外周縁には、オイルシール９２が配設されている。また、前述のように、インナシリンダ部材８２の内側壁部８６の外周縁には、オイルシール８３が配設されている。これにより、第２油室７２内は油密に保たれている。第２油室７２には、作動油が供給油路７４および、供給油路７８から可動プーリ４２ｂの内側筒部６２を貫通するように形成されている第２供給油路１０７を通って供給される。この第２供給油路１０７は、可動プーリ４２ｂの内側筒部６２の固定プーリ４２ａ側の端部近傍に形成されている。なお、アウタピストン９６とインナシリンダ８２との間に形成される空間は、図示しない連通孔を介して大気に連通させられた大気圧室９４を形成している。
【００３５】
第１油室７０および第２油室７２にそれぞれ作動油が供給されると、その作動油の油圧に基づいて推力が発生し、可動プーリ４２ｂが押圧されて軸心方向に移動させられる。なお、本実施例における供給油路７６および第１供給油路１０６が本発明の第１油室用油路に対応する。また、本実施例における供給油路７８および第２供給油路１０７が本発明の第２油室用油路に対応し、供給油路７８は本発明の内周側供給油路に、第２供給油路１０７は本発明の外周側供給油路にそれぞれ対応する。
【００３６】
図４においては第１軸心Ｃ１より上側に、伝動ベルト４８が入力側プーリ４２の最も内周側に掛けられた状態、すなわちベルト式自動変速部の変速比γが小さい状態が示されている。また、第１軸心Ｃ１より下側には、伝動ベルト４８が入力側プーリ４２の最も外周側に掛けられた状態、すなわちベルト式自動変速部の変速比γが大きい状態が示されている。
【００３７】
まず、図４の第１軸心Ｃ１より上側に記載された状態、すなわち伝動ベルト４８が入力側プーリ４２の最も内周側に掛けられた状態について説明する。かかる状態においては、可動プーリ４２ｂは、固定プーリ４２ａと最も離れた状態、すなわちアウタシリンダ部材８１側にある。このとき、供給油路７４から供給される作動油は、供給油路７６から第１供給油路１０６を通って第１油室７０に供給されるとともに、供給油路７８から第２供給油路１０７を通って第２油室７２に供給される。このうち、第１油室７０における油圧により、アウタピストン９６およびインナシリンダ部材８２の内側壁部８６に対し押圧力が加えられ、これらアウタピストン９６が軸心方向に移動させられる。また、アウタピストン８６と可動プーリ４２ｂの外側筒部６６の端部とは接しているので、第１油室７０からアウタピストン９６に加えられる押圧力はアウタピストン９６に当接した外側筒部６６を介して可動プーリ４２ｂに伝達され、可動プーリ４２ｂも軸心方向に移動させられる。
【００３８】
また、第２油室７２における油圧により、第２油室７２を形成するインナシリンダ部材８２および可動プーリ４２ｂに押圧力が加えられる。この押圧力により、可動プーリ４２ｂは軸心方向に移動させられる。なお、インナシリンダ部材８２は、一方の面から受ける第１油室７０の油圧による押圧力と、他方の面から受ける第２油室７２の油圧による押圧力とが釣り合う位置に留まるか、もしくはアウタシリンダの壁部９８に接して停止させられる。このように、可動プーリ４２ｂは、均等に油圧が加えられる第１油室７０および第２油室７２の２つの油室より発生する押圧力によって移動させられるので、油圧の加わる推力方向、すなわち入力軸３６の軸方向の断面積が大きくなり、伝動ベルト４８が入力側プーリ４２の最も内周側に位置し、可動プーリ４２ｂを移動させるのに最も必要な状態においても十分な推力が確保される。
【００３９】
続いて、図４における第１軸心Ｃ１よりもの下側の状態、すなわち、伝動ベルト４８が入力側プーリ４２の最も外周側に掛けられた状態を説明する。前述のように、第１油室７０および第２油室７２に作動油が供給されると、可動プーリ４２ｂは入力側プーリ４２のＶ溝の幅を小さくするように移動させられる。図４の一点鎖線の下の状態は、可動プーリ４２ｂが入力側プーリ４２の固定プーリ４２ａ側に最も移動させられた場合に相当する。
【００４０】
図４における第１軸心Ｃ１よりも下側の状態、すなわち可動プーリ４２ｂが最も固定プーリ４２ａに近づいた状態においては、供給油路７８から第２供給油路１０７を介した第２油室７２への作動油の供給が行なわれない状態とされている。具体的には、図４に示すように入力軸３６には径の大きい部分３６ａが設けられており、可動プーリ４２ｂが固定プーリ４２ａ側に移動させられると、第２供給油路１０７の入力軸３６側の開口部が入力軸３６の径の大きい部分３６ａの外周面と接するようにされている。これにより、供給油路７８から第２供給油路１０７への作動油の供給が停止させられる。
