(57)【要約】【課題】組立構造の可動シーブの軸長や重量を増大させることなく剛性を向上させることのできる無段変速機のプーリ構造を提供する。【解決手段】ベルト８が巻き掛けられるプーリ６が回転軸９に一体化された固定シーブ１０とその固定シーブ１０に対して接近もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合された可動シーブ１１とによって構成されるとともに、その可動シーブ１１を固定シーブ１０に向けて押す油圧室１７が可動シーブ１１の固定シーブ１０に対向する面１１ｐとは反対側に設けられたベルト式無段変速機１のプーリ構造において、可動シーブ１１の油圧室側の面１１ｂの外周部に軸線方向に突出した円筒部２０が一体に形成され、油圧室１７を形成している円筒部材１３の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材１６が円筒部２０に一体化するように円筒部２０に密着して嵌合させられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトが巻き掛けられるプーリが回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合された可動シーブとによって構成されるとともに、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押す油圧室が前記可動シーブの前記固定シーブに対向する面とは反対側に設けられたベルト式無段変速機のプーリ構造において、
前記可動シーブの前記油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出した円筒部が一体に形成され、
前記油圧室を形成している円筒部材の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材が前記円筒部に一体化するように前記円筒部に密着して嵌合させられている
ことを特徴とするベルト式無段変速機のプーリ構造。
【請求項２】
前記シリンダ部材は、前記円筒部の内周面に密着するように前記円筒部の内周側に圧入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機のプーリ構造。
【請求項３】
前記円筒部は、前記可動シーブの外周部において前記ベルトが巻き掛かる最外周位置よりも更に外周側に形成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベルトの巻き掛け半径を変更することによって変速比を変化させるベルト式無段変速機のプーリ構造に関し、特に固定シーブに向けて接近あるいは離隔する可動シーブの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機は、動力伝達用のベルトを巻き掛けたプーリの溝幅を変化させることにより、プーリの有効径すなわちベルトの巻き掛かり径を変更して変速比を無段階に制御することが可能な変速機である。具体的には、駆動側および従動側の各プーリが、それぞれ、固定シーブと、その固定シーブに対してプーリ軸の軸線方向に相対移動する可動シーブとによって形成されている。また、例えば油圧などを利用して可動シーブに軸線方向の荷重を作用させるアクチュエータが設けられている。そして、アクチュエータにより可動シーブをプーリ軸の軸線方向に押圧して移動させ、各プーリの固定シーブと可動シーブとが対向する部分に形成されるプーリ溝の溝幅を変化させることにより、ベルトの巻き掛かり径を連続的に変更することができるように構成されている。
【０００３】
上記のようなベルト式無段変速機に関する発明が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された円錐形ディスク式巻掛け伝動装置は、入力軸と、入力軸に一体的に形成された円錐形ディスクと、入力軸に対して軸線方向に運動可能に結合された他方の円錐形ディスク（可動シーブ）とを備えている。可動シーブには、その半径方向外側かつ一方の円錐形ディスクとは反対の側にボス部が形成されており、このボス部の外周側に軸方向に延びる円筒状の環状壁が固く結合されている。また、この環状壁の内面と、可動シーブに設けられ、入力軸に運動可能に嵌合しているフランジの外周面との間には、シールリングを挟んで押圧ピストンが配置されている。可動シーブは押圧ピストンに対して相対的に移動可能に構成されている。そして、環状壁と可動シーブと押圧ピストンとの間には押圧チャンバ（油圧室）が形成されており、油圧室に圧油が供給されることにより可動シーブが軸線方向に移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された無段変速機は、油圧室を構成している可動シーブと環状壁とが別体に形成されていることにより、それらが一体的に形成された構造よりも切削加工が少ないため、加工コストを削減することができるとされている。しかしながら、特許文献１に記載されている構成は、可動シーブの外周部を断面矩形状に切り欠いた段差部に環状壁を外周側から嵌合させた構成であり、その環状壁は可動シーブに密着して嵌合しているとしても可動シーブとは別部材であるから、可動シーブの剛性を高くするようには特には作用しない。そのため可動シーブの形状が、単純な円錐形のディスク形状になるから、ベルトを挟み付けることによる反力に対する曲げ剛性が低くならざるを得ない。