(57)【要約】【課題】低価格で高回転を許容するベルト式無段変速装置を提供する。【解決手段】電力により駆動される第１のアクチュエータ１００と、可動シーブ２０７の回転に伴う遠心力により駆動される第２のアクチュエータ５００とを備え、可動プーリ２０７は円筒部２１０を有し、この円筒部２１０の外周面うち、第２のアクチュエータ５００と軸方向においてオーバーラップしない位置に転がり軸受２０８を配置し、この転がり軸受２０８を介して第１のアクチュエータ１００は可動シーブ２０７を進退させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリ軸に固定された固定シーブと、前記プーリ軸により軸線方向に沿って移動可能に支持された可動シーブとを具備し、前記固定シーブと前記可動シーブとの間にプーリ溝が形成されるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリ及びセカンダリプーリのプーリ溝間に巻装された無端状のＶベルトと、
前記プライマリプーリの可動シーブを、リンク機構を介して軸線方向に沿って進退させて、当該プライマリプーリにおける前記Ｖベルトが接触する外径を可変する第１のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータと協働して前記可動シーブを進退させる第２のアクチュエータとを備え、
前記第１のアクチュエータは電力により駆動されるアクチュエータであり、
前記第２のアクチュエータは前記可動シーブの回転に伴う遠心力により駆動されるアクチュエータであり、
前記可動シーブは円筒部を有し、前記円筒部の外周面うち、前記第２のアクチュエータと軸方向においてオーバーラップしない位置に転がり軸受を配置し、
前記転がり軸受を介して前記第１のアクチュエータは前記可動シーブを進退させることを特徴とするベルト式無段変速装置。
【請求項２】
前記第２のアクチュエータは、前記可動シーブの回転軸線周りに配置された複数の遠心ウエイトと、この遠心ウエイトを可動シーブとの間に保持し、該遠心ウエイトが前記可動シーブの回転に伴う遠心力により径方向外方に移動するのを案内するランププレートとを備え、
前記円筒部は前記ランププレートを貫通しており、
前記円筒部の前記ランププレートから突出した部分に前記転がり軸受が嵌合固定され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装置。
【請求項３】
前記円筒部は前記固定シーブ側に延在し、前記転がり軸受は、前記固定シーブと軸方向においてオーバーラップしない位置に配置され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装置。
【請求項４】
前記円筒部に前記固定シーブが嵌合してい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装置。
【請求項５】
前記円筒部は、円筒形状を周方向に分割した円弧断面分割体で構成され、
これら円弧断面分割体は、前記固定シーブに形成した複数の分割体挿通孔にそれぞれ挿通され、これら円弧断面分割体の外周に前記転がり軸受が配置されていることを特徴とする請求項２または４に記載のベルト式無段変速装置。
【請求項６】
前記転がり軸受が、前記固定シーブと前記可動シーブの間に配置され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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖベルトがそれぞれ巻き掛けられるプライマリプーリ及びセカンダリプーリを有し、プライマリプーリ及びセカンダリプーリにおけるＶベルトが圧接する巻掛領域の外径がそれぞれ可変とされたベルト式無段変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト式無段変速装置として、例えば特許文献１の装置が知られている。この特許文献１の装置は、固定シーブと、この固定シーブに対して移動可能な可動シーブとを有し、両シーブ間にＶベルトが巻き掛けられるベルト式無段変速装置であり、可動シーブを移動させる単一のアクチュエータを有する単一の制御機構を有している。
上述した従来の無段変速装置では、可動シーブを単一のアクチュエータおよび単一の制御機構で移動させる構造となっていたため、可動シーブを移動させるための動力を大きくしようとすると、単一のアクチュエータおよび単一の制御機構が大型化する傾向があり、結果として、ベルト式無段変速装置が大型化し易いという難点があった。
【０００３】
