(57)【要約】【課題】車両用ベルト式無段変速機において、可変シーブに作動油を供給するシャフト内の油路を油密に保持するシールリングを、前記シャフト内に挿通されるスリーブの外周に形成された溝に保持することによって前記シールリングを位置決めする構造が用いられている。前記溝を切削加工によって形成するため、生産性の低下によるコスト高が生じていた。【解決手段】シャフト２９の端部側の内径Ｉｓ１と内部側の内径Ｉｓ２とに第１段差部６６を設け、スリーブ５９の端部側の外径Ｏｌ１と内部側の外径Ｏｌ２とによって第２段差部６８とを設け、第１段差部６６と第２段差部６８との間にシールリング６２を保持する。これによって、シールリング６２の位置精度の確保が可能となるとともに、切削加工を用いずに鍛造のみでスリーブを加工することによって、生産性が改善と、これによる低コストが達成される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと一体に形成された固定シーブと前記固定シーブに対向した状態で前記シャフトに軸方向の相対移動可能且つ軸回りに相対回転不能にスプライン嵌合された可動シーブとをそれぞれ有する一対の可変シーブと、前記一対の可変シーブに巻きかけられた伝動ベルトと、を備えるとともに、前記シャフトの内部に前記シャフトの一端面に開口する油路を有し、前記油路に挿通するスリーブと前記シャフトと前記スリーブとの間に配設されるシールリングとを備えた車両用無段変速機であって、
前記シャフトには、前記スリーブが挿通される前記シャフトの端部側の内径と前記シャフトの端部側の内径を下回る前記シャフトの内部側の内径とによって第１段差部が形成され、
前記スリーブには、前記シャフトの端部側に挿通される前記スリーブの端部側の外径と前記スリーブの端部側の外径を下回る前記シャフトの内部側に挿通される前記スリーブの内部側の外径とによって第２段差部が形成され、
前記第１段差部と前記第２段差部との間に前記シールリングが保持される
ことを特徴とする車両用無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用無段変速機に係り、可動シーブの移動を可能とする作動油を油密に保持するシールリングを所定の位置に配設する車両用無段変速機の油密構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用無段変速機において、シャフトと一体に形成された固定シーブと前記固定シーブに対向した状態で前記シャフトに軸方向の相対移動可能且つ軸回りに相対回転不能にスプライン嵌合された可動シーブをそれぞれ有する一対の可変シーブにおいて、前記シャフトの内部に油路が形成され、前記可動シーブの油圧アクチュエータに前記シャフト内の開口を介して作動油の油圧が供給されることによって、前記可動シーブの移動が行われていれる。特許文献１に記載された車両用無段変速機においては、シャフトの内部に油路を有し、前記シャフト内部に形成されて端面に開口する油穴に前記シャフトの端部側から円筒状のスリーブが挿入され、前記スリーブの外周に形成された溝に環状のシールリングが配設されることによって、前記シャフトと前記スリーブとの間が油密に保たれている。また、前記スリーブがシャフトに対して所定の位置に保持されることによって、前記シールリングの位置も前記シャフトに対して予め設定された所定の位置に保たれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の油密構造において、前記のスリーブを鍛造によって加工する場合、前記スリーブの軸線方向への型抜きが前記溝の存在によって難しいため、前記スリーブの中心軸線を通る面で分割された金型を使用する必要がある。しかし、分割された金型を用いた鍛造においては、分割された前記金型の合わせ面に対応する部分に生じるバリによってシールリングを傷つけ、この傷によってシール性能の低下を生じる虞がある。このシール性能の低下を避けるため、前記スリーブは、鍛造によって円筒形状に加工された後、前記シールリングを配設する前記溝は、コストの高い切削加工によって形成されている。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記スリーブの外周に切削加工を必要とする前記溝を形成することなく、前記シールリングの位置が前記シャフトに対して、予め設定された所定の位置に保たれる車両用無段変速機の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】
