(57)【要約】【課題】オイルポンプから供給される油圧を用いることなく変速動作を可能とする。【解決手段】本発明のベルト式無段変速機は、プーリ（５）と同軸状に回動可能に設けられ、軸方向への移動が規制される回動部材（１１）と、回動部材（１１）を回動させるモータ（１５）と、回動部材（１１）の回動力をプーリ（５）の軸方向に作用する推力に変換してプーリ（５）の溝幅を変化させるプーリ推力発生機構（１２、１３）とを備え、回動部材（１１）をモータ（１５）で回動させることでプーリ（５）に推力を与えてプーリ（５）の溝幅を変化させ、変速動作を行う。【選択図】図１
2008045694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのプーリの間にベルトを掛け回し、前記プーリの溝幅を変化させることで前記ベルトの接触径を変化させ変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機において、
前記プーリと同軸状に回動可能に設けられ、軸方向への移動が規制される回動部材と、
前記回動部材を回動させるモータと、
前記回動部材の回動力を前記プーリの軸方向に作用する推力に変換して前記プーリの溝幅を変化させるプーリ推力発生機構と、
を備えることを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記回動部材と前記プーリの背面との間に前記プーリを軸方向に支持するように設けられ、前記回動部材が回動することで前記回動部材の径方向に摺動する摺動部材を備え、
前記プーリの背面は前記回動部材と前記プーリの背面との隙間が前記回動部材の径方向にわたって変化するように形成され、
前記プーリ推力発生機構は、前記摺動部材を径方向に摺動させることで前記回動部材の回動力を前記プーリの軸方向に作用する推力に変換することを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記回動部材は、前記回動部材の周方向に進みながら回動中心へ向かうように湾曲して凹設される溝部を備え、
前記摺動部材は前記回動部材が回動することで前記溝部に沿って前記回動部材の径方向に摺動することを特徴とする請求項２に記載のベルト式無段変速機。
【請求項４】
前記プーリは、軸方向への移動が規制される固定プーリと軸方向への移動が許容される可動プーリとによって構成され、前記可動プーリはさらに、前記ベルトと当接するプーリ前面部と、前記摺動部材と当接するプーリ背面部とによって構成され、
前記プーリ前面部と前記プーリ背面部とは相対回転可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載のベルト式無段変速機。
【請求項５】
前記モータに連結されて回転駆動されるウォームギアをさらに備え、
前記回動部材には外周において前記ウォームギアと噛み合うように歯形が形成されることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の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、ベルト式無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
入力側のプライマリプーリと、出力側のセカンダリプーリと、各プーリに掛け回されたベルトとを備えて、各プーリの溝幅を変えて各プーリとベルトとの接触径を変更することで変速比を無段階に制御するベルト式無段変速機が知られている。
【０００３】
各プーリは、軸方向に移動可能な可動プーリと軸方向への移動が規制される固定プーリとから構成され、可動プーリを固定プーリ側へ押しつけることで各プーリの溝幅を変えている。そこで、オイルポンプの吐出圧を可動プーリへ供給して可動プーリを固定プーリ側へ押しつけることで変速動作を行う構成が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１９５１４４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記従来の技術では、可動プーリを移動させて変速するためにオイルポンプの油圧を必要とするので、オイルポンプを駆動するエンジンの負荷が大きくなりその分燃費が悪化することとなる。
【０００５】
