(57)【要約】    【課題】制振部材のレイアウトが容易であり、且つ振動、騒音を効果的に抑制することができる可変径プーリを提供する。    【解決手段】可変径プーリ４の第２のシーブ２２の伝動面２５の反対側の面である背面２５ａと隔壁部材２９の環状板３０の壁面３０ａとの間に弾性部材３６が介在する。弾性部材３６が振動減衰効果の大きい制振部材からなる座金３７を介して第２のシーブ２２を第１のシーブ２１側へ付勢する。座金３７および弾性部材３６を可変径プーリ４の第２のシーブ２２の油室２３内に収容する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲を取り囲んで配置され軸方向に相対移動自在な一対のシーブと、一対のシーブの互いの対向面にそれぞれ形成されたテーパ状の伝動面とを備える可変径プーリにおいて、
少なくとも一方のシーブを制振部材からなる座金を介して他方のシーブ側へ付勢する弾性部材を備えることを特徴とする可変径プーリ。
【請求項２】
請求項１において、上記座金を介して弾性部材によって付勢されるシーブは、伝動面と反対側に配置される背面を含み、
上記背面によって一部が区画される油室内に、上記座金および弾性部材が収容されている可変径プーリ。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記座金は、回転軸の周囲を取り囲み弾性部材を受ける環状の主体部と、主体部から径方向外方へ延設されシーブの背面に弾性的に当接する背面制振部とを含む可変径プーリ。
【請求項４】
請求項１，２又は３において、上記座金は、主体部から回転軸の軸方向に延び回転軸の外周面に嵌合する筒状の回転軸制振部を含む可変径プーリ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項において、上記座金は、回転軸の外周面に当接する内径当接部と、シーブの背面に設けられる環状段部に当接する外径当接部とを含む可変径プーリ。
【請求項６】
一対のプーリと一対のプーリ間に掛け渡される巻掛け伝動節とを備える無段変速機において、少なくとも一方のプーリが請求項１乃至５の何れか１項に記載の可変径プーリを含む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】
本発明は可変径プーリおよびこれを用いた無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一対のプーリ間に巻掛け伝動節として金属製のベルトやチェーンを掛け渡す無段変速機があるが、ベルト等がプーリに衝突すると、ベルトやプーリが振動を起こして騒音の原因となる。そこで、制振部材を用いて振動を抑制するプーリが種々提供されている。
例えば、固定シーブの背面の略全体に制振板を密着固定したり圧接させたりする無段変速機用のプーリが提供されている（例えば特許文献１，２，３参照）。
【０００３】
一方、可動シーブを固定シーブ側へ付勢するコイルばねの振動を抑制するために、コイルばねの表面にゴムコーティングを施したり、コイルばねの外周或いは内周にゴム筒を付設したりする無段変速機用のプーリが提供されている（例えば特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２２１６６号公報
【特許文献２】実開平４−７７６２号公報
【特許文献３】特開平１０−３８０４４号公報
【特許文献４】実開平６−５１６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可変径プーリでは、シーブの背面が複雑な形状となっている場合もあり、制振板をシーブの背面の略全体に配置することは困難である。特に、無段変速を実現するために可動側のシーブを付勢する油圧シリンダの油室が、可動側のシーブの背面によって区画されている場合もあり、その場合には、特に困難である。なお、油圧シリンダ内の油は高圧であるため、油による減衰効果はほとんど期待できないのが現状である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、制振部材のレイアウトが容易であり、且つ振動、騒音を効果的に抑制することができる可変径プーリおよびこれを含む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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、回転軸の周囲を取り囲んで配置され軸方向に相対移動自在な一対のシーブと、一対のシーブの互いの対向面にそれぞれ形成されたテーパ状の伝動面とを備える可変径プーリにおいて、少なくとも一方のシーブを制振部材からなる座金を介して他方のシーブ側へ付勢する弾性部材を備えることを特徴とする。本発明では、弾性部材の座金に制振部材を用いることで、座金を、シーブおよび弾性部材の振動を減衰させるダンパーとして機能させることができ、その結果、チェーンやベルト等の振動や騒音の発生を抑制することができる。特に、オーバードライブ時で弾性部材の付勢力が弱まっているときにも、振動低減に効果を発揮することができる。
