(57)【要約】【課題】  固定シーブと可動シーブ間の距離が使用頻度に対して不変となり、常に主動力伝達経路の最大変速比が、副動力伝達経路の変速比と同じか、または小に維持される無段変速機を提供する。【解決手段】  入力シーブ軸１８に取り付けられた一対の入力シーブ５２と、出力シーブ軸４４に取り付けられた一対の出力シーブ５８間に巻き掛けられたベルト６０を介し、入力シーブ軸１８の回転を無段階に変速して出力シーブ軸４４に伝達する主動力伝達経路と、入力シーブ軸１８の回転をギヤを介し出力シーブ軸４４に伝達する副動力伝達経路を備え、主動力伝達経路の最大変速比が副動力伝達経路の変速比と同じか、または小となるように、出力シーブ５８を構成する出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８間の最小間隔を規制する耐摩耗性を有するストローク規制手段４９を設けて構成する。【選択図】  図１
2005163850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力シーブ軸に取り付けられた離接可能な一対の入力シーブと、出力シーブ軸に取り付けられた一対の出力シーブ間に、巻き掛けられたベルトを介し、前記入力シーブ軸の回転を無段階に変速して前記出力シーブ軸に伝達する主動力伝達経路と、
前記入力シーブ軸の回転をギヤを介し前記出力シーブ軸に伝達する副動力伝達経路を備え、
前記主動力伝達経路の最大変速比が、前記副動力伝達経路の変速比と同じか、または小となるように、前記一対の出力シーブの最小間隔を規制する耐摩耗性を有するストローク規制手段を設けたことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記ストローク規制手段は、前記出力シーブの円錐面の出力シーブ軸側に突設されたストッパーと、摩耗防止部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記摩耗防止部材は樹脂製である請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記摩耗防止部材を、前記一対の出力シーブ間の出力シーブ軸の外周に配設したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記摩耗防止部材を、前記出力シーブの円錐面の出力シーブ軸側に圧入したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無段変速機。
【請求項６】
前記摩耗防止部材を、前記ストッパーに圧着したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルトによる主動力伝達経路とは別にギヤ系の副動力伝達経路を設けた無段変速機が存在するが、ギヤ系の副動力伝達経路の変速比よりも、ベルト系の主動力伝達経路の変速比が大となると、ベルト駆動とギヤ駆動が同時に起こり、トルク循環が生じて、両方の動力伝達経路が同時に働くことによって、トルク伝達が不可能となる可能性があった。
そこで、そのような事態を回避するために、例えば特許文献１に開示されているような構造が採用されている。
【特許文献１】実開平４−１２１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１のような構成を採用することにより、トルク循環が生ずることを回避することができるが、無段変速機の使用頻度が高い場合等において、経時変化により主動力伝達経路と副動力伝達経路の変速比率が変わってくる場合もあり、より確実に主動力伝達経路の最大変速比が副動力伝達経路の変速比と同じか、または小となる状態を維持できる無段変速機の出現が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、主動力伝達経路の最大変速比が副動力伝達経路の変速比と同じか、または小となる条件が不変となる無段変速機を提供することを目的の一つとするものであり、その請求項１は、入力シーブ軸に取り付けられた離接可能な一対の入力シーブと、出力シーブ軸に取り付けられた一対の出力シーブ間に、巻き掛けられたベルトを介し、前記入力シーブ軸の回転を無段階に変速して前記出力シーブ軸に伝達する主動力伝達経路と、前記入力シーブ軸の回転をギヤを介し前記出力シーブ軸に伝達する副動力伝達経路を備え、前記主動力伝達経路の最大変速比が、前記副動力伝達経路の変速比と同じか、または小となるように、前記一対の出力シーブの最小間隔を規制する耐摩耗性を有するストローク規制手段を設けたことである。
【０００５】