このような不都合を解消するために可動シーブを肉厚に形成するとすれば、それに伴って回転軸に嵌合させるためのボス部が長くなるので、結局は、可動シーブの軸長および重量が増加してしまう可能性がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、組立構造の可動シーブの軸長や重量を増大させることなく剛性を向上させることのできる無段変速機のプーリ構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ベルトが巻き掛けられるプーリが回転軸に一体化された固定シーブとその固定シーブに対して接近もしくは離隔するように軸線方向で移動するように嵌合された可動シーブとによって構成されるとともに、その可動シーブを前記固定シーブに向けて押圧する油圧室が前記可動シーブの前記固定シーブに対向する面とは反対側に設けられたベルト式無段変速機のプーリ構造において、前記可動シーブの前記油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出した円筒部が一体に形成され、前記油圧室を形成している円筒部材の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材が前記円筒部に一体化するように前記円筒部に密着して嵌合させられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記シリンダ部材は、前記円筒部の内周面に密着するように前記円筒部の内周側に圧入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である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記円筒部は、前記可動シーブの外周部において前記ベルトが巻き掛かる最外周位置よりも更に外周側に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である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、可動シーブの油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出した円筒部が一体に形成され、油圧室を形成している円筒部材の内周面に液密状態を維持して摺接させられているシリンダ部材が円筒部に一体化するように円筒部に密着して嵌合させられている。固定シーブに向けた推力を可動シーブに加えてベルトを各シーブの間に挟み付ける場合、プーリがベルトを挟み付けることによる反力で可動シーブに作用する曲げモーメントが大きくなる。一方、可動シーブには、円筒部が軸線方向に突出した状態に形成されているから、その断面係数（もしくは断面二次モーメント）が大きくなる。その結果、ベルトを挟み付けることに伴う曲げモーメントが大きいとしても、可動シーブの剛性が高いことにより、その変形を防止もしくは抑制することができる。つまり、可動シーブの油圧室側の面の外周部に軸線方向に突出させて円筒部を一体に形成したことにより、その円筒部によって剛性が高くなり、その結果、可動シーブ自体の肉厚を特に厚くする必要がなくなり、それに伴って可動シーブの軸長や重量の増大を回避もしくは抑制することができる。
【００１１】
また、この発明によれば、シリンダ部材は、円筒部の内周面に密着するように円筒部の内周側に圧入されている。油圧やプーリが回転することに伴って油圧室で生じる遠心油圧によりシリンダ部材が円筒部の内周面に、より強固に押し付けられ、その結果、シリンダ部材の緩みや油圧の漏洩などを確実に防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係るベルト式無段変速機の具体例を示す部分断面図である。
【図２】この発明に係るベルト式無段変速機を車両に搭載したときの動力伝達経路を説明するための概略図である。
【図３】この発明に係る可動シーブの具体例においてベルトが最外周位置に巻き掛かっている状態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明に係るベルト式無段変速機のプーリ構造の具体例について説明する。図２は、この発明に係るベルト式無段変速機を車両に搭載した場合の動力伝達経路を示しており、ベルト式無段変速機１には、エンジンや電動機などの動力源２から動力が伝達され、伝達されたトルクを変化させてカウンタギヤユニット３およびデファレンシャルギヤ４を介して車輪５に出力するように構成されている。
【００１４】
ベルト式無段変速機１の基本的な構成は従来知られたものと同様であって、動力源２から動力が伝達されて回転するプライマリプーリ６と、そのプライマリプーリ６の回転中心軸線に互いに平行に配置されてプライマリプーリ６から動力が伝達されることによって回転するセカンダリプーリ７と、それらのプーリ６，７に巻き掛けられて動力を伝達するベルト８とで構成されている。なお、プライマリプーリとセカンダリプーリとの構成は略同一であるので、以下の説明では、便宜上、プライマリプーリを例に挙げて説明する。
【００１５】
プライマリプーリ６は、入力軸９と一体に形成された固定シーブ１０と、可動シーブ１１とによって構成されている。入力軸９の両端部は、図１に示すように、図示しないハウジングに嵌合させられている軸受１２ａ，１２ｂにより回転自在にそれぞれ保持されている。軸受１２ｂの内輪は、後述するシリンダ（円筒部材）１３とともに、入力軸９のボス部の壁面に対して軸線方向にロックナット１４により押圧され固定されている。
【００１６】
また、プライマリプーリ６を構成する固定シーブ１０と可動シーブ１１とは、互いに対向した面１０ｐ，１１ｐ（以下、プーリ面と記す。）が円錐状（テーパ状）に形成されている。それら対向したプーリ面１０ｐ，１１ｐ同士の間に形成されたベルト巻き掛け溝にベルト８が巻き掛けられている。この固定シーブ１０と可動シーブ１１とは、ベルト８を挟み付ける挟圧力に基づく摩擦力に応じてベルト８に動力を伝達するように構成されている。
