(57)【要約】【課題】ベルト式無段変速機のプーリにおいて、面接している可動シーブとシリンダの間に正転／逆転の切替え等によって回転方向の位置ずれが発生しても、互いの面の摩耗を確実に防止する。【解決手段】プーリの溝幅を変化させる油圧アクチュエータのシリンダ３０がその圧入嵌合孔３３と可動シーブ１０の嵌合部１４との圧入で可動シーブ１０の裏面に結合され、シリンダ３０の接合面３５と可動シーブ１０の当接面１９が全周で面接している。シリンダ３０には油圧室Ｒに開口して絞りをなす油孔３７に続いて面接領域Ｓに向かって拡径部３８が延び、接合面３５に沿って連通部３９が面接領域Ｓの内側に隣接するリング溝２０と拡径部３８を結んでいる。高精度で適量のオイルがリング溝２０を介して面接領域Ｓの潤滑に全周にわたって供給され、当接面１９と接合面３５の摩耗が防止される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定シーブと可動シーブを有し、油圧アクチュエータで可動シーブを駆動して固定シーブと可動シーブ間の溝幅を変化させるベルト式無段変速機のプーリ構造において、
前記油圧アクチュエータの油圧室を形成するとともに前記可動シーブに油密に結合されたアクチュエータ部材が前記可動シーブの裏面に対向して全周に延びる接合面を有し、
前記可動シーブは前記接合面に面接して全周に延びる当接面を有し、
前記可動シーブとアクチュエータ部材の間には、前記接合面と当接面の面接領域の内側に隣接するリング空間が形成され、
前記アクチュエータ部材には前記油圧室から前記リング空間につながる油通路が設けられ、該油通路は前記接合面と当接面の面接領域の潤滑に必要な流量に絞る所定径の油孔を備え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。
【請求項２】
前記油孔が前記油圧室に開口し前記接合面と当接面との面接領域に向かって形成され、
前記油通路は、前記油孔に接続して同方向に延びるとともに該油孔より大径の拡径部を有するとともに、前記接合面に形成されて前記拡径部を前記リング空間に接続する連通部を有していることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機のプーリ構造。
【請求項３】
前記可動シーブが裏面から軸線に沿って突出する嵌合部を有し、前記アクチュエータ部材は前記嵌合部に対応する圧入嵌合孔を有して、該圧入嵌合孔と前記嵌合部の圧入により前記アクチュエータ部材と前記可動シーブが結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機のプーリ構造。
【請求項４】
前記リング空間が前記可動シーブの裏面と嵌合部との角部において、当該裏面および嵌合部の少なくとも一方を凹部にして形成したリング溝であることを特徴とする請求項３に記載のベルト式無段変速機のプーリ構造。
【請求項５】
前記アクチュエータ部材の圧入嵌合孔における前記可動シーブ側の孔縁が面取りされ、
前記油通路の前記リング空間側は前記面取り部に開口していることを特徴とする請求項３または４に記載のベルト式無段変速機のプーリ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用のベルト式無段変速機において油圧アクチュエータで駆動されて固定シーブと可動シーブ間の溝幅が可変制御されるプーリ構造、とくにその可動シーブと油圧アクチュエータ部材の結合部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機では、エンジンなど駆動源側のプライマリ軸に設けられたプライマリプーリと出力側のセカンダリ軸に設けられたセカンダリプーリとの間にベルトを掛け渡して、各プーリのプーリ溝幅を制御しベルトの有効巻き付け径の比率を変化させることにより無段階に変速する。プライマリプーリとセカンダリプーリはそれぞれ固定シーブと可動シーブからなり、それぞれ油圧アクチュエータで可動シーブを固定シーブに対して変位させることによりプーリ溝幅が制御される。
【０００３】
可動シーブと油圧アクチュエータの結合にかかる従来のプーリ構造として、例えばプライマリプーリに適用された特開平１１−２８０８５９号公報に開示されたようなものがある。
このプーリ構造では、油圧アクチュエータはプライマリプーリの可動シーブに取り付けられたシリンダと軸方向の固定側であるプライマリ軸に係止されたピストンとによって、両者の間に油圧室を形成しており、油圧室へのオイルの給廃により可動シーブを変位させる。