【０００７】
また、本発明において、上記座金を介して弾性部材によって付勢されるシーブは、伝動面と反対側に配置される背面を含み、上記背面によって一部が区画される油室内に、上記座金および弾性部材が収容されている場合がある。この場合、制振部材を座金に用いることで、制振部材を油室内に簡単にレイアウトすることができる。
また、本発明において、上記座金は、回転軸の周囲を取り囲み弾性部材を受ける環状の主体部と、主体部から径方向外方へ延設されシーブの背面に弾性的に当接する背面制振部とを含む場合がある。この場合、シーブが軸方向に振動すること（シーブ背面の曲げ振動）を背面制振部の働きで抑制することができる。
【０００８】
また、本発明において、上記座金は、主体部から回転軸の軸方向に延び回転軸の外周面に嵌合する筒状の回転軸制振部を含む場合がある。この場合、回転軸の曲げ振動を回転軸制振部の働きで抑制することができる。
また、本発明において、上記座金は、回転軸の外周面に当接する内径当接部と、シーブの背面に設けられる環状段部に当接する外径当接部とを含む場合がある。この場合、制振部材からなる座金がシーブおよび回転軸によって径方向に挟持されることになり、座金によってシーブおよび回転軸の振動を効果的に抑制することができる。
【０００９】
また、本発明は、一対のプーリと一対のプーリ間に掛け渡される巻掛け伝動節とを備える無段変速機において、少なくとも一方のプーリが上記の可変径プーリを含む無段変速機を提供する。本発明では、振動、騒音の少ない無段変速機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の形態の可変径プーリおよび無段変速機の概略断面図である。
図１を参照して、本無段変速機Ａは、回転軸としての入力軸１および出力軸２に可変径プーリ３，４をそれぞれ配設し、これら可変径プーリ３，４間に、巻掛け伝動節として金属製の動力伝達チェーン５を掛け渡してある。本実施形態は、無段変速機を自動車のトランスミッションに適用した例であり、入力軸１は、例えば自動車のエンジンのクランク軸であり、出力軸２は例えば前輪の車軸である。入力軸１および出力軸２はトランスミッションのハウジング１００によりそれぞれ一対の軸受１０１，１０２を介して回転自在に支持されている。
【００１１】
入力軸１側の可変径プーリ３は、入力軸１に例えば一体に形成され入力軸１に対する軸方向移動が規制された第１のシーブ６と、入力軸１に一体回転可能で且つ軸方向に移動可能に係合された第２のシーブ７と、第２のシーブ７を第１のシーブ６側へ駆動するための油圧力を発生させる油室８とを備える。
第１および第２のシーブ６，７は、相対向する伝動面９，１０をそれぞれ有し、伝動面９，１０間にチェーン５が挟持されている。伝動面９，１０は、互いに逆向きに傾斜するテーパ状をなし、互いの間に、いわゆるＶ形溝を区画している。チェーン５は、対応するシーブ６，７の伝動面９，１０にそれぞれ係合する伝動面５ａ，５ｂを有している。
【００１２】
第２のシーブ７は、上記伝動面１０を形成する環状の主体部１１を備える。この主体部１１の内周と入力軸１の外周との間はシール部材１２により封止されている。主体部１１の外周から第１のシーブ６と反対側へ筒状部１３が延設されている。筒状部１３は第２のシーブ７の主体部１１と単一の部材で一体に形成されている。
筒状部１３と入力軸１との間には環状の隔壁部材１４が介在している。隔壁部材１４は環状板１５と環状板１５の内周に形成されたボス１６を備える。環状板１５の外周は筒状部１３の内周１３ａに液密的に嵌合し、ボス１６は入力軸１の外周に液密的に嵌合している。
【００１３】
また、第２のシーブ７の筒状部１３は環状の連結部材１７を介して入力軸１と一体回転可能に連結されている。具体的には、連結部材１７は、入力軸１の外周にスプライン嵌合された環状板１８と、環状板１８の外周から延設され筒状部１３の外周１３ｂにスプライン嵌合された環状フランジ１９とを備える。
隔壁部材１４のボス１６は、連結部材１７の環状板１８を介して対応する軸受１０１の内輪によって受けられ、これにより、隔壁部材１４は入力軸１の軸方向に位置決めされている。
【００１４】
油室８は、第２のシーブ７の筒状部１３の内周１３ａと入力軸１の外周との間に形成される環状の室を、第２のシーブ７の伝動面１０の背面１０ａとこれに対向する隔壁部材１４の環状板１５の壁面１５ａとによって軸方向に仕切ることにより形成されている。
入力軸１に形成される油路２０を通して油室８内に油が供給されることにより、第２のシーブ７が第１のシーブ６側へ移動し、チェーン５に関する可変径プーリ３の有効径が小さくなるようになっている。
