(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定される固定シーブと前記回転軸の軸方向に摺動可能に備えられる可動シーブとによって溝が形成される一組のプーリを備え、前記一組のプーリの前記溝に無端状のベルトが巻掛けられて構成される無段変速機構を有する無段変速機であって、
前記一組のプーリのうち少なくとも一方は、アクチュエータの動作により前記可動シーブを進退させるスライド機構を備え、
前記スライド機構は、
ローラを有し、前記アクチュエータの動作により回転するスライドブロックと、
前記ローラが当接するカム面を有し、前記ケースに係止された固定ブロックと、を備え、
前記スライド機構の一端は、スラスト力を受ける第１の軸受を介して前記可動シーブを押圧し、
前記回転軸は、前記回転軸の径方向外側に固定され、同軸に回転する円環部を有し、前記スライド機構の他端は、スラスト力を受ける第２の軸受を介して、前記円環部に支持され、
前記アクチュエータが前記スライドブロックの前記固定ブロックに対する周方向の位置を変化させることにより、前記ローラの前記カム面への当接位置が変化することで、前記スライドブロックが軸方向に変位し、前記可動シーブを進退させ、
前記第１の軸受けと、前記第２の軸受けと、前記ローラと前記カム面とが当接する位置と、が軸方向の略同一の位置で積層して配置される
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機であって
前記円環部は、前記回転軸に固定されるベアリングの内輪であり、
前記ベアリングの外輪が前記無段変速機構を収装するケースに支持される
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機であって、
前記固定ブロックは、径方向外側に延設されたリブを有し、
前記リブが前記ケースに形成されたリブ受けに係合することで、前記固定ブロックが前記ケースへと係止されることを特徴とする無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一組のプーリにベルト又はチェーンを掛け渡して構成される無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一組のプーリにベルト又はチェーンを掛け渡し、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの溝幅をモータ等のアクチュエータにより機械的に動作させる無段変速機が知られている。
【０００３】
特許文献１には、可動プーリディスクを、ネジ機構を介して軸方向に動作させて固定プーリディスクと可動プーリディスクとの間のプーリ幅を変化させる無段変速機用プーリ幅調節装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３９２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の無段変速機は、可動プーリによりベルトを挟持したときの挟持力の反力が、ボールベアリングのインナーレースからアウターレースへと伝わりプーリ幅調節装置に入力され、さらにボールベアリングのアウターレースからインナーレースへと伝わり、回転軸のナットで受け止める構成である。
【０００６】
このような構成では、ベルト挟持力の反力がボールベアリングに対してラジアル方向だけでなくスラスト方向に入力されるので、ボールベアリングのスラルト方向の許容値によりベルトの挟持力が制限される。従って、無段変速機の入力トルクの上限がボールベアリングの許容値により制限されてしまう。
【０００７】
これに対して、無段変速機の入力トルクを大きくするためには、ボールベアリングの許容値を大きくする必要があるが、ボールベアリングが大型化し、無段変速機の重量やサイズが大型化するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、重量やサイズを大型化させない無段変速機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】
本発明のある実施態様によると、回転軸に固定される固定シーブと回転軸の軸方向に摺動可能に備えられる可動シーブとによって溝が形成される一組のプーリを備え、一組のプーリの溝に無端状のベルトが巻掛けられて構成される無段変速機構を有する無段変速機であって、一組のプーリのうち少なくとも一方は、アクチュエータの動作により可動シーブを進退させるスライド機構を備え、スライド機構は、ローラを有し、アクチュエータの動作により回転するスライドブロックと、ローラが当接するカム面を有し、ケースに係止された固定ブロックと、を備え、スライド機構の一端は、スラスト力を受ける第１の軸受を介して可動シーブに当接し、回転軸は、同軸に回転する円環部を有し、スライド機構の他端は、スラスト力を受ける第２の軸受を介して、円環部に支持され、アクチュエータがスライドブロックの固定ブロックに対する周方向の位置を変化させることにより、ローラのカム面への当接位置が変化することで、スライドブロックが軸方向に変位し、可動シーブを進退させ、第１の軸受けと、第２の軸受けと、ローラとカム面とが当接する位置と、が軸方向の略同一の位置で積層して配置される。