原理的には油圧室はオイルの給排口以外は密閉で、オイルは可動シーブとシリンダの取り付け部から漏れてはならず、このため、可動シーブにはプライマリ軸を中心とする環状で平面状の当接面とプーリ軸芯と同軸上で当接面から突出する嵌合部を設け、シリンダには当接面に対向して面接する接合面と位置決めのため可動シーブの嵌合部に嵌合する嵌合孔とを備えて、ボルトで両部材を結合することにより当接面と接合面を圧接状態とすることにより油密を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８０８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例のように可動シーブの当接面とシリンダの接合面を互いに当接させたものにおいて、当該当接面と接合面に摩耗が生じることが見出された。
これは、ボルト結合によって可動シーブの当接面とシリンダの接合面の圧接状態は得られるとしても、圧接による摩擦力だけでは滑りを抑えきれず、シリンダー内の油圧の高低に従った変速比の変化や、プーリーの正転／逆転の切替えによって可動シーブとシリンダの間に相対回転が生じることによるものと考えられる。この相対回転はボルトとシリンダのボルト孔との公差による間隙に規制されたわずかな回転方向の位置ずれとして現れるが、当接面と接合面の対向面における摩耗は耐久性を低下させることになる。
【０００６】
この対策として、微小適量のオイルを積極的に上記の当接面と接合面の間に供給すれば位置ずれが生じても両面の摩耗が防止できる。この点において、当接面と接合面の面接領域の内径側まで嵌合部と嵌合孔の間隙を通ってオイルが来ているので、これによって当接面と接合面間は潤滑されるのではないかとも考えられる。
しかしながら、実際には嵌合部と嵌合孔の嵌め合い精度は低いため、その間隙が小さい場合には、潤滑に必要なオイル量が通過できず、また間隙が大き過ぎる場合には、潤滑は実現されるが油圧室のオイルがその間隙を容易に通過して漏れ出ていくことになり、油圧室の油密が毀損される結果となる。
それぞれが公差をもつ２部材間の間隙の精度を高めることは困難であり、上述の構造のままでは油圧室の油密を実質的に確保しながら、当接面と接合面の摩耗を確実に防止することができない。
【０００７】
このような問題は可動シーブに取り付けられる油圧アクチュエータの部材がピストンで、このピストンと固定側に係止されたシリンダとによって、両者の間に油圧室を形成する構成においても同様に生じる。
上述の従来例はプライマリプーリを例としているが、セカンダリプーリではトルク負荷が大きい分だけ可動シーブとシリンダ間の位置ずれとそれによる磨耗がより大きく、同様に対策が重要となる。
【０００８】
したがって本発明は、上記従来の問題点に鑑み、可動シーブの当接面と油圧アクチュエータ部材に設けた接合面を面接状態としながら、その互いの対向面に摩耗が生じないようにしたベルト式無段変速機のプーリ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本発明は、固定シーブと可動シーブを有し、油圧アクチュエータで可動シーブを駆動して固定シーブと可動シーブ間の溝幅を変化させるベルト式無段変速機のプーリ構造において、
油圧アクチュエータの油圧室を形成するとともに可動シーブに油密に結合されたアクチュエータ部材が可動シーブの裏面に対向して全周に延びる接合面を有し、
可動シーブは接合面に面接して全周に延びる当接面を有し、
可動シーブとアクチュエータ部材の間には、接合面と当接面の面接領域の内側に隣接するリング空間が形成され、
アクチュエータ部材には油圧室からリング空間につながる油通路が設けられ、該油通路は接合面と当接面の面接領域の潤滑に必要な流量に絞る所定径の油孔を備えているものとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、可動シーブとアクチュエータ部材の間を油密に結合する一方、アクチュエータ部材に設けた油通路により面接領域に隣接するリング空間に高精度で適量のオイルが供給されるから、高品質に安定した潤滑が行われ、接合面と当接面の摩耗が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】油通路の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をセカンダリプーリに適用した実施の形態について説明する。