また請求項２は、前記ストローク規制手段は、前記出力シーブの円錐面の出力シーブ軸側に突設されたストッパーと、摩耗防止部材とからなることである。
また請求項３は、前記摩耗防止部材は樹脂製であることである。
また請求項４は、前記摩耗防止部材を、前記一対の出力シーブ間の出力シーブ軸の外周に配設したことである。
【０００６】
また請求項５は、前記摩耗防止部材を、前記出力シーブの円錐面の出力シーブ軸側に圧入したことである。
また請求項６は、前記摩耗防止部材を、前記ストッパーに圧着したことである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、ベルトを介し入力シーブ軸の回転を無段階に変速して出力シーブ軸に伝達する主動力伝達経路と、入力シーブ軸の回転をギヤを介し出力シーブ軸に伝達する副動力伝達経路を備え、主動力伝達経路の最大変速比が、副動力伝達経路の変速比と同じか、または小となるように、一対の出力シーブの最小間隔を規制する耐摩耗性を有するストローク規制手段を設けたことにより、耐摩耗性を有するストローク規制手段を介し、主動力伝達経路の最大変速比は、副動力伝達経路の変速比と同じか、または小に維持されるため、主動力伝達経路と副動力伝達経路が同時に働くことがなく、トルク循環による破損が生ずることがなく、良好にトルクを伝達し得る無段変速機となる。
【０００８】
また、ストローク規制手段は、出力シーブに突設されたストッパーと、摩耗防止部材とからなることにより、一対の出力シーブ間の最小間隔を規制するストッパーが、耐摩耗性を有する摩耗防止部材を介し接触するため、ストッパーの摩耗が防がれて、一対の出力シーブ間の最小間隔が使用頻度に対して不変なものとなり、常に主動力伝達経路の最大変速比を副動力伝達経路の変速比と同じか、または小に維持できるものとなる。
【０００９】
また、摩耗防止部材は樹脂製であることにより、安価に製造して組み込むことができるものとなる。
また、摩耗防止部材を、一対の出力シーブ間の出力シーブ軸の外周に配設したことにより、摩耗防止部材を容易に無段変速機に組み付けることができるものとなる。
【００１０】
また、摩耗防止部材を、出力シーブの円錐面の出力シーブ軸側に圧入したことにより、摩耗防止部材の位置が安定し、接触を繰り返しても、一対の出力シーブ間の最小間隔が不変なものとなる。
また、摩耗防止部材を、ストッパーに圧着したことにより、摩耗防止部材を出力シーブに設けられたストッパーに良好に組み付けることができ、組み付け工数が減少するものとなる。
【実施例】
【００１１】
図１に示したＶベルト式無段変速機において、エンジン等の原動機Ｅの出力軸１０は電磁パウダークラッチ１２を介して同軸のメインドライブシャフト１４に連結されている。メインドライブシャフト１４の前方には軸受１６を介して入力シーブ軸１８が更に同軸で配置されている。
メインドライブシャフト１４及び入力シーブ軸１８の側部には前進後退切替用のシンクロカップリング２０のシャフト２２が平行に設置されており、シャフト２２に固定されたカウンタードリブンギヤ２４はメインドライブシャフト１４に固定されたメインドライブギヤ２６と噛み合っている。シンクロカップリング２０のシャフト２２には前進側への切替時及び後退側への切替時において、シャフト２２の回転が伝達される前進用カウンターギヤ２８と後退用カウンターギヤ３０が遊嵌されており、前進用カウンターギヤ２８は入力シーブ軸１８の後部に固定された第１シーブ軸ギヤ３２と噛み合う一方、後退用カウンターギヤ３０は入力シーブ軸１８の中間部に固定された第２シーブ軸ギヤ３４と噛合するアイドラギヤ３６と噛み合っている。
【００１２】
入力シーブ軸１８の前部には該入力シーブ軸１８に固定された入力固定シーブ３８と、入力シーブ軸１８に対し軸方向に摺動可能に取り付けられた入力可動シーブ４０と、この入力可動シーブ４０の軸方向位置を調節するためのシーブ位置調節装置４２が設けられている。
一方、入力シーブ軸１８の側部には該入力シーブ軸１８と平行に出力シーブ軸４４が配設されており、出力シーブ軸４４には該出力シーブ軸４４に固定された出力固定シーブ４６と、出力シーブ軸４４に対し軸方向に摺動可能に取り付けられた出力可動シーブ４８とが設けられている。
【００１３】
前記入力固定シーブ３８と入力可動シーブ４０は対面する側が円錐面をなして相互間にＶ字溝５０を形成し、両者で入力シーブ５２を構成している。
同様に、出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８は対面する側が円錐面をなして、相互間にＶ字溝５６を形成し、両者で出力シーブ５８を構成している。
【００１４】