第１の発明の要旨とするところは、（ａ）シャフトと一体に形成された固定シーブと前記固定シーブに対向した状態で前記シャフトに軸方向の相対移動可能且つ軸回りに相対回転不能にスプライン嵌合された可動シーブとをそれぞれ有する一対の可変シーブと、前記一対の可変シーブに巻きかけられた伝動ベルトと、を備えるとともに、前記シャフトの内部に前記シャフトの一端面に開口する油路を有し、前記油路に挿通するスリーブと前記シャフトと前記スリーブとの間に配設されるシールリングとを備えた車両用無段変速機であって、（ｂ）前記シャフトには、前記スリーブが挿通される前記シャフトの端部側の内径と前記シャフトの端部側の内径を下回る前記シャフトの内部側の内径とによって第１段差部が形成され、前記スリーブには、前記シャフトの端部側に挿通される前記スリーブの端部側の外径と前記スリーブの端部側の外径を下回る前記シャフトの内部側に挿通される前記スリーブの内部側の外径とによって第２段差部が形成され、前記第１段差部と前記第２段差部との間に前記シールリングが保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
シャフトと一体に形成された固定シーブと前記固定シーブに対向した状態で前記シャフトに軸方向の相対移動可能且つ軸回りに相対回転不能にスプライン嵌合された可動シーブとをそれぞれ有する一対の可変シーブと、前記一対の可変シーブに巻きかけられた伝動ベルトと、を備えるとともに、前記シャフトの内部に前記シャフトの一端面に開口する油路を有し、前記油路に挿通するスリーブと前記シャフトと前記スリーブとの間に配設されるシールリングとを備えた車両用無段変速機であって、前記シャフトには、前記スリーブが挿通される前記シャフトの端部側の内径と前記シャフトの端部側の内径を下回る前記シャフトの内部側の内径とによって第１段差部が形成され、前記スリーブには、前記シャフトの端部側に挿通される前記スリーブの端部側の外径と前記スリーブの端部側の外径を下回る前記シャフトの内部側に挿通される前記スリーブの内部側の外径とによって第２段差部が形成され、前記第１段差部と前記第２段差部との間に前記シールリングが保持される。このようにすれば、スリーブの外径の大きい部分に挟まれた外径の小さい部分が生じないことによって、スリーブの鍛造加工においてスリーブの軸線方向への型抜きが可能となり、軸線方向に分割された金型を使用する必要が無くなる。これによって、切削加工を用いること無しに鍛造加工により前記シールリングを保持するための加工が可能となり、生産性の向上とともにコストの低減が可能とされる。また、前記シャフトによって形成される第１段差部と前記スリーブによって形成される第２段差部との間にシールリングが保持されることによって、前記シャフトに対して配設される前記シールリングの位置が予め設定された所定の位置に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用される無段変速機の一例を模式的にあらわす図である。
【図２】図１の無段変速機の可変シーブの可動シーブ、固定シーブおよびその周辺部品の構造を説明する断面図である。
【図３】図２のプライマリシーブの構成の一部であり、シャフトの第１段差部とスリーブの第２段差部との間にシールリングが配設されることによって油路が油密に保たれる構造を拡大して示した図である。
【図４】図３に対応する図であり、スリーブの外周に形成された溝に環状のシールリングが配設されることによって油路が油密に保たれる、従来の構造を拡大して示した図である。
【図５】図４の従来のスリーブの一部であり、外周に形成された溝を拡大した図である。（ａ）は、スリーブの溝を含む軸線と平行なスリーブの面を示した図であり、（ｂ）は、スリーブの軸線を中心とするａ側から見た矢視図である。
【図６】図４の従来のスリーブの溝に配設されたシールリングによって油密に保たれている状態を拡大して示した図である。
【図７】図３のシャフトの第１段差部を形成している２つの異なる内径と、スリーブの第２段差部を形成している２つの異なる外径とを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
好適には、前記シールリングの断面が矩形であり、前記シールリングの前記シャフトの軸の周方向の厚みは、前記シャフトの前記第１段差部を上回ることにある。このようにすれば前記シールリングに作動油が適切に供給され油路を油密に保つことが可能となる。