図１は実施の形態を示す断面図である。
セカンダリプーリ１は、背景技術で述べたように、セカンダリ軸２と一体の固定シーブ３と、セカンダリ軸２に支持されて軸方向に移動可能な可動シーブ１０と、この可動シーブ１０を駆動する油圧アクチュエータ２５を有している。
セカンダリ軸２は固定シーブ３側から順に大径部４、中径部５および小径部６を有し、大径部４に可動シーブ１０を支持している。
固定シーブ３と可動シーブ１０の対向面はベルト４５を挟むＶ溝を形成するようにそれぞれ傾斜した錐面をなしている。
セカンダリ軸２は固定シーブ３と可動シーブ１０を間に挟んだ２つのベアリング２２、２３で支持され、一端は可動シーブ１０側のベアリング２３を貫通して延び、回転トルクを不図示の車輪側へ出力するようになっている。
【００１３】
油圧アクチュエータ２５は可動シーブ１０に取り付けられたシリンダ３０とセカンダリ軸２に係止されたピストン４０とからなり、両者の間に油圧室Ｒを形成している。可動シーブ１０とピストン４０の間にはスプリング４３が配置され、可動シーブ１０を固定シーブ３側へ接近方向に付勢している。
油圧室Ｒへはセカンダリ軸２に形成された油路９からオイルが給排され、これにより可動シーブ１０が固定シーブ３に対して接離させられる。
【００１４】
可動シーブ１０は外形としてシーブ本体部１１の裏面から突出する基部１２を経てセカンダリ軸２に沿って延びる筒部１３を有し、軸心にはシーブ本体部１１側から順にセカンダリ軸２の大径部４に対応する支持孔１５と、セカンダリ軸２の中径部５を貫通させる小径孔１６を備えている。
セカンダリ軸２の中径部５と可動シーブ１０の小径孔１６には互いに対向してそれぞれ周方向所定間隔で軸方向溝が形成され、各軸方向溝にローラ７が配置されており、これにより可動シーブ１０とセカンダリ軸２がローラ７を介して一体に回転するようになっている。
【００１５】
シリンダ３０はディスク部３１とその外周縁から延びる外筒部３２とからなるドラム状を呈している。ディスク部３１は中心に圧入嵌合孔３３を有して、圧入嵌合孔３３を可動シーブ１０の後述する嵌合部１４に圧入することによりシリンダ３０がシーブ本体部１１の裏面側（固定シーブ３に対向する側と反対側）に結合される。
シリンダ３０は、圧入嵌合孔３３を内縁とする径方向所定範囲をその外周領域よりもわずかにシーブ本体部１１側へ突出させた接合面３５としている。接合面３５はセカンダリ軸２に対して垂直である。圧入嵌合孔３３と接合面３５との角部には面取り３４（後掲の図２参照）が施されている。
ピストン４０はセカンダリ軸２が貫通する筒ボス部４１をセカンダリ軸２の中径部５と小径部６間の段差部と小径部６を支持するベアリング２３の間に挟まれて軸方向が位置決めされ、オイルシール４２を備える外周縁がシリンダ３０の外筒部３２の内壁面を軸方向に摺動可能となっている。
【００１６】
可動シーブ１０は、基部１２の外周面をシリンダ３０の圧入嵌合孔３３が圧入される嵌合部１４としている。嵌合部１４の径は筒部１３の外径よりも大きい。そして、可動シーブ１０裏面における嵌合部１４を囲む所定領域をセカンダリ軸２に対して垂直な当接面１９としている。これにより、嵌合部１４にシリンダ３０の圧入嵌合孔３３を圧入したときその接合面３５が当接面１９と面接するようになっている。
嵌合部１４と当接面１９との接続角部には全周にわたるリング溝２０が設けられ、このリング溝２０は当接面１９と可動シーブ１０の接合面３５との面接領域の内側（内径側）に隣接することになる。
【００１７】
本実施の形態では、シリンダ３０のディスク部３１に油圧室Ｒとリング溝２０をつなぐ油通路３６を設けてある。
図２は油通路３６の詳細を示し、（ａ）は図１におけるＡ部の拡大断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ矢視によるディスク部３１を示す図である。
（ａ）に示すように、油通路３６は、油圧室に開口してセカンダリ軸の軸心と平行に延びる微小径の油孔３７と、これに続いて同方向にシーブ本体側へ向かって延びる拡径部３８と、接合面３５に沿って拡径部３８とリング溝２０を結ぶ連通部３９とからなっている。
油孔３７および拡径部３８の径方向位置は、接合面３５と当接面１９との面接領域Ｓ内に設定されている。
【００１８】
ここで、油孔３７は油圧室のオイルを当接面１９と接合面３５間の潤滑に必要な適量に絞るものである。乗用車用のプーリにおいて、シリンダ３０のディスク部３１の板厚を略４mmとすると、油孔３７の直径が例えば０．５mmのとき、その長さは加工限度から２ｍｍとして、その先の拡径部３８は接合面３５側からの座ぐり加工により形成可能な例えば直径２mmとすることができる。