なお本例では、図２に拡大して示すように、出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８のそれぞれの円錐面の出力シーブ軸４４側に、対向状に突出するストッパー４６ａ，４８ａが設けられており、ストッパー４６ａ及び４８ａは、それぞれ出力固定シーブ４６及び出力可動シーブ４８に一体で形成したものである。
なお、図中Ｂは、出力可動シーブ４８の摺動ブッシュである。
【００１５】
また本例では、図２に示すように、ストッパー４６ａとストッパー４８ａの間に摩耗防止部材４９が配設されている。
この摩耗防止部材４９は、図３に示すように、リング状を成し、樹脂製シートで構成されており、出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８間の出力シーブ軸４４の外周に移動可能に配置されている。即ち、出力シーブ軸４４の外周に、シート状の摩耗防止部材４９が嵌め込まれた構成となっている。
この摩耗防止部材４９は、耐摩耗性のある樹脂シートで構成されており、例えば、アラミド繊維とＰＴＦＥで構成されたものである。
従って、出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８が近接した時には、ストッパー４６ａとストッパー４８ａ間に摩耗防止部材４９が挟まれて、Ｖ字溝５６の幅がそれ以上狭ばまらないように設定され、ストッパー４６ａ，４８ａと摩耗防止部材４９でストローク規制手段が構成されている。
【００１６】
入力シーブ５２と出力シーブ５８との間にはＶベルト６０が巻き掛けられており、前記シーブ位置調節装置４２により入力可動シーブ４０の位置を調節することにより、Ｖ字溝５０の幅を変えることで、入力シーブ軸１８の回転に対する出力シーブ軸４４の回転の変速比を無段階に可変となっている。
なお、前記出力シーブ５８の出力可動シーブ４８は、図示しないバネ等の作用により、前記入力可動シーブ４０の移動に追従して出力シーブ軸４４に沿って離接する方向に移動することができるものとなっており、入力シーブ５２のＶ字溝５０の幅が広がった時には、出力シーブ５８のＶ字溝５６の幅が狭くなる方向に出力可動シーブ４８が摺動移動し、変速比が大となって、出力シーブ軸４４の回転が低速回転となる。この低速回転時に前記ストッパー４６ａ，４８ａが摩耗防止部材４９を挟んで当接すると最大変速比状態となる。
なお、この場合、さらに入力可動シーブ４０が最大変速比方向に調節されれば、出力シーブ５８側はストッパー４６ａ，４８ａおよび摩耗防止部材４９によりＶ字溝５６の幅は狭ばまらないため、Ｖベルト６０は緩み、スリップすることとなる。
なお、前記入力シーブ５２と出力シーブ５８とＶベルト６０により主動力伝達経路が形成される。
【００１７】
また、入力シーブ軸１８と出力シーブ軸４４との間には中間軸８６が配置されており、この中間軸８６には２方向差動クラッチ８８が取り付けられている。
図中９０はインプットギヤで、中間軸８６にスプラインにより結合され、入力シーブ軸１８の第１シーブギヤ３２と噛み合っている。図中９４はアウトプットギヤで、出力シーブ軸４４のドリブンギヤ９６と噛み合っている。
【００１８】
出力シーブ軸４４にはデフピニオン１２０が固定されており、デフピニオン１２０はデフアイドラギヤ１２２に噛み合い、デフアイドラギヤ１２２はディファレンシャル装置１２４のデフギヤ１２６と噛み合っている。
【００１９】
１２８はマイクロプロセッサからなるコンピュータで、入力シーブ５２の回転速度を検出する入力シーブ回転速度センサ１３０と、出力シーブ５８の回転速度を検出する出力シーブ回転速度センサ１３２と、入力シーブ５２の入力可動シーブ４０の位置を検出するシーブ位置検出センサ１３４と、セレクター１３６のシフト位置センサ（図示しない）からの信号が入力されており、コンピュータ１２８はこれらの信号に基づいて、入力シーブ５２の入力可動シーブ４０を動かすシーブ位置調節装置４２のアクチュエータを制御し、入力シーブ５２を運転状態に見合った位置に調節する。
【００２０】
前記Ｖベルト式無段変速機において、原動機Ｅよりクラッチ１２及びシンクロカップリング２０を経て入力シーブ軸１８に伝達された回転力の出力シーブ軸４４への伝達経路は、入力シーブ５２と出力シーブ５８との間のＶベルト６０による主動力伝達経路と、前記２方向差動クラッチ８８を介する副動力伝達経路の２つの経路があり、副動力伝達経路の変速比は、主動力伝達経路の最大変速比（前記ストッパー４６ａ，４８ａが摩耗防止部材４９を挟んで当接した状態）と同じか、または大に設定されている。
【００２１】
