(57)【要約】【課題】Ｖベルト式無段変速機のプーリ軸長を短くし、無段変速機本体を小型化する。【解決手段】プーリ４のシャフト７を回転自在に支持する軸受９に、ねじ溝１７を設け、これを、シャフト７のねじ溝１８に螺着する。軸受９のインナレース１４が可動フランジ６の抜け止めの役割を果たす。【選択図】図７
2006132703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のフランジを対向させて該フランジ間にＶベルトを係合し、一方のフランジをプーリのシャフトに結合して固定フランジとし、該シャフトに他方のフランジを挿通して可動フランジとし、可動フランジの背面にピストン機構を設けて、該ピストン機構により対向する２枚のフランジ間隔を可変としたＶベルト式無段変速機において、
前記ピストン機構から見て可動フランジ背面とは反対側で前記シャフトを回転自在に支持する軸受のレースと該シャフトとを螺着して、固定フランジが前記シャフトから抜け出ることを防止するものとしたことを特徴とするＶベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記レースを中空円筒形状とし、該レースの内周面と前記シャフトの一端とを同軸に螺着する請求項１に記載のＶベルト式無段変速機において、
前記レースとシャフトとが螺着するねじ溝を、シャフトの軸中心線を含む面で断面として見たとき、該ねじ溝の形状が、シャフトの軸方向に直角な線を有することを特徴とするＶベルト式無段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載のＶベルト式無段変速機において、シャフトの前記ねじ溝間には、ねじ大径の軸長部を設け、レースの前記ねじ溝には、ねじ大径と同じ内径の軸長部を設けたことを特徴とするＶベルト式無段変速機。
【請求項４】
請求項２または３に記載のＶベルト式無段変速機において、
前記レースの端面に非円形の孔を設け、該孔に工具を嵌合してレースをシャフト延在方向に螺着するよう構成したことを特徴とするＶベルト式無段変速機。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載のＶベルト式無段変速機において、
前記ピストン機構または前記レースのうち、一方の部材にはキーを他方の部材側に突出して設け、他方の部材には前記キーと係合する係合孔を設け、
ピストン機構を回転させてレースを連れ回すことにより軸受を螺着したものであることを特徴とするＶベルト式無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側プーリと被駆動側プーリとの間にＶベルトを架け渡して駆動力を伝達するとともに、Ｖベルトの両縁部と係合する該プーリのフランジ間隔を可変とすることにより無段階に変速を行うＶベルト式無段変速機につき、Ｖベルト式無段変速機を小型化する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｖベルト式無段変速機としては従来、例えば非特許文献１に記載のごときものが知られている。
上記従来のＶベルト式無段変速機は、図８に示すような駆動側プーリおよび被駆動側プーリを具える。各プーリの形状は円盤状の２枚のフランジを対向させたものであり、該対向面に係合させるよう両プーリにＶベルトを架け渡す。
【０００３】
駆動側プーリを代表して図８に基づき説明すると、プーリ回転軸となるシャフトＡに固定フランジＢを一体に結合し、可動フランジＣを別部材として、シャフトＡに挿通する。シャフトＡの一端側は軸受Ｄにより回転自在に支持され、抜け止め用ナットＥをシャフトＡの一端に螺着させ、フランジＣの抜け止めとする。そして、フランジＣの背面と軸受Ｄとの間にはピストン機構Ｆを設ける。
【０００４】
シャフトＡにはエンジン側からトルクが入力される。ピストン機構ＦはフランジＣ背面と軸受Ｄとの間でシャフトＡの軸方向に伸縮することにより、フランジＣをフランジＢに対し相対移動させる。駆動側プーリのフランジＢ，Ｃ対向面は一定角度のテーパを具えることから、ＶベルトＧとフランジＢ，Ｃとの接触径が変化して変速を実行する。被駆動側プーリＫもＶベルトＧとの接触径が変化して変速を実行する。被駆動側プーリＫから車輪側へトルクを出力する。