【００１５】
一方、出力軸２側の可変径プーリ４は、入力軸１側の可変径プーリ３とほぼ同様の構成をしているが、後述する付勢ばね３６と制振部材からなる座金３７を有している点が主に異なる。具体的には、可変径プーリ４は、出力軸２に例えば一体に形成され出力軸２に対する軸方向移動が規制された第１のシーブ２１と、出力軸２に一体回転可能で且つ軸方向に移動可能に係合された第２のシーブ２２と、第２のシーブ２２を第１のシーブ２１側へ駆動するための油圧力を発生させる油室２３とを備える。
【００１６】
第１および第２のシーブ２１，２２は、相対向する伝動面２４，２５をそれぞれ有し、伝動面２４，２５間にチェーン５が挟持されている。伝動面２４，２５は、互いに逆向きに傾斜するテーパ状をなし、互いの間に、いわゆるＶ形溝を区画している。
第２のシーブ２２は、上記伝動面２５を形成する環状の主体部２６を備える。この主体部２６の内周と出力軸２の外周との間はシール部材２７により封止されている。主体部２６の外周から第１のシーブ２１と反対側へ筒状部２８が延設されている。筒状部２８は第２のシーブ２２の主体部２６と単一の部材で一体に形成されている。
【００１７】
筒状部２８と出力軸２との間には環状の隔壁部材２９が介在している。隔壁部材２９は環状板３０と環状板３０の内周に形成されたボス３１を備える。環状板３０の外周は筒状部２８の内周２８ａに液密的に嵌合し、ボス３１は出力軸２の外周に液密的に嵌合している。
また、第２のシーブ２２の筒状部２８は環状の連結部材３２を介して出力軸２と一体回転可能に連結されている。具体的には、連結部材３２は、出力軸２の外周にスプライン嵌合された環状板３３と、環状板３３の外周から延設され筒状部２８の外周２８ｂにスプライン嵌合された環状フランジ３４とを備える。
【００１８】
隔壁部材２９のボス３１は、連結部材３２の環状板３３を介して対応する軸受１０２の内輪によって受けられ、これにより、隔壁部材２９は出力軸２の軸方向に位置決めされている。
油室２３は、第２のシーブ２２の筒状部２８の内周２８ａと出力軸２の外周との間に形成される環状の室を、第２のシーブ２２の伝動面２５の背面２５ａとこれに対向する隔壁部材２９の環状板３０の壁面３０ａとによって軸方向に仕切ることにより形成されている。
【００１９】
出力軸２に形成される油路３５を通して油室２３内に油が供給されることにより、第２のシーブ２２が第１のシーブ２１側へ移動し、チェーン５に関する可変径プーリ４の有効径が小さくなるようになっている。
入力側の可変径プーリ３の油室８内に高圧の油が供給され且つ出力側の可変径プーリ４の油室２３内の油が排出されることで、可変径プーリ３の有効径が拡大すると共に可変径プーリ４の有効径が縮小する。その結果、入力軸１の回転数に対して出力軸２の回転数が相対的に大きくなる。
【００２０】
逆に、出力側の可変径プーリ４の油室２３内に高圧の油が供給され且つ入力側の可変径プーリ３の油室８内の油が排出される場合には、入力軸１の回転数に対して出力軸２の回転数が相対的に小さくなる。
本実施の形態の特徴とするところは、可変径プーリ４の第２のシーブ２２の伝動面２５の背面２５ａと隔壁部材２９の環状板３０の壁面３０ａとの間に弾性部材３６が介在し、この弾性部材３６が振動減衰効果の大きい制振部材からなる座金３７を介して第２のシーブ２２を第１のシーブ２１側へ付勢する点にある。
【００２１】
座金３７および弾性部材３６は可変径プーリ４の第２のシーブ２２の油室２３内に収容されている。弾性部材３６は出力軸２の周囲を取り囲む圧縮コイルばねからなり、その一端３６ａが上記の座金３７を介して第２のシーブ２２の背面２５ａによって受けられると共に、その他端３６ｂが隔壁部材２９の環状板３０の壁面３０ａによって受けられる。
座金３７に用いる制振部材としては、鋳鉄、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｃｒ合金、Ｓｉキルド鋼、Ｍｇ−Ｚｒ合金等を例示することができる。
【００２２】
図２を参照して、座金３７は、出力軸２を取り囲む環状板からなり弾性部材３６の一端３６ａを受ける座面３８ａを有する主体部３８と、主体部３８の外周から軸方向に筒状に延設され弾性部材３６の一端３６ａの外周を遊嵌させて案内する案内部３９と含む。
主体部３８の一部は第２のシーブ２２の背面２５ａに形成された環状凹部４０に収容されている。主体部３８は、出力軸２の外周面２ａに当接する内径当接部４１と、環状凹部４０の外周を区画する周壁部によって形成される環状段部４２に当接する外径当接部４３とを含む。すなわち、座金３７の主体部３８は第２のシーブ２２および出力軸２によって径方向に挟持されている。
【００２３】
内径当接部４１と出力軸２との嵌合は、しまりばめであってもよいし、すきまばめであってもよい。外径当接部４３と環状段部４２との嵌合についても同様である。