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様によると、ベルト挟持力の反力はスラスト力を受ける第１の軸受及び第２の軸受によりを介して、回転軸の円環部により受け止められるため、ラジアル方向に力を受けるベアリングと比較してベルト挟持力の許容値が大きくなる。従って、第１及び第２の軸受のサイズや重力が大型化することなく、無段変速機の重量やサイズを大型化させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の無段変速機の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態の無段変速機構のセカンダリプーリの説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態の固定部の詳細を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態の固定部の詳細を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態の無段変速機１を有する駆動装置の構成の示す説明図である。
【００１４】
駆動装置は、エンジン５と、無段変速機１とを備える。エンジン５の回転は、無段変速機１により無段階に変速して出力される。
【００１５】
エンジン５により駆動されるクランク軸１１の回転は、トルクコンバータ２及び前後進切換機構３を介して無段変速機構４に伝達される。
【００１６】
トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチを備えており、油圧によりコンバータ状態及びロックアップ状態（スリップロックアップ）に制御される。
【００１７】
前後進切換機構３は、トルクコンバータ２の出力軸であるタービン軸６の回転を無段変速機構４に正（前進）方向に伝達するための前進用クラッチと、逆（後退）方向に伝達するための後退用ブレーキとを備えている。
【００１８】
無段変速機１は、無段変速機構４を備えて構成される。無段変速機構４は、前後進切換機構３に連結される入力軸１２に連結されるプライマリプーリ１５と、入力軸１２と並列に配置される出力軸１３に連結されるセカンダリプーリ１６と、プライマリプーリ１５とセカンダリプーリ１６との間に掛け渡される無端のベルト（Ｖベルト）１７とを備えるベルト式無段変速機構である。
【００１９】
プライマリプーリ１５には、固定プーリ（固定シーブ）１５ａと、固定プーリ１５ａに対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定プーリとの間にＶ溝を形成する可動プーリ（可動シーブ）１５ｂと、可動プーリ１５ｂの背面に設けられて可動プーリ１５ｂを軸方向に変位させるスライド機構２１とを備える。
【００２０】
同様にセカンダリプーリ１６には、固定プーリ（固定シーブ）１６ａと、可動プーリ（可動シーブ）１６ｂと、可動プーリ１６ｂの背面に設けられて可動プーリ１６ｂを軸方向に変位させるスライド機構２２とを備える。
【００２１】
スライド機構２１、２２により可動プーリ１５ｂ、１６ｂを変位させると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト１７と各プーリ１５、１６との接触半径が変化して、無段変速機構４の変速比が無段階に変化する。
【００２２】
セカンダリ軸１４の回転は、終減速装置１８を介して車輪に伝達される。
【００２３】
制御装置４０は、プライマリプーリ１５とセカンダリプーリ１６とのスライド機構２１、２２をそれぞれ制御することにより、無段変速機構４の変速比を制御する。
【００２４】
次に、セカンダリプーリ１６のスライド機構２２の構成を説明する。プライマリプーリ１５のスライド機構２１も同様の構造であるので、説明は省略する。
【００２５】
図２は、本実施形態のセカンダリプーリ１６を説明するための断面図である。
【００２６】
出力軸１３の外周には、可動プーリ１６ｂが備えられる。可動プーリ１６ｂは、スライド機構２２により出力軸１３の軸方向に摺動可能に取付けられる。
【００２７】
スライド機構２２は、スライドカム５１、固定カム５２、リング部５３、アクチュエータ６０を備える。
【００２８】
スライドカム５１は、アクチュエータ６０の動作により可動プーリ１６ｂを軸方向に進退させる。例えばアクチュエータ６０は電動モータであり、アクチュエータ６０の回転がウォームギヤ等を介してスライドカム５１を回転させるように構成されている。
【００２９】
スライドカム５１と可動プーリ１６ｂとの間にはスラストベアリング７１（第１の軸受部）が介装される。スラストベアリング７１は、スラスト方向に力を受けるニードル又はローラが周方向に並べられたスラスト軸受により構成される。
【００３０】
スライドカム５１の外周にはリング部５３が備えられる。スライドカム５１とリング部５３とは軸方向のスプラインにより嵌合され、リング部５３の動作に対して、スライドカム５１が軸方向に摺動可能に構成される。リング部５３は、アクチュエータ６０により周方向に回転させられることで、スライドカム５１を回転させる。
【００３１】