【非特許文献１】日産自動車株式会社、「新型車解説書  ニッサン  マーチ（Ｋ１１型）」、平成４年１月、ｐ．Ｃ−１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のようなＶベルト式無段変速機にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり上記テーパの角度や、Ｖベルトが伝達するトルクの大きさや、変速操作により、抜け止め用ナットＥには、フランジＣ側から多大な反力が作用するため、この力に抗して抜け止めするためには、ナットＥを大径化することや、ナットＣの軸長を大きくする必要があった。このため、シャフトＡの軸長が長くなる等、無段変速機自体が大型化し、エンジンルームを占める割合が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の実情に鑑み、Ｖベルト式無段変速機を小型化することができる技術を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため本発明によるＶベルト式無段変速機は、請求項１に記載のごとく、
２枚のフランジを対向させて該フランジ間にＶベルトを係合し、一方のフランジをプーリのシャフトに結合して固定フランジとし、該シャフトに他方のフランジを挿通して可動フランジとし、可動フランジの背面にピストン機構を設けて、該ピストン機構により対向する２枚のフランジ間隔を可変としたＶベルト式無段変速機において、
前記ピストン機構から見て可動フランジ背面とは反対側で前記シャフトを回転自在に支持する軸受のレースと該シャフトとを螺着して、固定フランジが前記シャフトから抜け出ることを防止するものとしたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる本発明の構成によれば、軸受のレースがシャフトに螺着するため、
フランジの抜け止め用ナットを設ける必要がなくなり、無段変速機の軸長を抜け止め用ナットの分だけ小型化することが可能になる。したがって、車両のエンジンルームにおける無段変速機の取り付けスペースの確保が容易となり、レイアウト上の自由度を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態になるＶベルト式無段変速機の主な構成を、シャフトを含む平面で展開して示す展開断面図である。トルクコンバータ１はポンプインペラ側２で図示しないエンジンと駆動結合し、タービンランナ側で電磁クラッチおよびシンクロメッシュ機構を具えた前後進切換機構３を介して、駆動側プーリ４と駆動結合する。駆動側プーリ４は、トルクコンバータ１側に固定フランジ５を、これとは反対側に可動フランジ６を具え、これらフランジ５，６を対向させたものであり、この対向面にはプーリ４の回転軸となるシャフト７に対して一定角度のテーパを持たせる。対向面には無端可撓部材のＶベルト８が係合する。
【００１０】
可動フランジ６にはシャフト７を挿通する。固定フランジ５はシャフト７を一体に結合して固定する。シャフト７の一端は、後述する軸受９を介して変速機ケース１０に回転自在に支持される。
可動フランジ６の背面と軸受９との間にはピストン機構１１を設ける。ピストン機構１１は可動フランジ６背面と軸受９との間でシャフトＡの軸方向に伸縮することにより、可動フランジ６を固定フランジ５に対し相対移動させる。Ｖベルト８と係合するフランジ５，６の対向面はテーパを具えることから、Ｖベルト８とフランジ５，６との接触径が変化して変速を実行する。
【００１１】
駆動側プーリ４の軸直角方向には、シャフト７と並行に、被駆動側プーリ１２を配置する。被駆動側プーリ１２も、上述した駆動側プーリ４と略同様に構成され、これらプーリ４，１２には１本のＶベルト８を架け渡す。被駆動側プーリ１２のシャフト２３は図示しない駆動輪と駆動結合する。
【００１２】
図２は、図１および上述のシャフト７および軸受９を拡大して示す縦断面図である。軸受９にはピストン機構１１（図２にはピストンの一部を示す）を隣接配置し、ピストン機構１１にシャフト７を挿通する。軸受９は環状のインナレース１４およびアウタレース１５を具え、これらレース１４，１５の隙間には複数のボール１６をシャフト７周方向に配設する。これによりインナレース１４はアウタレース１５に対し相対回転可能とする。
インナレース１４の内周面にはねじ溝１７を設ける。また、シャフト７の先端にもねじ溝１８を設け、シャフト７先端にインナレース１４を螺着する。
