(57)【要約】    【課題】シーブを付勢する油圧力を発生させる油室を有する可変径プーリにおいて、振動、騒音を効果的に抑制すること。    【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に、環状板からなる可撓部材３７を貼り付ける。可撓部材３７は独立気泡の多孔質体として、例えばフッ素樹脂発泡体等の発泡樹脂やシリコーンゴム発泡体等の発泡ゴムにより構成され、多数の空隙３８を内包する。チェーン５の第１のピン５１がシーブ２１，２の伝動面２４，２５間に噛み込まれるときに第２のシーブ２２に振動が発生し、そ振動に伴って油室２３内の圧力が脈動を生じる。その脈動を、可撓部材３７に内包された空隙３８が膨張したり収縮したりすることにより、減衰する。【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、一方のシーブを他方のシーブへ付勢する油圧力を発生させる油室を備え、油室内に、空隙を内包する可撓部材が収容されてい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、上記可撓部材は独立気泡の多孔質体を含む可変径プーリ。
【請求項３】
請求項２において、上記油室の油圧力により付勢されるシーブは、その伝動面の背面によって油室の一部を区画しており、上記多孔質体は上記背面に貼り付けられている可変径プーリ。
【請求項４】
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１，２又は３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、ベルトやチェーンがプーリに噛み込まれるときの衝突が原因で、ベルトやプーリが振動を起こし、騒音の原因となるという問題がある。
そこで、固定シーブの背面に対して、それ自身の弾性力で弾性的に圧接する圧接体を回転軸に取り付けるプーリが提供されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、金属プレートをエラストマーからなる一対の弾性体で挟持して構成される制振材を、シーブの背面に沿わせて配置するプーリがある（特許文献２参照）。
また、シーブを付勢するための圧縮コイルばねの叩き音を防止するべく、圧縮コイルばねにゴムコーティングを施したり、圧縮コイルばねをゴム筒で覆ったりするプーリがある特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−３８０４４号公報
【特許文献２】特開２００３−３２２１６６号公報
【特許文献３】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】
しかしながら、各特許文献では、制振効果が不十分であった。
一方、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が設けられ、そ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る。しかし、油圧シリンダ内の油は高圧であり、ほとんど非圧縮性であるため、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った。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シーブを付勢する油室を有するタイプの可変径プーリおよびこれを含む無段変速機において、振動、騒音を効果的に抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、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、一方のシーブを他方のシーブへ付勢する油圧力を発生させる油室を備え、油室内に、空隙を内包する可撓部材が収容されていることを特徴とする可変径プーリを提供するものである。
【０００７】
本発明では、プーリの振動に伴って油室内の圧力が脈動すると、可撓部材に内包された空隙が膨張したり収縮したりする。これにより、脈動が減衰され、ひいてはプーリの振動が減衰され、騒音を低減することができる。
また、本発明において、上記可撓部材は独立気泡の多孔質体を含む場合がある。その場合、発泡樹脂や発泡ゴム等の発泡体を用いて、容易に油室内にレイアウトすることができる。
【０００８】
また、本発明において、上記油室の油圧力により付勢されるシーブは、その伝動面の背面によって油室の一部を区画しており、上記多孔質体は上記背面に貼り付けられている場合がある。その場合、圧力の脈動の抑制に加えて、シーブを直接制振することができ、振動抑制効果を非常に高くすることができる。
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】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
図１および図２を参照して、チェーン５は、複数のリンク５０と、これらのリンク５０を相互に連結する第１のピン５１および第２のピン５２とを備える。第１および第２のピン５１，５２は互いに転がり摺動接触する。転がり摺動接触とは、転がり接触および摺動接触の少なくとも一方を含む接触のことをいう。第１のピン５１は第２のピン５２よりも長くされており、第１のピン５１の一対の端部には、対応するシーブ６，７の伝動面９，１０に係合する動力伝達面５３がそれぞれ設けられている。
【００１２】
図１を参照して、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。入力軸１の外周面には、第２のシーブ７が第１のシーブ６から最も遠ざかる位置を規制するための環状段部からなるストッパ１ａが形成されている。
【００１３】
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。
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。
【００１４】
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。
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。
【００１５】
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。
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、空隙３８を有する可撓部材３７と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。出力軸２の外周面には、第２のシーブ７が第１のシーブ６から最も遠ざかる位置を規制するための環状段部からなるストッパ２ａが形成されている。
【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。
また、油室２３内において、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の間に付勢ばね３６が介在し、この付勢ばね３６が第２のシーブ２２を第１のシーブ２１側へ付勢している。
【００２０】
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。
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。
【００２１】
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に、環状板からなりダンパーとして機能する可撓部材３７を貼り付けてある点にある。可撓部材３７は独立気泡の多孔質体により構成され、多数の空隙３８を内包している。その独立気泡の多孔質体は、発泡樹脂や発泡ゴムからなる。発泡樹脂としては、耐熱性に優れたフッ素樹脂発泡体を例示することができる。発泡ゴムとしては、耐熱性に優れたシリコーンゴム発泡体を例示することができる。
【００２２】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。すなわち、動力伝達チェーン５の第１のピン５１が出力側の可変径プーリ４に噛み込まれるときに振動が発生する傾向にある。その可変径プーリ４の第２のシーブ２２の振動に伴って油室２３内の圧力が脈動を生じたとしても、その脈動は、多孔質体からなる可撓部材３７に内包された空隙３８が膨張したり収縮したりすることにより、減衰される。その結果、第２のシーブ２２の振動を効果的に抑制することができる。ひていは、各可変径プーリ３，４、チェーン５を含む無段変速機の振動や騒音を低減することができる。
【００２３】
また、空隙３８を内包する可撓部材３７として、独立気泡の多孔質体である発泡樹脂等を用いることにより、これを容易に油室２３内にレイアウトすることができる。
また、発泡樹脂等の多孔質体からなる可撓部材３７を、油室２３の一部を区画する第２のシーブ２２の背面２５ａに貼り付けるので、上述した圧力の脈動の抑制効果に加えて、第２のシーブ２２を直接制振することができ、振動抑制効果を非常に高くすることができる。
【００２４】
次いで、図３は、本発明の別の実施の形態を示している。図２を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、可撓部材３７に代えて、中空の袋体からなる可撓部材３７Ａを設け、油室２３内に収容した点にある。可撓部材３７Ａは例えば球状をなし、内部に空隙３８Ａが区画されている。可撓部材３７Ａとしては、耐熱性に優れたフッ素樹脂やシリコーンゴムを例示することができる。
【００２５】
本実施の形態においても、図１の実施の形態と同様の効果を奏することができ、油室２３内の脈動を減衰することによって、可変径プーリ４の第２のシーブ２２の振動を効果的に抑制し、ひいては各可変径プーリ３，４を含む無段変速機Ａの振動や騒音を低減することができる。
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、図２の実施の形態では、第１および第２のピン５１，５２を用いたが、第２のピン５２を廃止し、図４に示すように、第１のピン５１Ａのみでリンク５０間を連結するチェーン５Ａを用いることもできる。
【００２６】
また、巻掛け伝動節として金属ベルトを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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】チェーンの概略斜視図である。
【図３】本発明の別の実施の形態の可変径プーリを含む、無断変速機の概略断面図である。
【図４】チェーンの変更例の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
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
５，５Ａ    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  付勢ばね
３７，３７Ａ  可撓部材
３８，３８Ａ  空隙
５０  リンク
５１，５１Ａ  第１のピン
５２  第２のピン
５３  動力伝達面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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