【００４１】
一方、供給油路７４、７６から第１供給油路１０６を介した第１油室７０への作動油の供給は引き続き行なわれる。すなわち、供給油路７８から第２供給油路１０７への作動油の供給が停止させられた後は、第１油室７０における油圧によって、可動プーリ４２への押圧力が加えられる。前述のように、第１油室７０における油圧により、アウタピストン９６およびインナシリンダ部材８２の内側壁部８６に対し押圧力が加えられ、これらアウタピストン９６およびインナシリンダ部材８２の内側壁部８６が軸心方向に移動させられる。また、アウタピストン９６と可動プーリ４２ｂの外側筒部６６の端部とは接しているので、第１油室７０からアウタピストン９６に加えられる押圧力は可動プーリ４２ｂに伝達され、可動プーリ４２ｂも軸心方向に移動させられる。
【００４２】
ところで、前述のように、伝動ベルト４８のプーリ４２における掛かり径が大きくなるほど、すなわち、可動プーリ４２ｂが固定プーリ４２ａに近づくほど、伝動ベルト４８と可動プーリ４２ｂとの接触部分が可動プーリ４２ｂの外周側となる。そのため、伝動ベルト４８のブロック（エレメント）から可動プーリ４２ｂの鍔部６４に加えられる反力によって鍔部６４が第２油室７２側へ倒れる方向のモーメントの大きさが大きくなる。
【００４３】
一方、供給油路７８から第２供給油路１０７への作動油の供給が停止させられた後における第１油室７０から可動プーリ４２ｂに与えられる押圧力は、可動プーリ４２ｂの外側筒部６６に加えられる。可動プーリ４２ｂの外側筒部６６は、鍔部６４に接続されているので、第１油室７０から可動プーリ４２ｂに与えられる押圧力は、前記伝動ベルト４８が加えるモーメントとは逆向きのモーメントを鍔部６４に与える。さらに、可動プーリ４２ｂの外側筒部６６は、鍔部６４の外周側の端部に接続されているので、鍔部６４に対して大きいモーメントを与えることができる。このようにすれば、同じ挟圧力であっても、前記伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに加えられるモーメントを、第１油室７０から可動プーリ４２ｂに与えられる押圧力によるモーメントによりその一部を効果的に相殺することができる。これにより、前記伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに加えられるモーメントによって発生する可動プーリ４２ｂの倒れ込みを低減することができる。
【００４４】
ここで、第２供給油路１０７は、可動プーリ４２ｂが切換位置よりも可動プーリ４２のＶ溝の幅が大きくなる側にある場合に供給油路７８と連通し、作動油が供給され、可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さくなる側にある場合には供給油路７８と遮断され、作動油が供給されないように設けられている。一方、供給油路７６および第１供給油路１０６からは、可動プーリ４２ｂの位置に関わらず第１油室７０への作動油の供給が行なわれる。すなわち、第２供給油路１０７および供給油路７８の連通と遮断とが制御されることは、作動油が第１油室７０および第２油室７２の両方に作動油が供給される状態と、専ら第１油室７０に作動油が供給される状態とを切換制御することに対応する。したがって、第２油室供給油路１０７および供給油路７８の連通と遮断とは可動プーリ４２ｂの入力軸３６に対する軸心方向の相対移動によって制御されることから、可動プーリ４２ｂおよびその可動プーリ４２ｂが軸方向の移動を可能に設けられた入力軸３６が、本発明における油路切換装置に対応する。
【００４５】
前記切換位置は、予め設定された位置に対応するものであって、具体的には例えば、前記Ｖ溝に巻き掛けられた伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに加えられるモーメントによって発生する可動プーリ４２ｂの倒れ込みが発生しない可動プーリ４２ｂの位置の範囲と、問題となる大きさの倒れ込みが発生する可動プーリ４２ｂの位置の範囲との境界に設定される。図６は、この切換位置の一例を説明する図である。
【００４６】
