(57)【要約】【課題】  プランジャにかかる油圧反力を確実に受け止める構造を提供する。【解決手段】  セカンダリプーリ２１は、セカンダリ軸１４に固定される固定シーブ２１ａと、これに対向してセカンダリ軸１４に設けられる可動シーブ２１ｂとを備える。セカンダリ軸１４に嵌合するプランジャ２６によって、可動シーブ２１ｂの背面側には作動油室が区画される。セカンダリ軸１４には、固定シーブ２１ａを支持する軸部６１と、これに隣接して可動シーブ２１ｂを支持する軸部６２と、これに隣接してプランジャ２６を支持する軸部６３とが形成され、軸部６１，６２はプランジャ２６の嵌合孔９１より細く形成される。プランジャ２６を軸部６１側から組み付けることができ、プランジャ２６を位置決めするストッパ６４を軸部６３に一体に形成できるため、ストッパ６４の剛性を高めることが容易となり、プランジャ２６にかかる油圧反力を受け止めることが可能となる。【選択図】図３
2006275154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケースに回転自在に収容されるプーリ支持軸と、前記プーリ支持軸に固定される固定シーブと、前記固定シーブに対向して前記プーリ支持軸に軸方向移動自在に設けられる可動シーブとを備える無段変速機のプーリ構造であって、
前記プーリ支持軸に嵌合する嵌合孔を備え、前記可動シーブを進退移動させる作動油室を前記可動シーブの背面側に区画するシェル部材を有し、
前記プーリ支持軸に、前記固定シーブを支持する第１軸部と、前記第１軸部に隣接して前記可動シーブを支持する第２軸部と、前記第２軸部に隣接して前記シェル部材を支持する第３軸部とを形成し、
前記シェル部材の嵌合孔より前記第１および第２軸部を細く形成するとともに、前記シェル部材を軸方向に位置決めするストッパを前記第３軸部に一体に形成することを特徴とする無段変速機のプーリ構造。
【請求項２】
請求項１記載の無段変速機のプーリ構造において、前記ストッパは鍔状に形成されることを特徴とする無段変速機のプーリ構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の無段変速機のプーリ構造において、前記シェル部材は前記第１および第２軸部側から前記第３軸部に組み付けられることを特徴とする無段変速機のプーリ構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機のプーリ構造において、前記プーリ支持軸に、前記シェル部材を組み付けた後に前記可動シーブを組み付け、前記可動シーブを組み付けた後に前記固定シーブを組み付けることを特徴とする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、固定シーブとこれに対向する可動シーブとを備える無段変速機のプーリ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力伝達系に搭載される無段変速機(ＣＶＴ)は、プライマリ軸に設けられるプライマリプーリと、セカンダリ軸に設けられるセカンダリプーリと、これらのプーリに掛け渡される駆動ベルトとを備えており、プーリに対する駆動ベルトの巻き付け径を変化させて変速比を無段階に制御している。プライマリプーリやセカンダリプーリは、それぞれに固定シーブとこれに対向する可動シーブとを備えており、可動シーブの背面側には作動油室を区画するプランジャ等のシェル部材が組み付けられる。この作動油室に対して作動油を供給制御することにより、可動シーブを進退移動させて駆動ベルトの巻き付け径を制御することが可能となっている。
【０００３】
このような無段変速機のプーリ構造としては、固定シーブが一体に形成されたプライマリ軸やセカンダリ軸に対して、固定シーブに対向するように可動シーブが組み付けられるとともに、可動シーブの背面側に配置されるようにシェル部材が組み付けられる構造となっている。そして、プライマリ軸やセカンダリ軸に対してシェル部材を固定するため、プライマリ軸やセカンダリ軸の端部にはナット部材が締め付けられており、ナット部材を用いてシェル部材が締め付け固定されるようになっている(たとえば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平８−１４３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、作動油室に作動油を供給する際には、可動シーブだけでなくシェル部材に対しても油圧が加えられるため、シェル部材を固定するナット部材やその締め付け部位には、シェル部材に作用する推力（約１０ｔ）を受け止めるための強度が必要となる。