この問題を解決するために、例えば特許文献２では、従来の電動式のアクチュエータ（以下、第１のアクチュエータと云う）の他に、第１のアクチュエータと協働し、可動シーブの回転軸線周りに配置された複数の遠心ウエイトと、可動シーブの回転に伴う遠心力で遠心ウエイトに可動シーブを移動させるランププレートとを備えた第２のアクチュエータを有するベルト式無段変速装置が提案されている。これにより、可動シーブを移動させるための動力を大きくできるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７９７５９号公報（図３７参照）
【特許文献２】特開２０１２−４７２９２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、特許文献２に記載のベルト式無段変速装置では、転がり軸受をランププレートと可動シーブの径方向外側に配置し、第１のアクチュエータがこの転がり軸受を介して可動シーブを操作する構成となっている。このため、転がり軸受の寸法が大きくなり、装置の大型化のみでなく、転がり軸受の許容回転数の低下、コストの高騰といった問題があった。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、低価格で高回転を許容するベルト式無段変速装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、一の実施形態に係るベルト式無段変速装置は、プーリ軸に固定された固定シーブと、前記プーリ軸により軸線方向に沿って移動可能に支持された可動シーブとを具備し、前記固定シーブと前記可動シーブとの間にプーリ溝が形成されるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、前記プライマリプーリ及びセカンダリプーリのプーリ溝間に巻装された無端状のＶベルトと、前記プライマリプーリの可動シーブを、リンク機構を介して軸線方向に沿って進退させて、当該プライマリプーリにおける前記Ｖベルトが接触する外径を可変する第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータと協働して前記可動シーブを進退させる第２のアクチュエータとを備え、前記第１のアクチュエータは電力により駆動されるアクチュエータであり、前記第２のアクチュエータは前記可動シーブの回転に伴う遠心力により駆動されるアクチュエータであり、前記可動シーブは円筒部を有し、前記円筒部の外周面うち、前記第２のアクチュエータと軸方向においてオーバーラップしない位置に転がり軸受を配置し、前記転がり軸受を介して前記第１のアクチュエータは前記可動シーブを進退させるようにした。
【０００７】
また、一の実施形態に係るベルト式無段変速装置は、前記第２のアクチュエータは、前記可動シーブの回転軸線周りに配置された複数の遠心ウエイトと、この遠心ウエイトを可動シーブとの間に保持し、該遠心ウエイトが前記可動シーブの回転に伴う遠心力により径方向外方に移動するのを案内するランププレートとを備え、前記円筒部は前記ランププレートを貫通しており、前記円筒部の前記ランププレートから突出した部分に前記転がり軸受が嵌合固定されていることが好ましい。
【０００８】
また、一の実施形態に係るベルト式無段変速装置は、前記円筒部が前記固定シーブ側に延在し、前記転がり軸受が、前記固定シーブと軸方向においてオーバーラップしない位置に配置されることが好ましい。
また、一の実施形態に係るベルト式無段変速装置は、前記円筒部に前記固定シーブが嵌合していることが好ましい。
【０００９】
また、前記円筒部は、円筒形状を周方向に分割した円弧断面分割体で構成され、これら円弧断面分割体は、前記固定シーブに形成した複数の分割体挿通孔にそれぞれ挿通され、これら円弧断面分割体の外周に前記転がり軸受が配置されている。
さらに、一の実施形態に係るベルト式無段変速装置は、前記転がり軸受が、前記固定シーブと前記可動シーブの間に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るベルト式無段変速装置によれば、可動シーブに円筒部を設け、前記円筒部の外周面うち、第２のアクチュエータと軸方向においてオーバーラップしない位置に転がり軸受を配置したため、転がり軸受を小径にできる。この結果、低価格で高回転を許容するベルト式無段変速装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のベルト式無段変速装置を示すスケルトン図である。
【図２】第１の実施形態のプライマリプーリの具体的な構造を示す図である。
【図３】第１の実施形態で使用されているランププレートの構造を示す図である。
【図４】本発明に係る第２の実施形態のベルト式無段変速装置を示すスケルトン図である。