本例のＶベルト式無段変速機では、シーブ位置調節装置４２を介し入力可動シーブ４０が最大変速比方向に移動されると、出力シーブ５８の出力可動シーブ４８も最大変速比方向に追従して移動するが、ストッパー４６ａ，４８ａが摩耗防止部材４９を挟んで当接することによりＶ字溝５６の幅は所定幅に規制され、入力可動シーブ４０がそれ以上最大変速比側へ移動すればＶベルト６０が緩み、滑りを生じ、その場合にのみ２方向差動クラッチ８８のインプットギヤ９０の回転の方がアウトプットギヤ９４の回転よりも速くなり、この時に始めて２方向差動クラッチ８８が噛み合って副動力伝達経路が作動される。
【００２２】
このようにストッパー４６ａ，４８ａおよび摩耗防止部材４９により主動力伝達経路の最大変速比は、副動力伝達経路の変速比と同じか、または小（高速側）となるため、主動力伝達経路と副動力伝達経路が同時に駆動して動力を伝達することはなく、トルク循環が生じることが回避されて、主動力伝達経路または副動力伝達経路の何れかが破損する事故が回避される。
【００２３】
なお、ベルト６０の張力ゼロの状態から運転，変速を開始するＶベルト無段変速機においては、起動時の出力シーブ５８のストッパー４６ａ，４８ａは、摩耗防止部材４９を挟んで接触状態となり、この状態より起動すると、ストッパー４６ａ，４８ａの面が摩耗防止部材４９と摺動した後に離れ、停止時には再度ストッパー４６ａ，４８ａが摩耗防止部材４９を挟んで接触状態となる。
【００２４】
特に自動車用に用いる場合においては、発進・停止をする都度に、ストッパー４６ａ，４８ａが摩耗防止部材４９を挟んで接触を繰り返すこととなるが、摩耗防止部材４９は耐摩耗性があり、ストッパー４６ａ，４８ａの面が摩耗することが防がれ、そのため、摩耗時に発生する粉がベルト６０等に損傷を与えることもない。
このように、ストッパー４６ａとストッパー４８ａが直接接触して摩耗することがないため、主動力伝達経路の最大変速比が副動力伝達経路の変速比より大きくなってしまうことがない。即ち、出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８間の最小距離が使用頻度に対して不変なものとなり、主動力伝達経路と副動力伝達経路が同時に働くことを良好に回避でき、トルク伝達不能となる可能性が極めて少ないものとなる。
【００２５】
なお、図４に示すように、摩耗防止部材４９を、出力固定シーブ４６の円錐面の出力シーブ軸４４側に圧入させて設けても良い。
この場合は、摩耗防止部材４９は、金属製リング部材に耐摩耗性のある樹脂製シートを圧着、またはインサート成形した後に、出力固定シーブ４６に圧入させて設けることができる。
【００２６】
また更には、図５に示すように、出力固定シーブ４６に突出されたストッパー４６ａの端面に、耐摩耗性樹脂で形成した摩耗防止部材４９を圧着させて設けても良く、この場合は摩耗防止部材４９の組み付けが容易なものとなる。
図４及び図５の何れの場合においても、出力固定シーブ４６に対し、出力可動シーブ４８のストッパー４８ａが摩耗防止部材４９に接触して摺動するが、この場合も摩耗防止部材４９により摩耗が防がれて、出力固定シーブ４６と出力可動シーブ４８間の最小距離が使用頻度に対し不変なものとなる。
なお、摩耗防止部材４９を出力可動シーブ４８側に設けても良く、また、摩耗防止部材４９を、固定シーブ４６及び出力可動シーブ４８の両方に設けた構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】Ｖベルト式無段変速機の概略構成図である。
【図２】出力固定シーブと出力可動シーブ間に、摩耗防止部材を配設した状態の要部拡大構成図である。
【図３】摩耗防止部材の正面構成図である。
【図４】摩耗防止部材を出力固定シーブに圧入した例を示す要部拡大構成図である。
【図５】摩耗防止部材を出力固定シーブのストッパーに圧着させた例を示す要部拡大構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１８  入力シーブ軸
３８  入力固定シーブ
４０  入力可動シーブ
４２  シーブ位置調節装置
４４  出力シーブ軸
４６  出力固定シーブ
４８  出力可動シーブ
４６ａ，４８ａ  ストッパー
４９  摩耗防止部材
５２  入力シーブ
５８  出力シーブ
６０  Ｖベルト
８８  ２方向差動クラッチ
Ｂ  摺動ブッシュ
【図１】
2005163850.tif 000003
【図２】
2005163850.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005163850.tif 000006
【図５】
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