図６における可動プーリ４２ｂの鍔部６４には、内側筒部６２と接続する端部において最も肉厚とされるとともに、その端部から所定の径方向長さまでの間は径方向外側に向かうほどその肉厚が徐々に薄くなるように肉厚部分６７が設けられる。さらに肉厚部分６７より径方向外側においては、鍔部６４は肉厚が略等しくなるように設けられている。したがって、可動プーリ４２ｂの鍔部６４は径方向おいて外側に向かうほど曲げ剛性が低下する。図６の点線１４８は、鍔部６４において、その端部において最も肉厚とされ、径方向外側に向かって徐々に薄くされる肉厚部分６７の外縁を表わす線であり、この点線１４８より外周側においては肉厚部分がないので、曲げ剛性が低くなっている。従って例えば、伝動ベルト４８がこの点線１４８よりも外周側において可動プーリ４２ｂに接する場合には、可動プーリ４２ｂの曲げ剛性の低い部分において伝動ベルト４８からのモーメントを受けることとなる。
【００４７】
また、第１油室７０および第２油室７２内の油圧により可動プーリ４２ｂに推力が与えられる場合には、与えられる推力全体の力点である第１力点は、第１油室７０内の油圧により、外側筒部６６を介して伝達される推力の力点である第２力点よりも内周側に位置する。そのため、例えば図６の破線で表わすように可変プーリ４２の外周側に巻き掛けられた伝動ベルト４８から受けるモーメントによって可動プーリ４２ｂの倒れ込みが起りやすい。このように、可変プーリ４２において伝動ベルト４８が巻き掛けられる位置が、前記第１力点よりも外周側となる場合には、第１油室７０および第２油室７２の両方の油圧によって可動プーリ４２ｂに押圧力が加えられるとその可動プーリ４２ｂは倒れ込みが発生しやすくなる。可変プーリ４２における伝動ベルト４８の位置は可変プーリ４２のＶ溝の幅、すなわち可動プーリ４２ｂの位置によって決定することから、前記可動プーリ４２ｂの倒れ込みが発生しやすくなる条件は、可動プーリ４２ｂの位置によって得ることができる。このようにして、可動プーリ４２ｂの倒れ込みが発生しない可動プーリ４２ｂの位置の範囲と、倒れ込みが発生する可動プーリ４２ｂの位置の範囲との境界を切換位置としてとして得ることができる。すなわち、前述の図６の例であれば、伝動ベルト４８の位置が上記第１力点又は曲げ剛性が急激に低くなる位置を示す点線１４８を超えて外周側となる際の可動プーリ４２ｂの位置が切換位置となる。なお、この切換位置は、可動プーリ４２ｂの形状や材料、剛性などに基づいたシミュレーションにより、あるいは実験的に算出・設定される。
【００４８】
そこで、第２供給油路１０７は、可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さくなる側にある場合、すなわち例えば図６の一点鎖線で表わされたように、伝動ベルト４８が点線１４８よりも内周側にある場合には、供給油路７８からの作動油の供給を受けることができる一方、可動プーリ４２ｂが切換位置よりも可動プーリ４２のＶ溝の幅が大きくなる側にある場合、すなわち例えば図６の破線で表わされたように、伝動ベルト４８が点線１４８よりも外周側にある場合には、供給油路７８からの作動油の供給を受けることができないように設けられる。具体的には例えば図６の例においては、伝動ベルト４８が点線１４８よりも内周側にある場合には、第２供給油路１０７の内側の開口部が供給油路７８に対して開いている一方、伝動ベルト４８が点線１４８に近づくにつれて、その開口部が徐々に小さくなり、伝動ベルト４８が点線１４８を超えて外周側に位置させられる際に完全に閉じるような位置に設けられる。
【００４９】
このようにすれば、伝動ベルト４８が点線１４８よりも外周側に位置する場合、すなわち、伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに加えられるモーメントが、可動プーリ４２ｂの剛性の低い部分に加えられる場合においては、第２供給油路１０７による第２油室７２の作動油の供給が行なわれなくなる。作動油は第１供給油路１０６から第１油室７０に供給されるので、油圧によって可動プーリ４２ｂに与えられる押圧力（推力）は、第１油室７０の油圧がアウタピストン９６を介して可動プーリ４２ｂの外側筒部６６に加えられる。可動プーリ４２ｂの外側筒部６６に与えられた推力が加えられる前記第２力点は、伝動ベルト４８と同等もしくは外周側に位置するので、前述のように伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに加えられるモーメントの一部を効果的に相殺することができるので、伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに加えられるモーメントが、可動プーリ４２ｂの剛性の低い部分に加えられる場合であっても可動プーリ４２ｂの倒れ込みを低減することができる。