【図５】第２の実施形態のプライマリプーリの具体的な構造を示す図である。
【図６】本発明に係る第３の実施形態のベルト式無段変速装置を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１から図３は、第１実施形態のベルト式無段変速装置１０を示すものである。
図１は、本実施形態のベルト式無段変速装置１０を示すスケルトン図であり、プライマリプーリ２００と、セカンダリプーリ２５０と、Ｖベルト２１１と、第１のアクチュエータ１００と、第２のアクチュエータ５００とを備えている。
【００１３】
プライマリプーリ２００は、プライマリプーリ軸２０１に固定された固定シーブ２０３と、プライマリプーリ軸２０１の軸線方向に沿って移動自在に固定シーブ２０３に対向している可動シーブ２０７とを備えている。
プライマリプーリ軸２０１は、転がり軸受２０２を介してエンジンケース１２に回転自在に支持されており、エンジン１３のクランク軸１４から回転駆動力が伝達されるようになっている。
【００１４】
固定シーブ２０３は、図２に示すように、右側端面が円錐面２０３ａとして形成され、軸心位置に圧入孔２０３ｂが形成されている。そして、圧入孔２０３ｂにプライマリプーリ軸２０１の縮径部２０１ａが圧入されている。
固定シーブ２０３より右側のプライマリプーリ軸２０１の縮径部２０１ａには、後述するランププレート５０２の軸挿通孔５０２ａ及び円筒状のスリーブ２０４が外挿されている。そして、縮径部２０１ａの左側の端部外周に形成した雄ねじ部にナット２０５が螺合することで、固定シーブ２０３、スリーブ２０４及びランププレート５０２の軸方向移動が拘束され、固定シーブ２０３はプライマリプーリ軸２０１とともに一体回転するようになっている。
【００１５】
そして、スリーブ２０４の外周に、可動シーブ２０７が軸線方向に移動可能、且つ一体回転するように嵌合されている。
可動シーブ２０７は、中央筒部２０７ａの左端がフランジ状に径方向外方に延在し、その左側端面が、固定シーブ２０３の円錐面２０３ａと鏡像形状の円錐面２０７ｂとなっている。そして、固定シーブ２０３の円錐面２０３ａ及び可動シーブ２０７の円錐面２０７ｂは、半径方向外側にゆくに従って軸線方向に沿って離間している。
【００１６】
この可動シーブ２０７の中央筒部２０７ａに対する外周側には、外側筒部２０７ｃが形成されており、この外側筒部２０７ｃの内周面と中央筒部２０７ａの外周面との間に後述する第２のアクチュエータ５００が配置されている。
ここで、中央筒部２０７ａの円錐面２０７ｂに対して逆側に位置する軸方向端部には、円筒形状を周方向に等間隔分割して軸方向に延在する複数の円弧断面分割体２１０が形成されている。
これら複数の円弧断面分割体２１０の外周に、転がり軸受２０８の内輪が圧入され、転がり軸受２０８の外輪が、軸受ホルダ２０９に嵌合している。
【００１７】
そして、固定シーブ２０３と可動シーブ２０７との間に、断面が台形状のＶベルト２１１が配設されている。
上記構成のプライマリプーリ２００は、固定シーブ２０３の円錐面２０３ａと可動シーブ２０７の円錐面２０７ｂとの間がプーリ溝とされており、このプーリ溝に、プライマリプーリ２００及び後述するセカンダリプーリ２５０により長円状に張設されたＶベルト２１１の一端側（本実施形態では、上端側）が外周側から巻き掛けられている。またＶベルト２１１の他端側（図１の下端側）は、従動側のセカンダリプーリ２５０に巻き掛けられている。
【００１８】
セカンダリプーリ２５０は、図１に示すように、減速機３２を介して駆動輪の車軸３４に連結されたセカンダリプーリ軸２５１と、このセカンダリプーリ軸２５１の外周側にそれぞれ配置された固定シーブ２５３及び可動シーブ２５７と、可動シーブ２５７の軸線方向外側に取り付けられた遠心クラッチ機構２５２とを備えている。
固定シーブ２５３は、可動シーブ２５７に対して軸線方向に沿って基端側（図１右側）に配置されており、セカンダリプーリ軸２５１と一体となって回転する。固定シーブ２５３は、その軸線方向内側の端面がプライマリプーリ２００の固定シーブ２０３の円錐面２０３ａと同一形状を有する円錐面２５３ａとされている。
【００１９】
可動シーブ２５７は、シーブ本体部２５５と、このシーブ本体部２５５の内周面に同軸的に取り付けられた転がり軸受２５６とを備えている。転がり軸受２５６は、その外輪がシーブ本体部２５５の内周面に固定されると共に、内輪がセカンダリプーリ軸２５１の一部に設けられたスプライン部（図示省略）にスプライン結合されている。シーブ本体部２５５は、セカンダリプーリ軸２５１の外周側に軸線方向へスライド可能となるように嵌挿されている。これにより、可動シーブ２５７は、セカンダリプーリ軸２５１に対して相対的に回動可能とされると共に、軸線方向に沿って移動可能とされている。