本実施の形態によれば、可変径プーリ４において第２のシーブ２２を付勢する弾性部材３６の座金３７に制振部材を用いることで、座金３７に、第２のシーブ２２および弾性部材２２の振動を減衰させるダンパーとしての機能を果たさせることができる。
【００２４】
その結果、チェーン５、ひいては無断変速機Ａの振動や騒音の発生を抑制することができる。特に、オーバードライブ時で弾性部材３６の付勢力が弱まっているときにも、弾性部材３６の不要なあばれ等を防止して、振動低減に効果を発揮することができる。
また、制振部材からなる座金３７が第２のシーブ２２および出力軸２によって径方向に挟持されるので、座金３７によって第２のシーブ２２および出力軸２の振動を効果的に抑制することができる。その結果、各可変径プーリ３，４、チェーン５を含む無段変速機Ａの振動や騒音をより低減することができる。
【００２５】
次いで、図３は座金の変更例に関する、本発明の別の実施の形態を示している。図３を参照して、本実施の形態の座金３７Ａが図２の実施の形態と異なるのは、座金３７Ａの主体部３８の外周から径方向外方へ背面制振部４４を延設した点にある。背面制振部４４は環状板からなり、背面制振部４４の外周縁４４ａは第２のシーブ２２の背面２５ａに弾性的に接触している。図３に示すように、背面制振部４４は、その径方向の沿う断面が湾曲しており、ばね性を有している。                                            
【００２６】
本実施の形態では、図２の実施の形態の作用効果に加えて、第２のシーブ２２が軸方向に振動すること、すなわち第２のシーブ２２の背面２５ａの曲げ振動を背面制振部４４の働きで抑制することができる。チーェン５、ひいては無段変速機Ａの振動をより低減することができる。なお、背面制振部４４を主体部３８から放射状に延びる複数の腕部材により構成してもよい。
【００２７】
次いで、図４は座金の変更例に関する、本発明の別の実施の形態を示している。図４を参照して、本実施の形態の座金３７Ｂが図２の実施の形態と異なるのは、座金３７Ｂの主体部３８の内周から軸方向に延びる筒状の回転軸制振部４５を設けた点にある。
回転軸制振部４５は弾性部材３６と出力軸２の外周面２ａとの間に延びている。回転軸制振部４５は、出力軸２の外周面２ａに嵌合しているが、その嵌合はしまりばめであってもよいし、すきまばめであってもよい。また、回転軸制振部４５は弾性部材３６の内周に遊びをもって嵌め合わされている。本実施の形態によれば、図２の実施の形態の作用効果に加えて、出力軸２の曲げ振動を回転軸制振部４５の働きで抑制することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上記の各実施の形態において、第２のシーブ２２の背面２５ａの環状凹部４０を廃止してもよい。
また、入力側の可変径プーリ３の第２のシーブ７を制振部材からなる座金を介して弾性部材により付勢するようにしてもよい。本発明の座金は少なくとも一方の可変径プーリ３，４に適用されればよい。
【００２９】
また、巻掛け伝動節としてベルトを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態の可変径プーリを含む無段変速機の概略断面図である。
【図２】可変径プーリの要部の断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態の可変径プーリの要部の断面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施の形態の可変径プーリの要部の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ    無段変速機
１    入力軸（回転軸）
２    出力軸（回転軸）
３，４  可変径プーリ
５    チェーン（巻掛け伝動節）
６    第１のシーブ
７    第２のシーブ
８    油室
９，１０  伝動面
１０ａ  背面
１１  主体部
１３  筒状部
１４  隔壁部材
１７  連結部材
２０  油路
２１  第１のシーブ
２２  第２のシーブ
２３  油室
２４，２５  伝動面
２５ａ  背面
２６  主体部
２８  筒状部
２９  隔壁部材
３２  連結部材
３５  油路
３６  弾性部材
３６ａ  一端
３６ｂ  他端
３７，３７Ａ，３７Ｂ  座金
３８  主体部
３９  案内部
４０  環状凹部
４１  内径当接部
４２  外径当接部
４３  環状段部
４４  背面制振部
４４ａ  外周縁
４５  回転軸制振部
【図１】
2006046453.tif 000003
【図２】
2006046453.tif 000004
【図３】
2006046453.tif 000005
【図４】
2006046453.tif 000006