固定カム５２は、図３で後述するように、外周側に複数のリブ５２１が突出して形成されている。リブ５２１は、ケース９の内周に形成されたリブ受け溝９ａに係合することで、固定カム５２を出力軸１３に対して回転不可能に支持する。
【００３２】
出力軸１３には固定ナット５５が螺合されており、固定カム５２と固定ナット５５との間にはスラストベアリング７２が介装される。スラストベアリング７２は、スラストベアリング７１と同様に、スラスト方向に力を受けるニードル又はローラが周方向に並べられたスラスト軸受により構成される。
【００３３】
固定ナット５５は、出力軸１３に形成されたストッパ１３１に当接することで、固定ナット５５が、出力軸１３の軸方向での位置決めがなされる。
【００３４】
出力軸１３には、出力軸１３をケース９に支持するボールベアリング７０が設けられる。ボールベアリング７０は、インナーレース７０ａが出力軸１３に嵌合し、アウターレース７０ｂがケース９に嵌合する。
【００３５】
このような構成により、プライマリプーリ１５の回転はＶベルト１７を介してＶベルト１７を挟持するセカンダリプーリ１６の固定プーリ１６ａ及び可動プーリ１６ｂに伝達され、出力軸１３を回転させる。
【００３６】
このとき、固定プーリ１６ａ、可動プーリ１６ｂ及び固定ナット５５が、出力軸１３と共に回転する。スライドカム５１及び固定カム５２は、スラストベアリング７１、７２により軸受され、出力軸１３に対しては不動である。
【００３７】
可動プーリ１６ｂは、スライドカム５１による推力によりＶベルト１７を挟持する。スライドカム５１によるＶベルトの挟持力の反力は、スラストベアリング７１、スライドカム５１、固定カム５２及びスラストベアリング７２に伝達され、固定ナット５５がこの反力を受ける。すなわち、セカンダリプーリ１６においては、可動プーリ１６ｂの推力は出力軸１３において完結しており、ケース９や、出力軸１３をケース９に支持するボールベアリング７０には伝わらない。
【００３８】
次に、スライド機構２２による可動プーリ１６ｂの移動を説明する。
【００３９】
図３は、本実施形態のスライドカム５１と固定カム５２との要所の説明図である。
【００４０】
固定カム５２の外周には複数のリブ５２１が突設して形成されている。リブ５２１は、ケース９の内周に形成されたリブ受け溝９ａに係合することで、ケース９との間の相対回転が規制される。
【００４１】
固定カム５２の上面側、すなわち、スライドカム５１と当接する側には、カム面５２２が形成されている。カム面５２２は三つに等分されており、それぞれが周方向に反時計回り方向に隆起して形成される。スライドカム５１の周方向外側には三つのローラ５１１がそれぞれ回転可能に取付けられている。スライドカム５１の三つのローラ５１１が、スライドカム固定カム５２の三つのカム面５２２にそれぞれ当接する。
【００４２】
スライドカム５１が固定カム５２に対して反時計回り方向に回転すると、ローラ５１１がカム面５２２の勾配を上昇する。この結果、スライドカム５１は、可動プーリ１６ｂが固定プーリ１６ａに近づく方向に移動する。
【００４３】
一方、スライドカム５１が固定カム５２に対して時計回り方向に回転すると、ローラ５１１がカム面５２２の勾配を下降する。この結果、スライドカム５１は、可動プーリ１６ｂが固定プーリ１６ａから離れる方向に移動する。
【００４４】
このような構成により、アクチュエータ６０の動作によってリング部５３を回転させることによりスライドカム５１を固定カム５２に対して回転させることによって、スライドカム５１が軸方向に移動し、スラストベアリング７１を介して可動プーリ１６ｂを押圧することで、可動プーリ１６ｂと固定プーリ１６ａとの溝幅が変更される。
【００４５】
以上のように、本発明の実施の形態の無段変速機構４は、回転軸（出力軸１３）に固定される固定プーリ１６ａと、回転軸の軸方向に摺動可能に備えられる可動プーリ１６ｂとによって溝が形成される一組のプーリ（プライマリプーリ１５、セカンダリプーリ１６）を備え、一組のプーリの溝に無端状のＶベルト１７が巻掛けられて構成される無段変速機構４を備える無段変速機１であって、プーリ（プライマリプーリ１５又はセカンダリプーリ１６）のうち少なくとも一方は、アクチュエータ６０の動作により可動プーリ１６ｂを進退させるスライド機構２２を備える。
【００４６】
スライド機構２２の一端は、スラスト力を受ける第１の軸受（スラストベアリング７１）を介して可動プーリ１６ｂに当接し、出力軸１３は、同軸に回転する円環部（固定ナット５５）を有し、スライド機構２２の他端は、スラスト力を受ける第２の軸受（スラストベアリング７２）を介して、固定ナット５５に支持されるように構成される。
【００４７】
このように、本発明の第１実施形態の無段変速機１は、可動プーリ１６ｂを押圧してＶベルト１７を挟持させるスライド機構２２が、スラスト力を受ける軸受（スラストベアリング７１及びスラストベアリング７２を介して、出力軸１３に固定された固定ナット５５により受け止められる構成となっている。
【００４８】
従って、可動プーリ１６ｂによるベルト挟持力の反力はスラストベアリング７１及びスラストベアリング７２によりスラスト力として受けて、出力軸１３の固定ナット５５により受け止められるため、ラジアル方向に力を受けるボールベアリングと比較して、同程度のサイズでもベルト挟持力の許容値が大きくなる。従って、スラストベアリング７１及びスラストベアリング７２のサイズや重力が大型化することなく、無段変速機の重量の増加やサイズの大型化を抑制できる。この効果は請求項１に対応する。