連通部３９は拡径部３８の直径より大きな通路幅の溝状で、その幅内に拡径部３８を開口させるとともに、シリンダ３０の軸心方向に延びて面取り３４に開口している。連通部３９の外方端も面接領域Ｓ内にとどまる。
連通部３９も接合面３５側からの座ぐり加工により形成可能で、例えば６ｍｍ幅で深さを例えば０．４ｍｍとすることができる。
なお、リング溝２０はその溝底２０ａが嵌合部１４よりも内径側かつ当接面１９よりもくぼみ側（固定シーブ３側）に及んでいる。
【００１９】
上記の構成になる可動シーブ１０とシリンダ３０は、嵌合部１４と圧入嵌合孔３３の圧入により結合されて油圧室Ｒの実質的な油密が確保されるとともに、当接面１９と接合面３５の互いの面接により油圧室Ｒの油圧に基づいて可動シーブ１０がシリンダ３０から押され、セカンダリ軸２に沿って変位駆動される。
したがって、まず可動シーブ１０とシリンダ３０は圧入によって結合されるから、従来のような多数のボルトやネジ穴加工が不要でコストと部品点数が削減される。
そして、従来のようなボルトとボルト孔との間隙がないので回転方向の位置ずれの余地がないと言えるが、圧入結合にもかかわらず万一可動シーブ１０とシリンダ３０間に回転の位置ずれが発生したとしても、シリンダ３０に設けた油通路３６によって当接面１９と接合面３５間が潤滑されるので、両面に摩耗が生じることがない。
【００２０】
すなわち、油通路３６の微小な油孔３７で絞られて油圧室Ｒの高圧から減圧されたオイルが、図２の（ｂ）に矢示で示すように、通路断面が大きくなった拡径部３８、連通部３９を抵抗なく流れて、圧入嵌合孔３３の面取り３４とリング溝２０とで形成された空間（以下、リング溝２０で代表）へ流れる。リング溝２０は当接面１９と接合面３５との面接領域Ｓの内径縁に位置しているので、全周にわたって、破線矢示で示すように当接面１９と接合面３５間に供給されて、互いの対向面を潤滑する。
オイルは偏在することなく当接面１９と接合面３５の面接領域Ｓ全般に供給されるから、油通路３６はシリンダ３０の周方向１箇所に設ければ十分である。潤滑したオイルは両面間の微小な間隙を経て外部へ排出される。
これにより、従来の嵌め合い精度の低い嵌合部と嵌合孔の間隙経由と異なり、微小な所定経の油孔３７により高精度で適量のオイルが当接面１９と接合面３５間の潤滑に供給される。
【００２１】
なお、可動シーブの当接面１９と圧入嵌合部３３との角部の面取り３４のみによる隙間空間によってオイルを全周に導くことも考えられるが、嵌合部１４と圧入嵌合孔３３の圧入の程度によっては隙間空間が潰れる場合もあるので、積極的な加工溝としてリング溝２０を形成するのが好ましい。
【００２２】
本実施の形態では、シリンダ３０が発明におけるアクチュエータ部材に該当し、リング溝２０がリング空間に該当する。
【００２３】
実施の形態は以上のように構成され、固定シーブ３と可動シーブ１０を有し、油圧アクチュエータ２５で可動シーブ１０を駆動して固定シーブ３と可動シーブ１０間の溝幅を変化させるベルト式無段変速機のプーリにおいて、油圧アクチュエータ２５の油圧室Ｒを形成するとともに可動シーブ１０に油密に結合されたシリンダ３０が可動シーブ１０の裏面に対向して全周に延びる接合面３５を有し、可動シーブ１０は接合面３５に面接して全周に延びる当接面１９を有し、可動シーブ１０とシリンダ３０の間には、接合面３５と当接面１９の面接領域Ｓの内側に隣接するリング溝２０が形成され、シリンダ３０には油圧室Ｒからリング溝２０につながる油通路３６が設けられ、油通路３６は接合面３５と当接面１９の面接領域Ｓの潤滑に必要な流量に絞る油孔３７を備えているものとしたので、高精度で適量のオイルがリング溝２０を介して当接面１９と接合面３５間の潤滑に全周にわたって供給され、摩耗が防止される。（請求項１に対応する効果）
【００２４】
油孔３７が油圧室Ｒに開口し接合面３５と当接面１９との面接領域Ｓに向かって形成され、油通路３６は、油孔３７に接続して同方向に延びるとともに該油孔３７よりも大経の拡径部３８を有するとともに、接合面３５に形成されて拡径部３８をリング溝２０に接続する連通部３９を有しているので、油孔３７で減圧されたオイルが当接面１９で塞き止められるおそれなく流れやすくなる。（請求項２に対応する効果）
【００２５】