【００５０】
一方、伝動ベルト４８が点線１４８よりも内周側に位置する場合、すなわち、可動プーリ４２ｂから伝動ベルト４８へ大きなトルクを伝達する必要のある状態においては、作動油は第１供給油路１０６から第１油室７０に供給されるとともに、第２供給油路１０７から第２油室７２に供給されるので、２つの油室７０、７２の油圧により発生する大きな油圧により可動プーリ４２ｂに押圧力を与えることができる。
【００５１】
第２供給油路１０７から第２油室７２への作動油の供給が行なわれる場合には、第１油室７０および第２油室７２の両方の油圧に基づいて可動プーリ４２ｂへ推力が与えられるが、第２供給油路１０７から第２油室７２への作動油の供給が行なわれなくなると、第１油室７０のみの油圧に基づいて可動プーリ４２ｂへ推力が与えられることとなる。すなわち、それまで第１油室７０の断面積と第２油室７２の断面積の合計であった油圧の受圧面積が、第２供給油路１０７から第２油室７２への作動油の供給が行なわれなくなると、第１油室７０の断面積のみとなる。
【００５２】
ここで、第２油室７２への作動油の供給の停止は、前述のように可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さくなるように移動する際に行なわれる。したがって、第２油室７２への作動油の供給が停止される際の伝動ベルト４８の入力側プーリ４２における掛かり径が既知とされている。入力側プーリ４２における掛かり径と出力側プーリ４６（図３参照）における掛かり径との組み合わせによってベルト式自動変速装置１８の変速比γが決定されるところ、この出力側プーリ４６の掛かり径が入力側プーリ４２の掛かり径によって一意に定められているので、ベルト式自動変速装置１８の変速比γも一意に定まる。従って、第２油室７２への作動油の供給の停止が行なわれる際の伝動ベルト４８の入力側プーリ４２における掛かり径に対応する、ベルト式無段変速機１８の入力軸回転速度ＮＩＮと出力軸回転速度ＮＯＵＴとの回転速度比を予め回転速度比判定値として算出しておき、逐次検出される前記回転速度比が前記回転速度比判定値を上回ったことに基づいて、前記作動油の油圧および流量の制御を行なうことができる。このようにすれば、第２油室７２への作動油の供給の停止が行なわれる際に可動プーリ４２ｂに加えられる推力が低下したり、不連続の値となったりすることが防止される。また、入力軸回転速度ＮＩＮの時間変化が変化しない場合においては、入力軸回転速度ＮＩＮと出力軸回転速度ＮＯＵＴとの回転速度差を予め回転速度差判定値として算出しておき、逐次検出される前記回転速度差が前記回転速度差判定値を上回ったことに基づいて、前記作動油の油圧および流量の制御を行なうことができる。
【００５３】
また、第２油室７２への作動油の供給の停止は、可動プーリ４２ｂが移動させられることにより前記第２供給油路１０７の開口端が徐々に塞がれることにより行なわれる。従って、第２油室の作動油の供給の停止過程においては、前記第２供給油路１０７の一部が塞がれた状態となり、作動油の第２供給油路１０７の通過における抵抗が増大し、損失が高まる。そのため、第２供給油路１０７の開口端が完全に開いていた場合と同様の油圧により作動油が供給された場合には、可動プーリ４２ｂに与えられる推力が低下してしまう。そのため、前述の前記第２油室７２への作動油の供給の停止に伴う作動油の油圧および流量の制御は、第２油室の作動油の供給の停止過程においても実施することができる。具体的には、第２供給油路１０７の開口端のうち、供給油路７８に対して開いている面積が減少するのに伴って、作動油の油圧および流量の少なくとも一方を増加させる。このようにすれば、第２油室の作動油の供給の停止過程においても可動プーリ４２ｂに十分な推力を与えることができる。
【００５４】