【００１３】
図３はねじ溝１７，１８を拡大して示す縦断面図である。インナレース１４とシャフト７とが相互に螺着した状態で、ピストン機構１１のスラスト反力がインナレース１４に及ぶ際、インナレース側ねじ溝１７の表面１７ｍと、シャフト側ねじ溝１８の表面１８ｍとが相互に接触して押し付け合う。ねじ溝１７，１８の縦断面が図３に示すような連続した三角形状とするものである場合には、接触面１７ｍ，１８ｍにスラスト分力Ｉがねじ山の接触面方向に作用し、インナレース１４が外周側に変形拡大する。このため、変形拡大したインナレース１４とアウタレース１５との間でボール１６が押圧されて、転がり抵抗が増大するという弊害が生じる。
【００１４】
また、ねじ溝１７，１８の縦断面を図３に示すような連続した三角形状とすると、リング状のインナレース１４内でシャフト７が軸直角方向にずれるため、シャフト７の軸直角方向位置が安定せず、プーリ４の偏磨耗等の悪影響を及ぼす。
【００１５】
そこで本実施例の他、ねじ溝１７，１８の形状を図４に示す縦断面図のようにするとよい。ここでは、ねじ溝１７，１８の縦断面を連続した矩形形状とするものである。
この実施例によれば、接触面１７ｋ，１８ｋの断面がシャフト７の軸方向に直角な線を有することから、軸方向の押し付け力Ｈがねじ山１７ｋに作用しても、ねじ山１７ｋ，１８ｋ同士の接触面には接触面方向のスラスト分力が発生することなく、転がり抵抗の増大を回避することができる。
【００１６】
また、ねじ溝１７、１８の形状を図４に示すような連続した矩形形状とすることで、シャフト７には個々のねじ溝１８間にねじ大径D2の軸長部１８ｄを設けることができ、インナレース１４には個々のねじ溝１７にねじ大径D2と同じ内径の軸長部１７ｄを設けることができる。
これら軸長部１７ｄ,１８ｄが相互に接触することで、インナレース１４の内周でシャフト７の軸直角方向にずれることない。したがって、シャフト７の回転中に図２に一点鎖線で示すシャフト軸がずれて、プーリ４の偏磨耗等の悪影響を防止することができる。
なお設計上、シャフト７のねじ大径D2を大きくすることで、より大きなスラストに対抗することが可能である。ねじ大径D2が、隣接するピストン機構１１の径よりも小さい範囲であれば、無段変速機の小型化を妨げることはない。
【００１７】
説明を図２に戻す。シャフト７とは反対側にあるインナレース１４の端面には、シャフト７軸方向に非円形孔１９を穿設する。図５は軸受９をシャフト７軸方向にみた平面図である。無段変速機の組立工程で軸受９をシャフト７端部に螺着する際には、非円形孔１９に工具を嵌挿して、軸受９をシャフト７に締結する。非円形孔１９の形状は図５に示すような突起形状を周方向に６箇所具えたものや、図示はしないが正六角形形状のものなど、円形以外のものであればよい。
【００１８】
図６は、本発明の他の実施例になるプーリの構造を示す縦断面図である。この実施例では、ピストン機構１１とインナレース１４との接触箇所にキー２０を設けて、ピストン機構１１とインナレース１４を係合するものである。ピストン機構１１にはシャフト７軸方向に延在する挿通孔２１を穿設し、インナレース１４にはシャフト７軸方向に延在する係合孔２２を穿設する。
【００１９】
シャフト７の端部には、ピストン機構１１が嵌合するための段差面７ｄが設けてある。無段変速機の組立工程で軸受９をシャフト７端部に螺着する際には、まずピストン機構１１にシャフト７を貫通させて、ピストン機構１１をシャフト７の段差面７ｄに嵌合する。
次に挿通孔２１にキー２０を挿通し、キー２０の一端をピストン機構１１から軸受９側に予め突出させておく。
なお、段差面７ｄの法線はキー２０の延在方向であることから、キー２０の他端はシャフト７の段差面７ｄと当接し、ピストン機構１１をシャフト７に嵌合した状態でキー２０の一端は常にピストン機構１１から突出する。
【００２０】
次に軸受９をシャフト７の端部に仮締めし、係合孔２２をキー２０に係合させておく。プーリ４およびシャフト７を変速機本体に取り付けた状態でピストン機構１１を回すことにより、軸受９が連れ回されて、軸受９を締結するものである。
【００２１】
ところで、上記した本実施例によれば、ピストン機構１１から見て可動フランジ９背面とは反対側でシャフト７を回転自在に支持する軸受９のインナレース１４とシャフト７とを螺着して、固定フランジ６がシャフト７から抜け出ることを防止するものとしたことから、