【００２０】
遠心クラッチ機構２５２は、セカンダリプーリ軸２５１の外周側に配置された内輪ディスク、この内輪ディスクの外周側に配置された外輪ディスク及び内輪ディスクと外輪ディスクとの間に配置された摩擦部材を備えている。内輪ディスクは、セカンダリプーリ軸２５１に対して相対的に回動可能とされると共に、シーブ本体部２５５に一体となって回転するように固定されている。また外輪ディスクは、内輪ディスクに対して相対的に回転可能とされると共に、セカンダリプーリ軸２５１に一体となって回転するように固定されている。
【００２１】
遠心クラッチ機構２５２は発進用クラッチとして構成されており、内輪ディスクが回転開始すると、遠心力により摩擦部材が外周側へ移動し、内輪ディスクを外輪ディスクにトルク伝達可能となるように連結する。これにより、内輪ディスクの回転が摩擦部材及び外輪ディスクを介してセカンダリプーリ軸２５１に伝達され、内輪ディスクに対して僅かに遅れてセカンダリプーリ軸２５１が回転開始する。
セカンダリプーリ２５０では、固定シーブ２５３の円錐面２５３ａと可動シーブ２５７の円錐面２５７ａとの間がプーリ溝とされており、このプーリ溝には、Ｖベルト２１１の他端側（本実施形態では、下端側）が外周側から巻き掛けられている。
【００２２】
また、第１のアクチュエータ１００は、図１に示すように、アクチュエータ駆動源である電動モータ１００ａと、電動モータ１００ａの動力により作動する出力部としての出力軸１００ｂとを備えている。出力軸１００ｂは、プライマリプーリ２００の軸受ホルダ２０９の端面と直接または間接的に連接され、軸受ホルダ２０９、転がり軸受２０８を介して可動シーブ２０７を軸方向に移動させるようになっている。なお、第１のアクチュエータ１００の位置は特に限定されず、エンジンケース１２の内側に配置してもよく、エンジンケース１２の外部に配置しても良い。
【００２３】
また、第２のアクチュエータ５００は、図２に示すように、複数の遠心ウエイト５０１とランププレート５０２とを備えている。
複数の遠心ウエイト５０１は、可動シーブ２０７の回転軸（縮径部２０１ａ）の周囲に所定間隔をあけて配置され、可動シーブ２０７の中央筒部２０７ａと外側筒部２０７ｃとの間に設けたガイド斜面２０７ｄに接触している。
【００２４】
ランププレート５０２は、遠心ウエイト５０１を可動シーブ２０７との間に保持し、可動シーブ２０７の回転に伴う遠心力により遠心ウエイト５０１がガイド斜面２０７ｄに案内されて径方向外方に移動させる部材である。
このランププレート５０２は、図３に示すように、概略円板形状の部材であり、その中央部に、プライマリプーリ軸２０１の縮径部２０１ａが挿通する軸挿通孔５０２ａが設けられているとともに、挿通孔５０２ａの外周側に、前述した可動シーブ２０７の中央筒部２０７ａを構成する複数の円弧断面分割体２１０を夫々挿通する複数の円弧形状の分割体挿通孔５０２ｂが形成されている。
【００２５】
そして、ランププレート５０２の複数の分割体挿通孔５０２ｂに、中央筒部２０７ａの複数の円弧断面分割体２１０を夫々挿通することで、第２のアクチュエータ５００よりも軸方向外側（図１及び図２の右側）に中央筒部２０７ａを突出させることができる。このため、中央筒部２０７ａの突出した部分に転がり軸受２０８、軸受ホルダ２０９を配置することができる。その結果、これらを介して第１のアクチュエータ１００で可動シーブ２０７を軸線方向に移動させることができる。
【００２６】
以上の構成により、第１のアクチュエータ１００の動力を可動シーブ２０７に伝達する転がり軸受２０８を可動シーブ２０７の外径側に設ける必要がなくなる。このため、転がり軸受２０８の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化できる。また、転がり軸受２０８の寸法を小さくすることにより、転がり軸受２０８のコストを下げることができると共に、許容回転数を増加させることができる。その結果、可動シーブを移動させる動力を低下することなく、ベルト式無段変速装置１０をコンパクトにできると共に、高い信頼性を得ることができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、図４及び図５は、本発明に係る第２の実施形態のベルト式無段変速装置２０を示すものである。なお、第１の実施形態と同等の構成については同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、プライマリプーリ２００の可動シーブ２０７に、中央筒部２０７ａから固定シーブ２０３側（図５の左側）に突出する複数の円弧断面分割体２１２が形成されている。これら複数の円弧断面分割体２１２は、円筒形状を周方向に等間隔分割して形成されて軸方向に延在する部位である。