【００１０】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例における無段変速機１０（本発明の車両用無段変速機に対応する。以降、無段変速機１０とする）を模式的に表す図である。無段変速機１０は、入力軸１４の外周側に設けられたプライマリプーリ１８（本発明の可変シーブに対応する。以降、プライマリプーリ１８とする）と出力軸１６に設けられたセカンダリプーリ２０とを備え、各プーリ１８、２０と伝動ベルト２８との間の摩擦力(ベルト挟圧力)を介して動力伝達が行われる。プライマリプーリ１８では、プライマリプーリ１８へ供給する油圧が図示されていない油圧制御回路によってプライマリ側油圧アクチュエータ４２に供給される油圧が調圧制御されることにより、プライマリ側固定シーブ３４、プライマリ側可動シーブ４０間のＶ溝幅を変更するプライマリ推力 (＝プライマリ圧×受圧面積)が付与される。又、セカンダリプーリ２０（本発明の可変シーブに対応する。以降、セカンダリプーリ２０とする）においても、セカンダリプーリ２０へ供給する油圧が図示されていない油圧制御回路によってプライマリ側油圧アクチュエータ４４に供給される油圧が調圧制御されることにより、セカンダリ側固定シーブ３６、セカンダリ側可動シーブ３８間のＶ溝幅を変更する制御が行われ、セカンダリ推力 (＝セカンダリ圧×受圧面積)が付与される。無段変速機１０では、プライマリ推力 (プライマリ圧)及びセカンダリ推力 (セカンダリ圧)が各々制御されることで、プライマリプーリ１８、セカンダリプーリ２０のＶ溝幅が変化して伝動ベルト２８の掛かり径(有効径)が変更され、変速比 (＝プライマリシーブ回転速度／セカンダリシーブ回転速度)が変化させられると共に、伝動ベルト２８が滑りを生じないように各プーリ１８、２０と伝動ベルト２８との間の摩擦力が制御される。また、これらのプーリ１８、２０、および伝動ベルト２８は、ケース１２によって回転可能に保持されている。
【００１２】
図２は、図１におけるプライマリプーリ１８を示す断面図である。以下では、代表的にプライマリプーリ１８について説明するが、セカンダリプーリ２０についても同様に本発明を適用することができる。プライマリプーリ１８は、軸受２２を介してケース１２に回転可能に支持されている。シャフト２５に一体成形されている円板状のプライマリ側固定シーブ３４（以降、セカンダリ側と特に区別する必要がない場合は、単に固定シーブ３４という）との間にＶ字形状のＶ溝２６を形成するように、シャフト２５に相対回転不能且つ軸方向の相対移動可能であるプライマリ側可動シーブ４０（以降、セカンダリ側と特に区別する必要がない場合は、単に可動シーブ４０という）と、供給される油圧に応じて可動シーブ４０を第１軸線Ｃ１方向に移動させて、固定シーブ３４と可動シーブ４０とを軸方向に接近または離間させることにより、Ｖ溝２６の溝幅を変化させる油圧アクチュエータ４２とを備えている。シャフト２５は、その外周両端がケース１２に嵌め着けられている軸受け２２によって第１軸線Ｃ１回りに回転可能に支持されている。可動シーブ４０の内径には側面がインボリュート曲線をもつ溝が形成され、可動シーブ４０に形成された溝とシャフト２５の外径に形成された溝とでインボリュートスプライン嵌合（以降、スプライン嵌合とする）することで、可動シーブ４０とシャフト２４が相対回転不能かつ相対移動可能とされている。
【００１３】
プライマリプーリ１８の固定シーブ３４は、シャフト２５の外周面から径方向に突き出す円盤状の部材である。この固定シーブ３４には、径方向に向かうに従って可動シーブ４０から離間する方向に形成される円錐状のテーパ面４６が形成されている。プライマリプーリ１８の可動シーブ４０は、内周部がシャフト２５に対して軸方向の相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にスプライン嵌合されているボス部４０ａと、そのボス部４０ａの軸方向において固定シーブ３４側の端部から径方向に突き出す円板部４０ｂと、その円板部４０ｂの外周部から軸方向において固定シーブ３４から遠ざかる方向に第１軸線Ｃ１と並行に伸びる外周筒部４０ｃと、から構成されている。円板部４０ｂには、径方向に向かうに従って固定シーブ３４から離間する方向に形成される円錐状のテーパ面４８とその背面側に背面部４０ｄとが形成されている。この可動シーブ４０に形成されるテーパ面４８と、固定シーブ３４に形成されるテーパ面４６によって、Ｖ溝２６が形成される。
【００１４】