【００４９】
無段変速機１のスライド機構２０は、アクチュエータ６０の動作により回転するスライドブロック５１とケース９に係止された固定ブロック５２とからなる。アクチュエータ６０がスライドブロック５１の固定ブロック５２に対する周方向の位置を変化させることにより、スライドブロック５１が軸方向に変位し、可動プーリ１６ｂを進退させる。
【００５０】
このような構成により、モータ等のアクチュエータ６０によってスライドブロック５１を回転させることで可動プーリ１６ｂを進退させることができる。特に、可動プーリ１６ｂの位置はスライドブロック５１の軸方向の旋回角度により決定されるので、油圧を用いて可動プーリ１６ｂを進退させる構成と比較して、常に油圧を供給する必要がなくなり、無段変速機１の変速のためのエネルギー効率を高められる。この効果は請求項３に対応する。
【００５１】
固定ブロック５２は、径方向外側に延設されたリブ５２１を有し、リブ５２１がケース９に形成されたリブ受け９ａに係合することで、固定ブロック５２がケース９へと係止されるので、簡易な構成によって、可動プーリを進退させることができる。この効果は請求項４に対応する。
【００５２】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態の無段変速機１の構成を説明する。
【００５３】
図４は、本発明の第２実施形態のセカンダリプーリ１６を説明するための断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５４】
出力軸１３には自在ナット７５が嵌装されている。自在ナット７５は出力軸１３の軸方向に対して摺動可能に取付けられる。自在ナット７５の可動プーリ１６ｂ側は、スラストベアリング７２に当接する。
【００５５】
出力軸１３には、出力軸１３をケース９に支持するボールベアリング７０が設けられる。ボールベアリング７０は、インナーレース（内輪）７０ａが出力軸１３に嵌合し、アウターレース（外輪）７０ｂがケース９に嵌合する。ボールベアリング７０は、固定ナット７６により出力軸１３に固定される。
【００５６】
自在ナット７５の自在ナット７５の可動プーリ１６ｂと軸方向の逆側は、ボールベアリング７０のインナーレース７０ａに当接する。
【００５７】
このような構成により、本発明の第２実施形態では、可動プーリ１６ｂは、スライドカム５１による推力によりＶベルト１７を挟持する。スライドカム５１によるＶベルトの挟持力の反力は、スラストベアリング７１、スライドカム５１、固定カム５２、スラストベアリング７２及び自在ナット７５に伝達され、固定ナット７６によって固定されるボールベアリング７０のインナーレース７０ａがこの反力を受ける。このように、第１の実施形態と同様に、セカンダリプーリ１６においては、可動プーリ１６ｂの推力は出力軸１３において完結しており、ケース９には伝わらない。
【００５８】
従って、第１実施形態と同様に、可動プーリ１６ｂによるベルト挟持力の反力はスラストベアリング７１及びスラストベアリング７２によりスラスト力として受けて、出力軸１３のボールベアリング７０のインナーレース７０ａ及びこれを固定する固定ナット７６により受け止められるため、ベルト挟持力の許容値が大きくなる。従って、スラストベアリング７１及びスラストベアリング７２のサイズや重力が大型化することなく、無段変速機の重量の増加やサイズが大型化を抑制できる。この効果は請求項２に対応する。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する主旨ではない。
【００６０】
上記実施形態ではセカンダリプーリ１６を例に説明したが、プライマリプーリ１５についても同様に適用できる。
【００６１】
上記実施形態では、プーリ間にＶベルト１７を掛け渡したベルト式無段変速機構４を例に説明したが、これに限られない。Ｖベルト１７の代わりにプーリ間にチェーンを掛け渡した無段変速機構であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１    無段変速機
４    無段変速機構
９    ケース
９ａ    リブ受け溝
１２    入力軸
１３    出力軸
１５    プライマリプーリ
１５ａ    固定プーリ（固定シーブ）
１５ｂ    可動プーリ（可動シーブ）
１６    セカンダリプーリ
１６ａ    固定プーリ（固定シーブ）
１６ｂ    可動プーリ（可動シーブ）
１７    ベルト（Ｖベルト）
２１、２２    スライド機構
５１    スライドカム
５２    固定カム
５３    リング部
５５    固定ナット（円環部）
６０    アクチュエータ
７０    ボールベアリング
７０ａ    インナーレース（内輪、円環部）
７０ｂ    アウターレース（外輪）
７１    スラストベアリング（第１の軸受）
７２    スラストベアリング（第２の軸受）
７６    自在ナット（円環部）
【図１】
0005905513.tif 000002
【図２】
0005905513.tif 000003
【図３】
0005905513.tif 000004
【図４】
0005905513.tif 000005