【００２８】
固定シーブ２０３には、可動シーブ２０７の複数の円弧断面分割体２１２を夫々挿通する複数の円弧形状の分割体挿通孔５０７が形成されており、これら複数の円弧形状の分割体挿通孔５０７にそれぞれ挿通した複数の円弧断面分割体２１２の外周に、転がり軸受５０８の内輪が圧入され、転がり軸受２０８の外輪が軸受ホルダ５０９に嵌合している。
そして、この転がり軸受５０８、軸受ホルダ５０９を介して、第１のアクチュエータ１００の動力が可動シーブ２０７に伝達されるようになっている。
【００２９】
本実施形態も、固定シーブ２０３の複数の分割体挿通孔５０７に、可動シーブ２０７の複数の円弧断面分割体２１２を夫々挿通することで、固定シーブ２０３の背面側（図４及び図５の左側）に円弧断面分割体２１２を突出させることができる。このため、円弧断面分割体２１２の突出した部分に転がり軸受５０８、軸受ホルダ５０９を配置することができる。その結果、これらを介して第１のアクチュエータ１００で可動シーブ２０７を軸線方向に移動させることができる。
【００３０】
したがって、本実施形態も、第１のアクチュエータ１００の動力を可動シーブ２０７に伝達する転がり軸受５０８を可動シーブ２０７の外径側に設ける必要がなくなり、転がり軸受５０８の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化できる。また、転がり軸受５０８の寸法を小さくすることにより、転がり軸受５０８のコストを下げることができると共に、許容回転数を増加させることができる。その結果、可動シーブ２０７を移動させる動力を低下することなく、ベルト式無段変速装置２０をコンパクトにできると共に、高い信頼性を得ることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
次に、図６は、本発明に係る第３の実施形態のベルト式無段変速装置２１を示すものである。
本実施形態は、プライマリプーリ２００の可動シーブ２０７に、中央筒部２０７ａ同一軸線上に、固定シーブ２０３とオーバーラップしない位置まで円筒部２０７ｅが延びて形成されている。また、固定シーブ２０３は、円筒部２０７ｅとは嵌合せず、第１の実施形態と同様に、プライマリプーリ軸２０１と嵌合している。
【００３２】
また、円筒部２０７ｅの外周に、転がり軸受５０８の内輪が圧入され、転がり軸受２０８の外輪が軸受ホルダ５０９に嵌合している。
そして、この転がり軸受５０８、軸受ホルダ５０９を介して、第１のアクチュエータ１００の動力が可動シーブ２０７に伝達されるようになっている。
【００３３】
本実施形態も、第１及び第２の実施形態と同様に、第１のアクチュエータ１００の動力を可動シーブ２０７に伝達する転がり軸受５０８を可動シーブ２０７の外径側に設ける必要がなくなり、転がり軸受５０８の寸法を小さくすることができ、装置全体を小型化できる。また、転がり軸受５０８の寸法を小さくすることにより、転がり軸受５０８のコストを下げることができると共に、許容回転数を増加させることができる。その結果、可動シーブ２０７を移動させる動力を低下することなく、ベルト式無段変速装置２１をコンパクトにできると共に、高い信頼性を得ることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０，２０，２１…ベルト式無段変速装置、１２…エンジンケース、１３…エンジン、１４…クランク軸、３２…減速機、３４…車軸、１００…第１のアクチュエータ、１００ａ…電動モータ、１００ｂ…出力軸、２００…プライマリプーリ、２０１…プライマリプーリ軸、２０１ａ…縮径部、２０２…転がり軸受、２０３…固定シーブ、２０３ａ…円錐面、２０３ｂ…圧入孔、２０４…スリーブ、２０５…ナット、２０７…可動シーブ、２０７ａ…中央筒部、２０７ｂ…円錐面、２０７ｃ…外側筒部、２０７ｄ…ガイド斜面、２０７ｅ…円筒部、２０８…転がり軸受、２０９…軸受ホルダ、２１０，２１２…円弧断面分割体（円筒部）、２１１…Ｖベルト、２５０…セカンダリプーリ、２５１…セカンダリプーリ軸、２５２…遠心クラッチ機構、２５３…固定シーブ、２５３ａ…円錐面、２５５…シーブ本体部、２５６…転がり軸受、２５７…可動シーブ、２５７ａ…円錐面、５００…第２のアクチュエータ、５０１…遠心ウエイト、５０２…ランププレート、５０２ａ…軸挿通孔、５０７…分割体挿通孔、５０８…転がり軸受、５０９…軸受ホルダ
【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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