油圧アクチュエータ４２は、可動シーブ４０のテーパ面４８とは反対側の背面側位置に配設されているシャフト２５に固定された有底円筒状のシリンダ部材５０を備えている。シリンダ部材５０は、円盤状のシート３２を介してシャフト２５の段差４９とナット３０との間にナット３０が締結されることで軸方向への移動不能に固定されている。シリンダ部材５０は、シャフト２５の段差４９とシート３２を介して軸受２２との間に内周部が固定された壁部５０ａと、その壁部５０ａの外周部から可動シーブ４０の外側筒部４０ｃの外周側に周方向に連続して突設され、可動シーブ４０の外側筒部４０ｃの外周面に対してシール部材を介して接触する筒部５０ｂとを、有している。このシリンダ部材５０と可動シーブ４０の背面部４０ｄとシャフト２４とによって油密に囲まれる空間である、油圧室５２が形成されている。この油圧室５２にはケース１２によって形成され図示されていない油路、シャフト２４内に円筒形状に形成されている第１油路５４（本発明の油路に対応する。以降、第１油路５４とする。）、シャフト２４の内周側と外周側を連通して形成されている第２油路５６、可動シーブ４０内に形成され第２油路５６に連通された第３油路５７とをそれぞれ通じて、図示されていないオイルポンプから圧送された油圧が図示しない油圧制御回路により適宜調圧されて供給されるようになっている。油圧室５２は、可動シーブ４０の外側筒部４０ｃに形成されているシール溝６０ｂに設置されているシール部材によって油密に保たれている。第１油路５４は、第１油路５４のシャフト２４の端部側には、シール部材が装着されたスリーブ５９が挿通され、さらに、スリーブ５９の内径側にはケース１２が圧入されていることで油密に保たれている。
【００１５】
図３には、図２において破線で囲まれて示されている矩形の領域、すなわちシャフト２５の内部に円筒状に形成されている第１油路５４の端部側が拡大して示されており、第１油路５４の内部に設置されているスリーブ５９、スリーブ５９の内部に圧入されているケース１２、およびシャフト２５の一部が示されている。シャフト２５の内周に形成されている第１段差部６６とスリーブ５９の外周に形成されている第２段差部６８との間に断面が矩形であるシールリング６２が配設されている。
【００１６】
図４は、図３の破線で囲まれて示されている矩形の領域に対応する従来のスリーブ５８、シャフト２４、およびケース１２を示した拡大図が示されている。第１油路５４の内部に設置されているスリーブ５８の外周には、シール溝６０ａが形成されシールリング６２がシール溝６０ａに配設されている。スリーブ５８のシール溝６０ａは、スリーブ５８の外形を鍛造等で加工した後に切削加工によって形成されており、切削加工を必要とすることによって、スリーブ５８の加工時の生産性の低下と加工コストの増加を生じていた。
【００１７】
図５（ａ）は、スリーブ５８に形成されたシール溝６０ａを含むスリーブ５８の第１軸線Ｃ１と平行な側面を示した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示されたＡ側からみた矢視図であり、スリーブ５８の外周の内側にはスリーブ５８の内周面とシール溝６０ａの底面とが２つの円として示されている。スリーブ５８の形状、すなわちスリーブ５８の外径の大きい部分に挟まれた外径の小さなシール溝６０ａを安価な加工方法である鍛造で形成するには制約が生じる。このようなスリーブ５８の形状においては、第１軸線Ｃ１方向へ鍛造金型の型抜きができないため、スリーブ５８の外周にシール溝６０ａを形成するには、第１軸線Ｃ１と平行な面で２分割される型、すなわち型分割を用いる必要がある。２つの型に分割して鍛造を行った場合、２つの型の合わせ面にバリが生じる。シール溝６０ａにバリが生じると、シールリング６２を傷つけシール性能を低下させる虞が生じるため、シール溝６０ａをスリーブ５８と一体に加工することができない。
【００１８】
図６は、図４の点線で囲まれた矩形の領域を拡大して示した図であり、斜線で示された作動油に油圧が加えられ、第１油路５４が断面が矩形であるシールリング６２によって油密に保持されている状態が示されている。シール溝６０ａは、シール溝６０ａのシャフト２４の端部側に形成されている面、すなわちＡ面Ａｓと、シール溝６０ａのシャフト２４の内部側の面、すなわちＢ面Ｂｓとシール溝６０ａの底面を形成する面、すなわちＣ面Ｃｓとから形成されている。第１油路５４は、シールリング６２が、シャフト２４の内周面Ｉ１とＡ面Ａｓとに密着されることによって、油密に保たれている。なお、斜線は第１油路５４内の作動油を示している。図６に示されるように、シール溝６０ａのシャフト２４の内部側の面、すなわちＢ面Ｂｓは、第１油路５４を油密に保つためには用いられていない。しかし、Ｂ面Ｂｓは、シールリング６２をシャフト２４に対して所定の位置の近傍に保持するための位置決めとして用いられている。
【００１９】