図７は、第２供給油路１０７の断面形状の一例を説明する図であって、図６のｂ−ｂ断面図である。この図７に示すように、第２供給油路１０７の供給油路７８に接続する側の開口１０９はその断面形状が矩形状とされ、対向する一対の辺のいずれかは、可動プーリ４２ｂの移動方向、すなわち入力軸３６の軸心方向と平行とされている。このようにすれば、可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さくなるように移動することにより第２供給油路１０７から第２油室７２への作動油の供給が停止される場合において、第２供給油路１０７の開口端のうち、供給油路７８に対して開いている面積が線形に漸減させられる。従って、第２油室の作動油の供給の停止過程においても可動プーリ４２ｂに十分な推力を与えるための作動油の油圧および流量の少なくとも一方の制御を容易に行なうことができる。また、可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が大きくなるように移動することにより第２供給油路１０７から第２油室７２への作動油の供給が開始される場合には、第２供給油路１０７の開口端のうち、供給油路７８に対して開いている面積が線形に漸増させられる。この場合も同様の効果が得られる。
【００５５】
図３に戻り、出力軸４４には、出力側可変プーリ４６が相対回転不能に設けられている。出力側可変プーリ４６は、出力軸４４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動不能に固定されている固定プーリ４６ａと、出力軸４４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に嵌め付けられている可動プーリ４６ｂとを備えている。固定プーリ４６ｂは、出力軸４４と一定成形された略円板状の部材であり、伝動ベルト４８が巻き掛けられる側の壁面には、所定の勾配を有する斜面１０８が形成されてる。可動プーリ４６ｂは、出力軸４４に軸心方向の移動可能に嵌め付けられている。また、可動プーリ４６ｂは、出力軸４４の外周面に摺動可能に嵌め付けられている円筒状の内側筒部１１０と、その内側筒部１１０の固定プーリ４６ａ側の端部から径方向外側に向かって伸びる略円板状の鍔部１１２と、その鍔部１１２の外周部から固定プーリ４６ａに隔離する方向に伸びる外側筒部１１４とを、備えている。
【００５６】
鍔部１１２の固定プーリ４６ａ側の側壁には、斜面１０８と同様の勾配を有する斜面１１６が形成されている。これら斜面１０８および斜面１１６によってＶ字状のＶ溝が形成され、そのＶ溝に伝動ベルト４８が巻き掛けられている。ここで、可動プーリ４６ｂが軸心方向に移動することで、前記Ｖ溝の溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。なお、図３の実線に示す出力側可変プーリ４６側の伝動ベルト４８の掛かり径が最大値となっている状態が、変速比γが最大変速比に変速された状態に対応しており、一点鎖線で示す伝動ベルト４８の掛かり径が最小値となっている状態が、変速比γが最小変速比に変速された状態に対応している。
【００５７】
この可動プーリ４６ｂは、可動プーリ４６ｂの伝動ベルト４８と反対側に形成されている第３油室１１８の油圧に基づく押圧力によって軸心方向に移動させられる。第３油室１１８には、出力軸４４内に軸心と平行に形成されている供給油路１２０、およびその供給油路１２０から径方向に形成されている供給油路１２２、１２４を通って作動油が供給される。なお、この作動油の油圧は、図示しない電子制御装置によって制御されるリニアソレノイドバルブなどによって適宜調圧制御される。
【００５８】
第３油室１１８は、可動プーリ４６ｂおよびその可動プーリ４６ｂに沿うように湾曲して形成されている第３油室形成部材１２６に囲まれるようにして形成されている。第３油室形成部材１２６の外周縁には、オイルシール１２８が配設されており、第３油室形成部材１２６の外周縁と可動プーリ４６ｂの外側筒部１１４の内周面との摺動部からの作動油の漏洩が阻止されている。これにより、第３油室１１８は油密に保たれている。第３油室形成部材１２６は、出力軸４４と軸受５８との間に挟まれて、軸心方向の移動が阻止されている。また、可動プーリ４６ｂと第３油室形成部材１２６と間には、コイル状のスプリング１２９が介装されており、可動プーリ４６ｂはスプリング１２９の弾性力によって、常時伝動ベルト４８側に付勢されている。
【００５９】