従来のようにナットによる抜け止めを講ずることなく固定フランジ６がシャフト７から抜け出ることを防止することができ、シャフト７の軸長を短くして、無段変速機の小型化が可能である。図７（ａ）は本実施例を、（ｂ）は従来例を比較して示す縦断面図であり、本実施例ではシャフト７を従来例よりＬだけ短くする効果が得られる。従って、エンジンルームに占める無段変速機の体積を小さくして搭載性を高めることができる。
【００２２】
また上記した他の実施例では、インナレース側ねじ溝１７およびシャフト側ねじ溝１８の形状が、図４に示すようにシャフト７の軸方向縦断面に表したときにシャフト軸方向に対して直角な線１７ｋ，１８ｋを有することから、
インナレース14が外周側に拡大することによる転がり抵抗の増大を回避することができる。
【００２３】
そして、シャフト７の個々のねじ溝１８間にはねじ大径D2の軸長部１８ｄを設け、インナレース１４の個々のねじ溝１７にはねじ大径D2と同じ内径の軸長部１７ｄを設けたことから、
インナレース１４内周では、インナレース側の軸長部１７ｄがシャフト側の軸長部１８ｄを隙間なく支持して、シャフト７が軸方向にずれることがない。
したがって、シャフト７の軸直角方向位置を設計位置に合わせて、プーリ４の偏磨耗等を回避することができる。
【００２４】
また上記した本実施例によれば、シャフト７の軸方向に法線を持つインナレース１４の端面に非円形孔１９を設けたことから、軸受９を軸側から締結することができる。従って、軸受９外周部すなわちアウタレース１５外周部やインナレース１４外周部を工具等により掴んで螺着することができない本実施例において、無段変速機の組立作業が可能になる。
【００２５】
あるいは上記した他の実施例では、図６に示すようにピストン機構１１にはキー２０を軸受９側に突出して設け、軸受９には、キー２０と係合する挿通孔２２を設け、ケース１１ｃを回転させて軸受９を螺着したものであることから、
プーリ４を無段変速機本体に取り付けた状態で、上記の工具を用いることなく軸受９を螺着することが可能になる。また、上記および図２に示した非円形孔１９を省略することが可能となり、省略した非円形孔１９の軸長部分にわたりねじ溝１７を多数設けることができる。ここで、軸受９にはキー２０をピストン機構側に突出して設けたものであるとも説明することができ、いずれの構成であってもよい。
【００２６】
なお、本発明の軸受９の構成は、被駆動側プーリの軸受にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態になるプーリを具えたＶベルト式無段変速機の主な構成を示す展開断面図である。
【図２】同プーリのシャフトおよび軸受を拡大して示す縦断面図である。
【図３】同プーリのシャフトと軸受が螺着するねじ溝を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３に示したねじ溝の他の実施例を示す縦断面図である。
【図５】同プーリの軸受を示す正面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す縦段面図である。
【図７】本発明の効果代を説明するため、（ａ）は本実施例のプーリを、（ｂ）従来例のプーリを比較のために並行して示す縦断面図である。
【図８】従来例のプーリを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  トルクコンバータ
３  前後進切換機構
４  駆動側プーリ
５  固定フランジ
６  可動フランジ
７  シャフト
８  Ｖベルト
９  軸受
１０  変速機ケース
１１  ピストン機構
１２  被駆動側プーリ
１４  インナレース
１５  アウタレース
１７，１８  ねじ溝
１９  非円形孔
２０  キー
【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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【図７】
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【図８】
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