図７は、図３に示された内径に段差すなわち第１段差部６６が形成されているシャフト２５と外形に段差すなわち第２段差部６８が形成されているスリーブ５９とが示されている。シャフト２５は、スリーブ５９が挿通されるシャフト２５の端部側の内径Ｉｓ１とシャフト２５の端部側の内径Ｉｓ１を下回るシャフト２５の内部側の内径Ｉｓ２とによって第１段差部６６が形成されている。また、スリーブ５９は、シャフト５９の内部側に設置されるスリーブ５９の内部側の外径Ｏｌ２とシャフト２５の端部側に設置されるスリーブ５９の外径Ｏｌ１とによって第２段差部６８が形成されている。これらの第１段差部６６と第２段差部６８との間にシールリング６２が保持されている。シャフト２５によって形成されている第１段差部６６は、スリーブ５８のシール溝６０ａのＢ面Ｂｓに対応し、スリーブ５９によって形成されている第２段差部６８は、スリーブ５８のシール溝６０ａのＡ面Ａｓに対応している。これによって、作動油に油圧が加えられた場合、シャフト２５の第１内周面Ｉ１とスリーブ５９の第２段差部６８とにシールリング６２が接触することによって、第１油路５４が油密に保たれる。また、シャフト２５に形成された第１段差部６６は、スリーブ５８のシール溝６０ａのＢ面Ｂｓと同様に、シールリング６２をシャフト２５に対して所定の位置の近傍に保持するための位置決めとして用いられている。
【００２０】
上述のように、本実施例によれば、シャフト２５と一体に形成された固定シーブ３４と固定シーブ３４に対向した状態でシャフト２５に第１軸線Ｃ２方向の相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１回りに相対回転不能にスプライン嵌合された可動シーブ４０とをそれぞれ有する一対の可変シーブ１８、２０と、一対の可変シーブ１８、２０に巻きかけられた伝動ベルト２８と、を備えるとともに、シャフト２５の内部にシャフト２５の一端面に開口する油路５４を有し、油路５４に挿通するスリーブ５９とシャフト２５とスリーブ５９との間に配設されるシールリング６２とを備えた無段変速機１０であって、シャフト２５は、スリーブ５９が挿通されるシャフト２５の端部側の内径Ｉｓ１とシャフト２５の端部側の内径Ｉｓ１を下回るシャフト２５の内部側の内径Ｉｓ２とによって第１段差部６６が形成され、スリーブ５９は、シャフト２５の端部側に挿通される５９スリーブの端部側の外径Ｏｌ２とスリーブ５９の端部側の外径Ｏｌ２を下回るシャフト２５の内部側に挿通されるスリーブ５９の内部側の外径Ｏｌ１とによって第２段差部６８が形成され、第１段差部６６と第２段差部６８との間にシールリング６２が保持される。このようにすれば、スリーブ５９の外径の大きい部分に挟まれた外径の小さい部分が生じないことによって、スリーブの鍛造加工においてスリーブの軸線方向への型抜きが可能となり、軸線方向に分割された金型を使用する必要が無くなる。これによって、切削加工を用いること無しに鍛造加工により前記シールリングを保持するための加工が可能となり、生産性の向上とともにコストの低減が可能とされる。また、シャフト２５によって形成される第１段差部６６とスリーブ５９によって形成される第２段差部６８との間にシールリング６２が保持されることによって、シャフト２５に対して配設されるシールリング６２の位置が予め設定された所定の位置に保たれる。
【００２１】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００２２】
前述の実施例においては、油路５４は、スリーブ５９とケース１２とシールリング６２とによって油密に保たれる構造であったが、特にこれに限らず、たとえばスリーブ５９のケース１２側の端部に円盤状の部材をスリーブ５９のケース１２側の端部に圧入する、もしくはスリーブ５９のケース１２側の端部を覆う部材を嵌め合わせることで油路５４を油密な構造とすることができる。
【００２３】
また、前述の実施例では、固定シーブ３４は、シャフト２５と一体に形成されていたが、特に一体成型する必要はなく剛性が確保されるものであれば機械的な方法によって一体に形成するものであれば良い。
【００２４】
上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０：車両用ベルト式無段変速機（車両用無段変速機）
１８、２０：プライマリプーリ、セカンダリプーリ（可変シーブ）
２５：シャフト
２８：伝動ベルト
３４、３６：固定シーブ
３８、４０：可動シーブ
５４：第１油路（油路）
５９：スリーブ
６２：シーリング
６６：伝動ベルト
６６：第１段差部
６８：第２段差部
Ｉｓ１：シャフトの端部側の内径
Ｉｓ２：シャフトの内部側の内径
Ｏｌ１：スリーブの端部側の外径
Ｏｌ２：スリーブの内部側の外径
【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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