このような強度を確保するためには、プライマリ軸やセカンダリ軸に形成されるネジ部の長さ寸法や径寸法を拡大する必要があるが、ネジ部の長さ寸法を拡大することは、プライマリ軸やセカンダリ軸の全長を拡大するとともに、プライマリプーリやセカンダリプーリの大型化を招くことになり、望ましい対策とはなっていなかった。また、プライマリ軸やセカンダリ軸に対して固定シーブが一体に形成されることから、ネジ部側から可動シーブを組み付ける必要があるため、可動シーブに規制されるネジ部の径寸法を拡大することは困難となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、シェル部材にかかる推力を確実に受け止めることができるプーリ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無段変速機のプーリ構造は、変速機ケースに回転自在に収容されるプーリ支持軸と、前記プーリ支持軸に固定される固定シーブと、前記固定シーブに対向して前記プーリ支持軸に軸方向移動自在に設けられる可動シーブとを備える無段変速機のプーリ構造であって、前記プーリ支持軸に嵌合する嵌合孔を備え、前記可動シーブを進退移動させる作動油室を前記可動シーブの背面側に区画するシェル部材を有し、前記プーリ支持軸に、前記固定シーブを支持する第１軸部と、前記第１軸部に隣接して前記可動シーブを支持する第２軸部と、前記第２軸部に隣接して前記シェル部材を支持する第３軸部とを形成し、前記シェル部材の嵌合孔より前記第１および第２軸部を細く形成するとともに、前記シェル部材を軸方向に位置決めするストッパを前記第３軸部に一体に形成することを特徴とする。
【０００７】
本発明の無段変速機のプーリ構造は、前記ストッパは鍔状に形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の無段変速機のプーリ構造は、前記シェル部材は前記第１および第２軸部側から前記第３軸部に組み付けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明の無段変速機のプーリ構造は、前記プーリ支持軸に、前記シェル部材を組み付けた後に前記可動シーブを組み付け、前記可動シーブを組み付けた後に前記固定シーブを組み付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プーリ支持軸に固定シーブを支持する第１軸部と可動シーブを支持する第２軸部とを形成するとともに、第１および第２軸部をシェル部材の嵌合孔より細く形成するようにしたので、シェル部材を第１軸部側から第３軸部に向けて案内することができ、シェル部材を軸方向に位置決めするストッパを第３軸部に一体に形成することが可能となる。これにより、ストッパの剛性を高めることが可能となるため、作動油の供給によってシェル部材にかかる推力を確実に受け止めることが可能となる。また、シェル部材を組み付けた後に可動シーブを組み付けることができるため、シェル部材を支持する第３軸部の径寸法が可動シーブによって制限されることがなく、プーリ支持軸の強度を確保することも容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態であるプーリ構造を備える無段変速機１０を示すスケルトン図である。図１に示すように、この無段変速機１０はベルト式無段変速機であり、変速機ケース１１内には、エンジン１２に駆動されるプーリ支持軸としてのプライマリ軸１３と、これに平行となるプーリ支持軸としてのセカンダリ軸１４とが回転自在に収容されている。プライマリ軸１３とセカンダリ軸１４との間には変速機構１５が設けられており、プライマリ軸１３の回転は変速機構１５を介して無段変速された後にセカンダリ軸１４に伝達されるようになっている。そして、セカンダリ軸１４の回転は減速機構１６やディファレンシャル機構１７を介して左右の駆動輪１８に伝達されることになる。
【００１３】
プライマリ軸１３にはプライマリプーリ２０が設けられており、このプライマリプーリ２０は、プライマリ軸１３に固定される固定シーブ２０ａと、これに対向してプライマリ軸１３に軸方向に摺動自在となって装着される可動シーブ２０ｂとを有している。また、セカンダリ軸１４にはセカンダリプーリ２１が設けられており、このセカンダリプーリ２１は、セカンダリ軸１４に固定される固定シーブ２１ａと、これに対向してセカンダリ軸１４に軸方向に摺動自在となって装着される可動シーブ２１ｂとを有している。
【００１４】
プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２１には駆動ベルト２２が巻き付けられており、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２１とのプーリ溝幅を変化させ、駆動ベルト２２の巻き付け径を変化させることにより、プライマリ軸１３の回転を無段階に変速させてセカンダリ軸１４に伝達することが可能となっている。駆動ベルト２２のプライマリプーリ２０に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ２１に対する巻き付け径をＲｓとすると、無段変速機１０の変速比はＲｓ／Ｒｐとなる。
【００１５】
プライマリプーリ２０のプーリ溝幅を変化させるために、プライマリ軸１３にはシェル部材としてのプランジャ２３が固定され、可動シーブ２０ｂにはプランジャ２３の外周面に摺動自在に接触するシリンダ２４が設けられ、プランジャ２３とシリンダ２４とによって可動シーブ２０ｂの背面側には作動油室２５が区画されている。同様に、セカンダリプーリ２１のプーリ溝幅を変化させるため、セカンダリ軸１４にはシェル部材としてのプランジャ２６が固定され、可動シーブ２１ｂにはプランジャ２６の外周面に摺動自在に接触するシリンダ２７が設けられ、プランジャ２６とシリンダ２７とによって可動シーブ２１ｂの背面側には作動油室２８が区画されている。それぞれのプーリ２０，２１のプーリ溝幅は、プライマリ側の作動油室２５に導入されるプライマリ圧と、セカンダリ側の作動油室２８に導入されるセカンダリ圧とを調圧することによって制御される。
【００１６】
なお、可動シーブ２０ｂ，２１ｂに設けられるシリンダ２４，２７には、カバー部材２４ａ，２７ａが取り付けられており、このカバー部材２４ａ，２７ａによってプランジャ２３，２６の背面側にはバランス油室２９ａ，２９ｂが区画されるようになっている。このバランス油室２９ａ，２９ｂに対して作動油を供給することにより、プライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１の回転に伴って作動油室２５，２８内に生じる遠心油圧を打ち消すことができ、プライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１を適切に制御することが可能となっている。
【００１７】
また、プライマリプーリ２０にエンジン動力を伝達するため、クランク軸１２ａとプライマリ軸１３との間にはトルクコンバータ３０および前後進切換機構３１が設けられている。トルクコンバータ３０はクランク軸１２ａに連結されるポンプシェル３０ａとこれに対面するタービンランナ３０ｂとを備えており、タービンランナ３０ｂにはタービン軸３２が連結されている。さらに、トルクコンバータ３０内には、走行状態に応じてクランク軸１２ａとタービン軸３２とを締結するためのロックアップクラッチ３３が組み込まれている。
【００１８】
前後進切換機構３１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列３４、前進用クラッチ３５および後退用ブレーキ３６を備えており、前進用クラッチ３５や後退用ブレーキ３６を作動させることにより、エンジン動力の伝達経路を切り換えるようになっている。前進用クラッチ３５および後退用ブレーキ３６を共に開放すると、タービン軸３２とプライマリ軸１３とは切り離され、前後進切換機構３１はプライマリ軸１３に動力を伝達しないニュートラル状態に切り換えられる。また、後退用ブレーキ３６を開放した状態のもとで前進用クラッチ３５を締結すると、タービン軸３２の回転がそのままプライマリプーリ２０に伝達される。さらに、前進用クラッチ３５を開放した状態のもとで後退用ブレーキ３６を締結すると、タービン軸３２の回転が逆転されてプライマリプーリ２０に伝達されることになる。
【００１９】
図２は無段変速機１０の油圧制御系および電子制御系を示す概略図である。図２に示すように、プライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１に作動油を供給するため、無段変速機１０にはエンジン１２に駆動されるオイルポンプ４０が設けられている。オイルポンプ４０の吐出口に接続されるセカンダリ圧路４２は、セカンダリプーリ２１の作動油室２８に接続されるとともにセカンダリ圧調整弁４３の調圧ポート４３ａに接続されている。このセカンダリ圧調整弁４３によって調圧されるライン圧つまりセカンダリ圧は、駆動ベルト２２にスリップを生じさせることのない圧力に調整される。また、セカンダリ圧路４２はプライマリ圧調整弁４４の入力ポート４４ａに接続されており、プライマリ圧調整弁４４の出力ポート４４ｂから延びるプライマリ圧路４５はプライマリプーリ２０の作動油室２５に接続されている。プライマリ圧調整弁４４によって、セカンダリ圧は目標変速比などに応じたプライマリ圧に調圧され、プライマリプーリ２０の溝幅が設定される。
【００２０】
