(57)【要約】【課題】車両用無段変速機のベルトノイズの発生要因となっているシーブの変形を抑制し、ベルトノイズを減少する。【解決手段】クラッチの係合によって発進ギヤ５２と一体の剛性部材として機能するＣ２クラッチドラム６０と可動側シリンダ部６８ｂとの間に摺接部材６６を設置することによって、可動シーブ５６ｂが開く方向に振動し可動側シリンダ部６８ｂがＣ２クラッチドラム６０に近づく方向に動こうとしても、可動シーブ５６ｂの背面側への変形が効果的に抑制され、ベルトノイズが減少される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
1対の回転軸にそれぞれ固設された固定シーブ、および前記1対の回転軸に軸心まわりの回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブを有し、伝動ベルトが巻きつけられた有効径が可変の1対の可変プーリを備えるベルト式無段変速機と、前記1対の回転軸のうちの一方の回転軸に相対回転可能に嵌装されたスリーブ軸に固設されたギヤと、前記一方の回転軸に固設されたクラッチドラムと前記ギヤに固設されたハブとの間に設けられた摩擦板を有するクラッチとを、含む車両用動力伝達装置であって、
前記クラッチドラムの外周面と前記可動シーブの背面に突き出す円筒状のシリンダ部の内周面との間に介挿され、前記クラッチドラムの外周面および前記シリンダ部の内周面の少なくとも一方との間で摺接する円筒状の摺接部材を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置。
【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を備える車両用動力伝達装置に係り、ベルト式無段変速機のベルトノイズの発生要因となっている可動シーブの変形を抑制し、ベルトノイズの減少を可能とする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用のベルト式無段変速機では、無端環状のフープとそのフープに沿って連ねられた複数のエレメントから成る伝動ベルトが１対の可変プーリに巻きつけられており、動力伝達時には伝動ベルトを構成する複数個のエレメントが可変プーリを構成する1対の固定シーブ及び可動シーブの間に連続的に噛み込むことによって、それら固定シーブおよび可動シーブが開く方向に振動し、この振動がベルトノイズを発生させる要因となっていた。
【０００３】
これに対して、1対の可変プーリを構成するそれぞれ1対の固定シーブ及び可動シーブの少なくとも一方のシーブ背面、すなわち無段変速機のベルトが接触するコーン面の反対側に、複数の補強用のリブを形成する技術が、特許文献１に開示されている。上記少なくとも一方のシーブの背面に形成された補強用のリブは、シーブの剛性を高め、これによりシーブの振動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５２８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のシーブには、厚肉な補強リブを背面に設けることによってシーブの質量が増加し、燃費の悪化に繋がるといった不都合があった。
【０００６】
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、質量増加に繋がることがなく、シーブの変形を抑制し、ベルトノイズの減少を可能とする車両用動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の要旨とするところは、1対の回転軸にそれぞれ固設された固定シーブ、および前記1対の回転軸に軸心まわりの回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブを有し、伝動ベルトが巻きつけられた有効径が可変の1対の可変プーリを備えるベルト式無段変速機と、前記1対の回転軸のうちの一方の回転軸に相対回転可能に嵌装されたスリーブ軸に固設されたギヤと、前記一方の回転軸に固設されたクラッチドラムと前記ギヤに固設されたハブとの間に設けられた摩擦板を有するクラッチとを、含む車両用動力伝達装置であって、前記クラッチドラムの外周面と前記可動シーブの背面に突き出す円筒状のシリンダ部の内周面との間に介挿され、前記クラッチドラムの外周面および前記シリンダ部の内周面の少なくとも一方との間で摺接する円筒状の摺接部材を備えることにある。
【０００８】
第２発明の要旨とするところは、第１発明に係る前記車両用動力伝達装置において、前記円筒状の摺接部材は、シーブからの振動を抑制する減衰材料からなることにある。
【０００９】
第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明に係る前記車両用動力伝達装置において、前記円筒状の摺接部材は、厚み方向に貫通する切欠又は穴を有することにある。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、クラッチが係合することで摺接部材が介挿されたギヤとクラッチドラムとが一体の剛性部材とし機能し、摺接部材がクラッチドラムと可動シーブの背面に突き出す円筒状のシリンダ部の内周面との間に介在させられることによって、シーブが背面側に変形するのを抑制し、シーブの振動によるベルトノイズを効果的に抑制することができる。また、クラッチの解放時には、摺動部材は、前記クラッチドラムの外周面および前記シリンダ部の内周面の少なくとも一方との間で摺接可能であるので、前記クラッチドラムと前記可動シーブとの間の相対回転が許容される。