出力軸４４の外周面には、円周上に軸心に平行な複数本の連絡溝１３０が形成されているとともに、可動プーリ４６ｂの内側筒部１１０の内周面にも同様に、円周上に軸心に平行な複数本の連絡溝１３２が形成されている。これらの連絡溝１３０および連絡溝１３２は、互いに円周方向において同じ位置に形成されており、これらの連絡溝１３０、１３２を跨ぐように複数個のボール１３４が介装されている。このボール１３４が介装されることにより、出力軸４４と可動プーリ４２ｂとの相対回転が阻止されているとともに、ボール１３４が回転することで軸心方向への移動が可能となっている。なお、入力側可変プーリ４２においても入力軸３６および可動プーリ４２ｂは同様の構成となっているため、可動プーリ４２ｂは、入力軸３６に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能とされている。
【００６０】
この第３油室１１８に図３の供給油路１２２および供給油路１２４を通って作動油が供給されると、この作動油の油圧に基づく押圧力が発生し、この押圧力およびスプリング１２９の弾性力に従って可動プーリ４６ｂが軸心方向に移動させられる。
【００６１】
前述の実施例によれば、可変プーリ４２はアウタシリンダ部材８１およびアウタピストン９６などによって形成される第１油室７１およびインナシリンダ部材８２および外側筒部６６などによって形成される第２油室７２を有し、第１油室７０による油圧は第１油室７０を形成するアウタピストン９６に当接させられる外側筒部６６を介して可動プーリ４２ｂの外周部に加えられる。また、可動プーリ４２ｂの移動ストローク内の予め設定された切換位置を超えて可動プーリ４２ｂが前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、第２供給油路１０７と供給油路７８とが遮断され、第１油室７０および第２油室７２へ作動油圧を供給する状態から専ら第１油室７０へ作動油圧を供給する状態へ切り換えられる。したがって、前記Ｖ溝の幅を小さくする方向へ移動する場合には、可動プーリ４２ｂに与えられる押圧力は、第１油室７０の油圧により外側筒部６６を介して可動プーリ４２ｂの外周部に加えられるので、可変プーリ４２の外周側に巻き掛けられた伝動ベルト４８から可動プーリ４２ｂに与えられるモーメントによる可動プーリ４２ｂの倒れ込みを低減することができる。さらに、前記切換位置よりもＶ溝の幅を小さくする範囲で可動プーリ４２ｂが移動する場合には、伝動ベルト４８の掛かり計が大きくなって可動プーリ４２ｂの推力による伝動ベルト４８の張力へ与える影響が大きくなるので、ライン圧（元圧）がそのままであっても、専ら第１油室７０により、可動プーリ４２ｂが移動するための推力として十分な押圧力を与えることができる。
【００６２】
また、前述の実施例によれば、第２油室７２へ作動油を供給するための第２油室用油路として、入力軸３６内に形成される供給油路７８および可動プーリ４２ｂに形成される第２供給油路１０７とを備え、入力軸３６と可動プーリ４２ｂとの軸心方向の相対移動によって第２供給油路１０７と供給油路７８とを連通および遮断するので、可動プーリ４２ｂの移動ストローク内の予め設定された切換位置を超えて可動プーリ４２ｂがＶ溝の幅を小さくする方向へ移動することにより、第２供給油路１０７と供給油路７８とを遮断することにより第２油室７２への作動油の供給を停止することができ、第１油室７０および第２油室７２の油圧へ作動油圧を供給する状態から専ら第１油室７０へ作動油圧を供給する状態へ切り換えることができる。
【００６３】
また、前述の実施例によれば、可動プーリ４２ｂに形成された第２供給油路１０７の開口のうち、入力軸３６に形成された供給油路７８と接続される側の開口１０９は、入力軸３６の軸心に平行な二辺を有する矩形を形成しているので、入力軸３６と可動プーリ４２ｂとの軸心方向の相対移動によって該第２油室用油路を開閉する際に、第２供給油路１０７の開口１０９における開口面積を線形に変化させることができる。
【００６４】
続いて、本発明の別の実施例について説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００６５】
図８は、本発明の別の実施例における、図３の入力側油圧機構４２ｃの構造を説明する図であって、前述の実施例における図４に対応する図である。なお、図８において、一点鎖線より上には、変速比が最大となる状態を示しており、また、一点鎖線より下には、変速比が最小となる状態を示している。
【００６６】