ここで、プライマリ圧はセカンダリ圧を減圧した圧力であるが、作動油室２５の受圧面積は作動油室２８に比べて大きく設定されるため、プライマリ圧を制御することにより、プライマリプーリ２０の溝幅を変化させるとともに、駆動ベルト２２を介してセカンダリプーリ２１の溝幅を変化させることができる。セカンダリ圧調整弁４３とプライマリ圧調整弁４４はそれぞれ電磁圧力制御弁であり、ＣＶＴ制御ユニット４１からソレノイドコイル４３ｂ，４４ｃに供給される電流値を制御することによって、セカンダリ圧とプライマリ圧とを調圧することが可能となる。
【００２１】
プライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１の溝幅を制御して無段変速機１０の変速比を制御するＣＶＴ制御ユニット４１は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムやエンジントルクマップなどが格納されており、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されるようになっている。また、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵには各種センサから車両の走行状態を示す検出信号が入力される。
【００２２】
ＣＶＴ制御ユニット４１に検出信号を入力する各種センサとしては、プライマリプーリ２０の回転数を検出するプライマリ回転数センサ５０、セカンダリプーリ２１の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ５１、アクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ５２、車速を検出する車速センサ５３、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ５４などがある。また、ＣＶＴ制御ユニット４１にはエンジン制御ユニット５５が接続されており、無段変速機１０とエンジン１２とは相互に協調して制御されるようになっている。
【００２３】
続いて、セカンダリプーリ２１のプーリ構造について説明する。図３はセカンダリプーリ２１を構成する各部品の構造を示す分解図であり、図４(Ａ)および(Ｂ)はセカンダリプーリ２１を組み立てた状態で示す断面図である。図４(Ａ)は可動シーブ２１ｂを固定シーブ２１ａに近づく方向に前進移動させた状態を示し、図４(Ｂ)は可動シーブ２１ｂを固定シーブ２１ａから離れる方向に後退移動させた状態を示している。なお、プライマリプーリ２０についてもセカンダリプーリ２１と同様のプーリ構造を有している。
【００２４】
図３および図４に示すように、セカンダリ軸１４は、固定シーブ２１ａを支持する第１軸部６１と、これに隣接して可動シーブ２１ｂを支持する第２軸部６２と、これに隣接してプランジャ２６を支持する第３軸部６３とを有している。可動シーブ２１ｂを支持する軸部６２は、固定シーブ２１ａを支持する軸部６１の径寸法よりも太く形成されており、プランジャ２６を支持する軸部６３は、可動シーブ２１ｂを支持する軸部６２の径寸法よりも太く形成されている。さらに、軸部６３にはプランジャ２６を軸方向に位置決めするためのストッパ６４が一体に形成されており、このストッパ６４は軸部６３の外周面から径方向外方に広がる鍔状に形成されている。つまり、セカンダリ軸１４の径寸法は、軸部６１、軸部６２、軸部６３、ストッパ６４の順に、段階的に太くなるように形成されている。
【００２５】
このセカンダリ軸１４に固定される固定シーブ２１ａは、貫通孔７０を備えるスリーブ部７１と、コーン面７２を備えるディスク部７３とを有しており、固定シーブ２１ａは軸部６１に対して焼嵌めによって固定されている。また、固定シーブ２１ａに対向するようにセカンダリ軸１４に組み付けられる可動シーブ２１ｂは、スプライン歯が形成された貫通孔８０を備えるスリーブ部８１と、コーン面８２を備えるディスク部８３とを有しており、可動シーブ２１ｂは軸部６２に対して軸方向に移動自在にスプライン結合されている。対面する一対のコーン面７２，８２によって駆動ベルト２２が挟まれるようになっており、図４(Ａ)に示すように、可動シーブ２１ｂを固定シーブ２１ａに近づける方向に前進移動させると、駆動ベルト２２の巻き付け径を拡大させることが可能となる一方、図４(Ｂ)に示すように、可動シーブ２１ｂを固定シーブ２１ａから離れる方向に後退移動させると、駆動ベルト２２の巻き付け径を縮小することが可能となっている。
【００２６】