可動シーブ１０が裏面から軸線に沿って突出する嵌合部１４を有し、シリンダ３０は嵌合部１４に対応する圧入嵌合孔３３を有して、該圧入嵌合孔３３と嵌合部１４の圧入によりシリンダ３０と可動シーブ１０が結合されているので、可動シーブ１０とシリンダ３０間の位置ずれが抑制されるとともに、当該結合部分から流量の制御されないオイルが接合面３５と当接面１９との面接領域Ｓへ流れることが阻止される。（請求項３に対応する効果）
【００２６】
リング溝２０は可動シーブ１０の裏面と嵌合部１４との角部において、当該裏面および嵌合部１４の少なくとも一方を凹部にして形成されているので、通常加工される逃げ溝を利用することができる。（請求項４に対応する効果）
また、シリンダ３０の圧入嵌合孔３３における可動シーブ１０側の孔縁が面取りされているのでリング溝２０と協同して余裕のあるオイル供給空間が確保され、油通路３６は面取り３４部に開口することにより障害なくリング溝２０につながる。（請求項５に対応する効果）
【００２７】
なお、上記実施の形態では、連通部３９をＢ矢視でリング溝２０まで一定幅としたが、これに限定されず、例えば末広がりとしてリング溝２０へのオイル流れ込みを滑らかにするなど適宜の形状を採用してよい。
油通路３６における油孔３７の孔径を始めとする諸数値はいずれも例示であって、機種やサイズごとに実験等により求められる。
油孔３７がその孔径のままで連通部３９と接続するまで加工可能の場合には拡径部は省略してもよい。
油通路３６は油孔３７からまず接合面３５と面接する当接面１９に向かって開口し、それから連通部３９でリング溝２０へ導かれるものとしたが、これに限定されず、油圧室Ｒ側から直接面取り３４部に開口してリング溝２０に至るものとしてもよい。この場合も微小径の油孔３７のあとは必要に応じて面取り３４部における開口側を拡径させることができる。
【００２８】
また、油通路３６における連通部３９はシリンダ３０の接合面３５に形成したが、可動シーブ１０の当接面１９に形成することもできる。
さらに、実施の形態は圧入部を避けた油通路３６によってオイルをリング溝２０に導くものとしたが、このほか、圧入部すなわち可動シーブ１０の嵌合部１４およびシリンダ３０の圧入嵌合孔３３の少なくとも一方に軸方向の溝を形成して油圧室Ｒ側からリング溝２０へ適量のオイルを導くようにすることもできる。
【００２９】
リング溝２０はシーブ本体部１１の裏面および基部１２の双方を削り込んで形成され、その溝底２０ａが嵌合部１４よりも内径側かつ当接面１９よりもくぼみ側（固定シーブ３側）に及ぶようになっているが、いずれか一方の切削によるものでもよい。
さらには、リング溝としては可動シーブ１０の嵌合部１４と当接面１９との角部の代わりに、シリンダ３０における圧入嵌合孔３３と接合面３５との角部に、圧入用の面取り３４にとどまらない積極的な溝を形成してもよい。
【００３０】
実施の形態では油圧アクチュエータ２５が可動シーブ１０に取り付けられたシリンダ３０と固定側のセカンダリ軸２に係止されたピストン４０で油圧室Ｒを形成し、可動シーブ１０に取り付けられるアクチュエータ部材をシリンダ３０としたが、これに限定されず、可動シーブ１０に取り付けられるアクチュエータ部材をピストンとし、固定側に係止されたシリンダとによって油圧室を形成する構成においては、ピストンに油通路３６を設ければよい。
さらに、実施の形態はセカンダリプーリを例として示したが、本発明はプライマリプーリにも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１    セカンダリプーリ
２    セカンダリ軸
３    固定シーブ
４    大径部
５    中径部
６    小径部
７    ローラ
９    油路
１０    可動シーブ
１１    シーブ本体部
１２    基部
１３    筒部
１４    嵌合部
１５    支持孔
１６    小径孔
１９    当接面
２０    リング溝
２０ａ    溝底
２２、２３    ベアリング
２５    油圧アクチュエータ
３０    シリンダ
３１    ディスク部
３２    外筒部
３３    圧入嵌合孔
３４    面取り
３５    接合面
３６    油通路
３７    油孔
３８    拡径部
３９    連通部
４０    ピストン
４１    筒ボス部
４２    オイルシール
４３    スプリング
４５    ベルト
Ｒ    油圧室
Ｓ    面接領域
【図１】
2014228062.tif 000003
【図２】
2014228062.tif 000004