本実施例においては、入力軸３６の端部に形成されている段付部１５２の位置が、前述の実施例１における段付部３７とは異なる位置とされている。すなわち、本実施例においては、段付部１５２と軸受け５２との間に、アウタシリンダ部材８１の壁部９８およびインナシリンダ部材８２の内側壁部８６が挟まれて入力軸３６に固定されている。また第１油室７０は、前述の実施例と同様に、アウタシリンダ部材８１と、アウタピストン９６とによって構成されている。
【００６７】
このような構成においても、前述の実施例と同様に、アウタシリンダ部材８１に図５に示すように設けられた油孔１４２を用いて第１供給油路１０６を設けることにより、アウタシリンダ部材８１とインナシリンダ部材８２とを密着するように入力軸３６の軸心方向に移動不能に固定しても、第１油室７０に作動油を供給することができ、軸方向の長さを抑制することができる。
【００６８】
このようにすれば、インナシリンダ部材８２の内側壁部８６はナット８４により締めつけられ、その一方はアウタシリンダ部材８１の壁部９８の内側端と、また、他方は可動プーリ４２ｂの内側筒部６２の端部とそれぞれ接するように固定されるので、インナシリンダ部材８２の内側壁部８６と可動プーリ４２ｂの内側筒部６２の端部の接触部にオイルシールを設けることなく第２油室７２を油密に形成することができ、コストの低減を図ることができる。
【００６９】
前述の実施例と同様に、本実施例においても、可動プーリ４２ｂが切換位置よりも可動プーリ４２のＶ溝の幅が大きくなる側にある場合には、第１供給油路１０６から第１油室７０への作動油の供給と、第２供給油路１０７から第２油室７２への作動油の供給とが同時に行なわれる。そして、第１油室７０の油圧および第２油室７２の油圧により可動プーリ４２ｂに押圧力（推力）が与えられ、可動プーリ４２ｂは軸心方向に移動させられ、可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さくなるように移動すると、第２供給油路１０７の内側開口部が入力軸３６によって塞がれることにより、供給油路７８と連通しなくなり、第２油室７２への作動油の供給が行なわれなくなる。第２油室７２への作動油の供給が停止すると、その後は、第１油室７０の油圧のみによって可動プーリ４２ｂに推力が加えられる。
【００７０】
このとき、第２供給油路１０７が閉じられた第２油室７２が油密である場合や、もしくは第２油室７２からの作動油の流出が少量であって油圧の低下の速度が緩やかなものである場合には、第１油室７０から可動プーリ４２ｂに推力が加えられても、第２油室７２が抵抗となって可動プーリ４２ｂの移動が阻害されることが考えられる。
【００７１】
そこで、本実施例の可動プーリ４２ｂの外側筒部６６には、内圧調整孔１５０が設けられている。この内圧調整孔１５０は、可動プーリ４２ｂが切換位置よりも可動プーリ４２のＶ溝の幅が大きくなる側にあり、第２供給油路１０７からの第２油室７２への作動油の供給が行なわれている場合には、第２油室と連通することがない一方、可動プーリ４２ｂが移動させられ、可動プーリ４２ｂが切換位置を超えて可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さくなるように移動したことにより前記第２供給油路１０７からの第２油室７２への作動油の供給が停止した場合に、第２油室７２と連通する位置に設けられる。すなわち、可動プーリ４２ｂが切換位置よりも可動プーリ４２のＶ溝の幅が大きくなる側にある場合には、フランジ部９０が内圧調整孔１５０よりも可動プーリ４２ｂ側にあり、可動プーリ４２ｂが切換位置よりも可動プーリ４２のＶ溝の幅が小さく側にある場合には、フランジ部９０が内圧調整孔１５０よりもアウタシリンダ部材８１側にあるようにされる。また、この内圧調整孔１５０は例えば入力軸３６の軸と垂直な平面内に、可動プーリ４２ｂの外側筒部６６を径方向に貫通するように複数個設けられる。本実施例における内圧調整孔１５０が、本発明の貫通穴に対応する。
【００７２】
このようにすれば、第２油室７２への作動油の供給が停止した場合において、内圧調整孔１５０により第２油室７２の油圧が低下させられるので、第１油室７０により可動プーリ４２ｂに推力が与えられる場合に、第２油室７２が可動プーリ４２ｂの移動を妨げることがない。
【００７３】