このように可動シーブ２１ｂを進退移動させるため、セカンダリ軸１４にはプランジャ２６が固定されており、このプランジャ２６によって可動シーブ２１ｂの背面側には作動油室２８が区画されている。プランジャ２６は板材をプレス加工することによって略テーパ状に形成されており、その内周部９０には軸部６３に嵌合する嵌合孔９１が形成され、外周部９２にはオイルシールが組み込まれる環状溝９３が形成されている。そして、プランジャ２６の内周部９０を軸部６３に対して圧入することにより、プランジャ２６はセカンダリ軸１４に対して固定されるとともに、その外周部９２がシリンダ２７の内周面に対して摺動自在に接触するようになっている。
【００２７】
また、軸部６３には鍔状のストッパ６４が一体に形成されるため、軸部６３に対してプランジャ２６を圧入する際には、内周部９０が当接するストッパ６４によってプランジャ２６は軸方向に位置決めされることになる。しかも、ストッパ６４はセカンダリ軸１４に一体に形成されており、ストッパ６４の剛性を高めることが容易であるため、図４(Ａ)に示すように、作動油室２８に作動油が供給されて可動シーブ２１ｂが前進移動する場合であっても、プランジャ２６が受ける油圧反力をストッパ６４によって確実に受け止めることが可能となる。
【００２８】
このようなセカンダリプーリ２１を組み立てる際には、まずセカンダリ軸１４の軸部６３に対してプランジャ２６が圧入され、プランジャ２６が圧入された後に可動シーブ２１ｂが軸部６２に対してスプライン結合され、可動シーブ２１ｂが組み付けられた後に固定シーブ２１ａが軸部６１に対して焼嵌めされることになる。そして、セカンダリプーリ２１を変速機ケース１１内に収容する際には、セカンダリ軸１４の一端は軸受９５を介して支持される一方、セカンダリ軸１４の他端は固定シーブ２１ａに組み付けられた軸受９６を介して支持されるようになっている。
【００２９】
このように、セカンダリ軸１４と固定シーブ２１ａとを別部品によって構成するとともに、セカンダリ軸１４の軸部６１，６２をプランジャ２６の嵌合孔９１より細く形成するようにしたので、プランジャ２６を軸部６１側から軸部６３に組み付けることができ、プランジャ２６を軸方向に位置決めするストッパ６４を軸部６３に一体に形成することが可能となる。これにより、ストッパ６４の剛性を高めることが可能となるため、作動油の供給によってプランジャ２６にかかる推力を確実に受け止めることが可能となる。また、プランジャ２６を組み付けた後に可動シーブ２１ｂを組み付けることができるため、プランジャ２６を支持する軸部６３の径寸法が可動シーブ２１ｂによって制限されることがなく、セカンダリ軸１４の強度を確保することも可能となる。
【００３０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、プライマリ軸１３やセカンダリ軸１４に固定されるとともに作動油室を区画するシェル部材としてプランジャ２６が設けられているが、これに限られることはなく、可動シーブ２１ｂにプランジャを設けるとともに、プライマリ軸１３やセカンダリ軸１４にシェル部材としてのシリンダを設けるようにしても良い。
【００３１】
また、セカンダリ軸１４と可動シーブ２１ｂとは、相互にスプライン歯を噛み合わせることによりスプライン結合しているが、これに限られることはなく、ボールスプライン構造によってセカンダリ軸１４と可動シーブ２１ｂとスプライン結合させるようにしても良い。
【００３２】
さらに、固定シーブ２１ａは焼嵌めによってセカンダリ軸１４に対して固定され、プランジャ２６は圧入によってセカンダリ軸１４に対して固定されているが、固定シーブ２１ａを圧入等によって固定しても良く、プランジャ２６を焼嵌め等によって固定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施の形態であるプーリ構造を備える無段変速機を示すスケルトン図である。
【図２】無段変速機の油圧制御系および電子制御系を示す概略図である。
【図３】セカンダリプーリを構成する各部品の構造を示す分解図である。
【図４】(Ａ)および(Ｂ)はセカンダリプーリを組み立てた状態で示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    無段変速機
１１    変速機ケース
１３    プライマリ軸(プーリ支持軸)
１４    セカンダリ軸(プーリ支持軸)
２０    プライマリプーリ
２０ａ  固定シーブ
２０ｂ  可動シーブ
２１    セカンダリプーリ
２１ａ  固定シーブ
２１ｂ  可動シーブ
２３    プランジャ(シェル部材)
２５    作動油室
２６    プランジャ(シェル部材)
２８    作動油室
６１    軸部(第１軸部)
６２    軸部(第２軸部)
６３    軸部(第３軸部)
６４    ストッパ
９１    嵌合孔
【図１】
2006275154.tif 000003
【図２】
2006275154.tif 000004
【図３】
2006275154.tif 000005
【図４】
2006275154.tif 000006