本発明は、オイルポンプから供給される油圧を用いることなく変速動作を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２つのプーリの間にベルトを掛け回し、プーリの溝幅を変化させることでベルトの接触径を変化させ変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機において、プーリと同軸状に回動可能に設けられ、軸方向への移動が規制される回動部材と、回動部材を回動させるモータと、回動部材の回動力をプーリの軸方向に作用する推力に変換してプーリの溝幅を変化させるプーリ推力発生機構とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、プーリの推力をモータの駆動力によって発生させるので、その分油圧が不要となり、油圧を発生させるオイルポンプの負荷が低減する。よって、オイルポンプの小形化が可能となり、フリクションの低減によって燃費を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態におけるベルト式無段変速機のプライマリプーリ側の構成を示す概略構成図である。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。なお、本実施形態ではセカンダリプーリについては従来と同様の構成であるため説明を省略する。
【０００９】
エンジン側に連結されるインプットシャフト１はハウジング２に固着される二つの軸受け３、４によって回転可能に支持される。
【００１０】
プライマリプーリ５は軸方向への移動が規制される固定プーリ６と軸方向へ移動可能な可動プーリ７（プーリ前面部）とから構成される。固定プーリ６はインプットシャフト１にスプライン結合され、インプットシャフト１と一体回転する。可動プーリ７にはインプットシャフト１が挿通され、可動プーリ７とインプットシャフト１との間に所定の間隙を有する。固定プーリ６と可動プーリ７との間にはベルト８が挟持されインプットシャフト１の回転はベルト８を介してセカンダリプーリへと伝達される。
【００１１】
可動プーリ７の背後には可動プーリ７と同軸状に円錐プレート９（プーリ背面部）が設けられる。円錐プレート９にはインプットシャフト１が挿通され、円錐プレート９とインプットシャフト１との間に所定の間隙を有する。円錐プレート９と可動プーリ７との間には複数のころ１０が設けられ、円錐プレート９と可動プーリ７とを相対回転可能に対向させる。
【００１２】
円錐プレート９とハウジング２との間には円錐プレート９と同軸状にガイドプレート１１（回動部材）が設けられる。ガイドプレート１１にはインプットシャフト１が挿通され、ガイドプレート１１とインプットシャフト１との間に所定の間隙を有する。
【００１３】
また、ガイドプレート１１の円錐プレート９側には２本のガイド１２（プーリ推力発生機構）によって支持されるテーパローラ１３（プーリ推力発生機構）が複数設けられる。テーパローラ１３は、円錐プレート９が可動プーリ７からガイドプレート１１側へ力を受けるとき、ガイドプレート１１と円錐プレート９との間で円錐プレート９を支持する。
【００１４】
ガイドプレート１１にはガイド溝１４（溝部）が設けられ、ガイド溝１４はガイドプレート１１の周方向へ進むほどガイドプレート１１の中心に近づくように湾曲して凹設される。これにより、ガイドプレート１１が回動するとガイド１２がガイド溝１４に沿ってガイドプレート１１の中心方向へ移動するので、テーパローラ１３が円錐プレート９を支持しながらガイドプレート１１の中心へ向けて摺動する。
【００１５】
このとき、円錐プレート９は外周側ほど軸方向の幅が狭くなるように形成されるので、円錐プレート９とガイドプレート１１との隙間は内周側ほど狭くなる。よって、テーパローラ１３がガイドプレート１１の中心方向へ摺動するとテーパローラ１３が円錐プレート９を固定プーリ６側へ押し退け、プーリ５の溝幅が減少する。
【００１６】
なお、ガイドプレート１１の外周面には歯形が形成されており、モータ１５の駆動力によって回転するギア１６と噛み合うことでガイドプレート１１が回動する。
【００１７】
ここで、図２、図３を参照しながらガイドプレート１１を回動させて変速動作を行うときの動作について説明する。図２は図１の状態よりガイドプレート１１を少しだけ回動させた状態を示す。図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す。図３は図２の状態よりさらにガイドプレート１１を回動させた状態を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す。なお、図２、図３において１４ａは回動前のガイド溝を示す。
【００１８】
図２に示すように、ガイドプレート１１を回動させたことにより、ガイド１２がガイド溝１４に沿って進み、テーパローラ１３がガイドプレート１１の中心側へ移動する。ここで、円錐プレート９とガイドプレート１１との隙間はガイドプレート１１の中心側ほど狭くなるように形成されているので、テーパローラ１３がガイドプレート１１の中心側へ移動することで、テーパローラ１３が円錐プレート９及び可動プーリ７を固定プーリ６側へ押し退ける。