前述の実施例によれば、車両用ベルト式無段変速機１８は、インナシリンダ部材８２の外側壁部９０の外周縁部が摺動可能に嵌め入れられる可動プーリ４２ｂの外側筒部６６に形成された内圧調整孔１５０を備え、可動プーリ４２ｂの移動ストローク内の予め設定された切換位置を超えて可動プーリ４２ｂがＶ溝の幅を小さくする方向へ移動することに関連して、外側壁部９０が内圧調整孔１５０よりもアウタシリンダ部材８１側へ相対移動させられることにより、内圧調整孔１５０から第２油室７２内の作動油が排出されるので、第１油室７０の油圧のみによって可動プーリ４２ｂに押圧力が与えられる場合において、第２油室７２内の油圧が低下し、第２油室７２が可動プーリ４２ｂの移動を妨げることがない。
【００７４】
また前述の実施例によれば、車両用ベルト式無段変速機１８は、インナシリンダ部材８２は、入力軸３６に固定されているので、前記予め設定された切換位置を超えて可動プーリ４２ｂがＶ溝の幅を小さくする方向へ移動することに関連して、インナシリンダ部材８２の外側壁部９０が内圧調整孔１５０よりもアウタシリンダ部材８１側へ相対移動させられることにより、内圧調整孔１５０から第２油室７２内の作動油が排出される際に、第２油室７２内の作動油が速やかに排出され、遠心油圧の影響が解消される。
【００７５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７６】
たとえば、前述の実施例においては、一対の回転軸である入力軸３６および出力軸４４のうち、入力軸３６の可変プーリ４２について、本発明の固定プーリ、可動プーリ、アウタシリンダ部材、インナシリンダ部材、アウタピストン、円筒状突部、油路切換装置などが設けられるものとされたが、出力軸４４において同様の機構が設けられてもよい。また、入力軸３６および出力軸４４の両方に設けられてもよい。
【００７７】
また、本実施例の車両用動力伝達装置１０は、ＦＦ型車両に適用されるものであったが、特に車両の形式はＦＦ型車両に限定されるものではなく、ＦＲ型車両など、他の形式の車両に備えられるベルト式無段変速機であっても本発明は適用することができる。
【００７８】
また、本実施例の可動プーリ４２ｂ、４６ｂは、それぞれ入力軸３６および出力軸４４と可動プーリ４２ｂ、４６ｂとの間にボールを介装することにより相対回転不能且つ軸心方向の移動可能としているが、たとえば可動プーリ４２ｂ、４６ｂと入力軸３６および出力軸４４との間にスプラインを設けるなど、可動プーリ４２ｂ、４６ｂは入、出力軸３６、４４に対して相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に保持されるのであれば、他の方法で保持しても構わない。
【００７９】
また、第２油室７２の作動油を排出するための内圧調整孔１５０は、前述の実施例２のベルト式無段変速機において設けられたが、同様に実施例１のベルト式無段変速機に設けられてもよい。
【００８０】
また、前述の実施例においては、可動プーリ４２ｂの移動によって第２供給油路１０７が開閉されたが、このような態様に限られない。可動プーリ４２ｂの移動によって供給油路７８が開閉されることによって第２油室７２への作動油の供給の開始および停止が制御されることもできる。この場合、前記矩形の開口１０９は供給油路７８に設けられてもよい。
【００８１】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００８２】
１８：車両用ベルト式無段変速機
３６：入力軸（回転軸）（油路切換装置）
４２：可変プーリ
４２ａ：固定プーリ
４２ｂ：可動プーリ
４２ｃ：油圧機構（油路切換装置）
４８：伝動ベルト
６６：（可動プーリの）外側筒部（円筒状突部）
８１：アウタシリンダ部材
８２：インナシリンダ部材
８８：（インナシリンダ部材の）円筒部
９０：（インナシリンダ部材の）フランジ部
９６：アウタピストン
７６：供給油路（第１油室用油路）
７８：供給油路（第２油室用油路）
１０６：第１供給油路（第１油室用油路）
１０７：第２供給油路（第２油室用油路）
１５０：内圧調整孔（貫通穴）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010159865.tif 000010
【図９】
2010159865.tif 000011
【図１０】
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