【００１７】
可動シーブ１１は、その固定シーブ１０と対向して配置されかつ入力軸９の軸線方向に沿って移動することができ、かつ、入力軸９と共に回転するように構成されている。可動シーブ１１には、中空状のボス部１１ａが一体に形成され、そのボス部１１ａの内周面と入力軸９の外周面との間の図示しないスプラインやキーなどにより可動シーブ１１と入力軸９とが連結されている。このように構成することで、可動シーブ１１は、入力軸９のトルクがスプラインやキーによって伝達されて回転することができる。また、可動シーブ１１は、スプラインやキーなどに沿って入力軸９の軸線方向に相対的に移動することができる。
【００１８】
この可動シーブ１１を軸線方向に移動させるための機構が、固定シーブ１０と対向する面とは反対側に設けられている。図１に示す例では、油圧アクチュエータ１５が可動シーブ１１の背面に設けられている。油圧アクチュエータ１５は、可動シーブ１１と、可動シーブ１１を覆うように中空状に形成されたシリンダ（円筒部材）１３と、後述するシリンダ部材１６とにより区画された部分である油圧室１７を備えている。この油圧室１７には、図示しないオイルポンプから入力軸９の軸心部分に形成された油路１８および油路１８から入力軸９の外周側に連通した油路１９を介して圧油が供給されるように構成されている。そのため、油圧アクチュエータ１５に供給される油量もしくは油圧に応じて可動シーブ１１が軸線方向の荷重を受けて移動する。
【００１９】
また、可動シーブ１１の油圧室側の面１１ｂの外周部には、図１および図３に示すように、軸線方向に突出した円筒部２０が一体に形成されている。円筒部２０は、可動シーブ１１の外周部においてベルト８が巻き掛かる最外周位置よりも更に外周側に形成されている。
【００２０】
この円筒部２０の内周面２０ａには、図１に示すように、シリンダ部材１６が嵌合している。シリンダ部材１６は、円筒形状であって、その一方の端部１６ａの外周面が円筒部２０の内周面２０ａに圧入されている。一方、シリンダ部材１６の他方の端部１６ｂは、フランジ状に形成されており、プーリの軸線方向に摺動するようにシリンダ１３の内周面１３ａに嵌合している。また、シリンダ部材１６の他方の端部１６ｂには、油圧室１７から圧油がケース内に漏洩することを防止または抑制するためのシールリングＳが嵌合されている。なお、シリンダ部材と可動シーブの円筒部とは、例えば溶接により結合されてもよい。
【００２１】
つぎに、上述したベルト式無段変速機１を車両に搭載した場合の作用について説明する。図２に示しているベルト式無段変速機１は、プライマリプーリ６の各シーブ１０，１１同士の間隔を変化させてベルト８の巻き掛け半径を変化させることで、変速比が変化する。また、その変速比に応じたベルト８の巻き掛け半径での挟圧力をセカンダリプーリ７により付与している。具体的には、プライマリプーリ６の油圧アクチュエータ１５に供給する油量を制御することで、可動シーブ１１の位置を制御して変速比を変化させるとともに、セカンダリプーリ７の油圧アクチュエータ７ａの油圧を制御することで可動シーブ７ｂの軸線方向の推力を変化させて挟圧力を変化させている。
【００２２】
車両が定常走行する場合、変速比は最高速側の変速比（最小変速比）に設定されるのが通常であり、その場合、プライマリプーリ６に対するベルト８の巻き掛け半径は最大になる。したがってプライマリプーリ６がベルト８を挟み付けることによる反力で可動シーブ１１に作用する曲げモーメントが大きくなる。一方、可動シーブ１１には、前述した円筒部２０が最外周側に軸線方向に延び出た状態に形成されているから、可動シーブ１１は単純なディスク形状ではなく円筒状をなすことになり、その断面係数（もしくは断面二次モーメント）が大きくなる。その結果、ベルト８を挟み付けることに伴う曲げモーメントが大きいとしても、可動シーブ１１の剛性が高いことにより、その変形を防止もしくは抑制することができる。このように、この発明に係るプーリ構造によれば、可動シーブ１１の外周部に軸線方向に突出させて円筒部２０を一体に形成したことにより、その円筒部２０によって剛性が高くなり、その結果、可動シーブ１１自体の肉厚を特に厚くする必要がなくなり、それに伴って可動シーブ１１の軸長や重量の増大を回避もしくは抑制することができる。
【００２３】
また、シリンダ部材１６を円筒部２０の内周側に圧入した構成であれば、油圧やプライマリプーリ６が回転することに伴って油圧室１７で生じる遠心油圧によりシリンダ部材１６が円筒部２０の内周面に、より強固に押し付けられ、その結果、シリンダ部材１６の緩みや油圧の漏洩などを確実に防止もしくは抑制することができる。
【００２４】
なお、この発明に係るプーリ構造を設ける対象はプライマリプーリに限らず、セカンダリプーリに設けてもよい。また、この発明に係るベルト式無段変速機は、固定シーブと可動シーブとでベルトを挟み、それらの摩擦によって動力が伝達されるように構成されていればよいので、各シーブおよびベルトを金属材料で形成し、それらを潤滑させるためにオイルを供給したベルト式無段変速機であってもよく、各シーブとベルトとの接触面に樹脂材料を被覆したベルト式無段変速機であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１…ベルト式無段変速機、  ６…プライマリプーリ、  ８…ベルト、  ９…入力軸（回転軸）、  １０…（プライマリプーリの）固定シーブ、  １１…（プライマリプーリの）可動シーブ、  １１ｐ，１２ｐ…プーリ面、  １３…シリンダ（円筒部材）、  １６…シリンダ部材、  １７…油圧室、  ２０…（プライマリプーリの）円筒部。
【図１】
2014142040.tif 000003
【図２】
2014142040.tif 000004
【図３】
2014142040.tif 000005