【００１９】
これにより、プーリ５の溝幅が減少してベルト８の接触点がプーリ５の外周側へ移動するので変速比が小さくなる、すなわちｈｉｇｈ側へシフトされる。
【００２０】
続いて図３に示すように、ガイドプレート１１をさらに回動させると、ガイド１２がガイド溝１４に沿ってさらに進み、テーパローラ１３はさらにガイドプレート１１の中心側へ移動する。従って、テーパローラ１３が円錐プレート９及び可動プーリ７を固定プーリ６側へさらに押し退ける。
【００２１】
これにより、プーリ５の溝幅がさらに減少してベルト８の接触点がプーリ５の外周側へ移動するので変速比がさらに小さくなる、すなわちｈｉｇｈ側へシフトされる。図３（ｂ）に示すようにガイド１２がガイド溝１４のほぼ端部に到達することで変速比が最ｈｉｇｈの状態となる。
【００２２】
以上のように本実施形態では、可動プーリ７を固定プーリ６側へ移動させる推力は、モータ１５の駆動力によってガイドプレート１１を回動させることでテーパローラ１３をガイドプレート１１の中心へ向けて摺動させて発生させるので、その分油圧が不要となり、油圧を発生させるオイルポンプの負荷が低減する。よって、オイルポンプの小形化が可能となり、フリクションの低減によって燃費を向上させることができる。
【００２３】
また、ガイドプレート１１の周方向へ進むほど中心に近づくように湾曲して凹設されるガイド溝１４がガイドプレート１１に設けられ、ガイドプレート１１が回動するとテーパローラ１３が溝に沿ってガイドプレート１１の中心へ向けて摺動するので、複数のテーパローラ１３の移動を同期させることができ、制御性を向上することができる。
【００２４】
さらに、円錐プレート９と可動プーリ７とはころ１０によって相対回転可能に構成されるので、テーパローラ１３が円錐プレート９に当接した状態で可動プーリ７が回転しても円錐プレート９を回転しない状態で保持することができ、これによりテーパローラ１３が回転しないので制御性を向上させることができる。
【００２５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【００２６】
例えば、テーパローラ１３は図４（ａ）に示す形状として説明したが、図４（ｂ）や図４（ｃ）に示す形状であってもよい。本実施形態で用いた図４（ａ）に示す形状では、テーパローラ１３と円錐プレート９及びガイドプレート１１との接触面積を大きくすることができ、テーパローラ１３の１個当たりの面圧を低減することができる。また、図４（ｂ）や図４（ｃ）に示す形状では、本実施形態で用いた図４（ａ）に示す形状よりもガイドプレート１１を回転させるときのテーパローラ１３と円錐プレート９及びガイドプレート１１との接触面積が小さくなるので、摩擦力が低減され変速動作時のテーパローラ１３の摺動性が向上する。
【００２７】
また、本実施形態ではモータ１５によってギアを駆動しこのギアに噛み合うようにガイドプレート１１の外周面に歯形を形成しているが、図５に示すようにモータ１５によって駆動されるギア１６をウォームギア２１とし、ガイドプレート１１の外周にウォームギア２１と噛み合うような歯形を形成してもよい。これにより、モータ１５の負荷を低減することができるとともに、変速動作を行わないときにガイドプレート１１の回転を静止させることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態では本発明をプライマリプーリ５にのみ適用した例を示したが、これに限らずセカンダリプーリにのみ適用してもよいし、両方のプーリに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態における無段変速機のプライマリプーリ側の構成を示す概略構成図である。
【図２】図１の状態よりガイドプレートを少し回転させた状態を示す概略構成図である。
【図３】図２の状態よりさらにガイドプレートを回転させた状態を示す概略構成図である。
【図４】テーパローラの各種形状を示す構成図である。
【図５】モータによって駆動されるギアをウォームギアとし、ガイドプレートをウォームホイールとして形成した場合の図１（ｂ）に対応する構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  インプットシャフト
５  プライマリプーリ
６  固定プーリ
７  可動プーリ
８  ベルト
９  円錐プレート
１０  ころ
１１  ガイドプレート
１２  ガイド
１３  テーパローラ
１４  ガイド溝
１５  モータ
１６  ギア
【図１】
2008045694.tif 000003
【図２】
2008045694.tif 000004
【図３】
2008045694.tif 000005
【図４】
2008045694.tif 000006
【図５】
2008045694.tif 000007