【００１１】
第２発明によれば、前記摺接部材に減衰材料が用いられるので、シーブの振動によるベルトノイズをさらに効果的に抑制することができる。
【００１２】
第３発明によれば、前記円筒状摺接部材は、その厚み方向に貫通する切欠又は穴を有するものであるので、シーブと摺接部材とが接触しない部分を設けることにより、クラッチドラムのシーブへ与える剛性を部分的に変化させることが可能となる。剛性を部分的に変化させることによって可動シーブの伝動ベルトとの共振周波数を分散させることが可能となり、ベルトノイズをさらに効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される車両に備えられる車両用駆動装置の概略構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置内に設けられた無段変速機の可動シーブの振動を説明する概念図である。
【図３】図１の車両用駆動装置内に設けられた無段変速機の可動シーブとクラッチドラムとの間に介在させられた摺接部材を示す概念図である。
【図４】図３の摺接部材の一部が除去された他の形状の摺接部材を説明する正面図および断面図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】図３の摺接部材の一部が除去された他の形状の摺接部材を説明する正面図および断面図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図ある。
【図６】図３の摺接部材の一部が除去された他の形状の摺接部材を説明する正面図および断面図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図ある。
【図７】図３の摺接部材の一部が除去された他の形状の摺接部材を説明する正面図および断面図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図ある。
【図８】図３の摺接部材の一部が除去された他の形状の摺接部材を説明する正面図および断面図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例である車両１０に備えられる駆動装置１２の概略構成を説明するための骨子図である。駆動装置１２は、例えば走行用の駆動力源として用いられるエンジン１４と、車両用動力伝達装置１５から構成され、さらに車両用動力伝達装置１５は、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ１６と、前後進切換装置１８と、ベルト式無段変速機２０（以下、無段変速機２０）と、ギヤ機構２２と、図示しない駆動輪に動力伝達可能な出力ギヤ２４が形成されている出力軸２５とを、含んで構成されている。駆動装置１２にあっては、エンジン１４から出力されるトルク（駆動力）がトルクコンバータ１６を経由してタービン軸２６に入力され、このトルクがタービン軸２６からギヤ機構２２等を経由して出力軸２５に伝達される第１の動力伝達経路と、前記タービン軸２６に入力されたトルクが無段変速機２０を経由して出力軸２５に伝達される第２の動力伝達経路とを並列に備えており、車両１０の走行状態に応じて動力伝達経路が切り換えられるように構成されている。
【００１６】
エンジン１４は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関にて構成されている。トルクコンバータ１６は、エンジン１４のクランク軸に連結されたポンプ翼車１６ｐ、およびトルクコンバータ１６の出力側部材に相当するタービン軸２６を介して前後進切換装置１８に連結されたタービン翼車１６ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それポンプ翼車１６ｐおよびタービン翼車１６ｔの間にはロックアップクラッチ２８が設けられており、このロックアップクラッチ２８が完全係合させられることによってポンプ翼車１６ｐおよびタービン翼車１６ｔは一体回転させられる。
【００１７】
前後進切換装置１８は、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１とダブルピニオン型の遊星歯車装置３０とを主体として構成されており、キャリヤ３０ｃがトルクコンバータ１６のタービン軸２６および無段変速機２０の入力軸３２に一体的に連結され、リングギヤ３０ｒが後進用ブレーキＢ１を介して非回転部材としてのハウジング３４に選択的に連結され、サンギヤ３０ｓが小径ギヤ３６に接続されている。また、サンギヤ３０ｓとキャリヤ３０ｃとが、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は断接装置に相当するもので、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００１８】
また、遊星歯車装置３０のサンギヤ３０ｓは、ギヤ機構２２を構成する小径ギヤ３６に連結されている。ギヤ機構２２は、前記小径ギヤ３６と、カウンタ軸３８に相対回転不能に設けられている大径ギヤ４０とを、含んで構成されている。カウンタ軸３８と同じ回転軸心まわりには、アイドラギヤ４２がカウンタ軸３８に対して相対回転可能に設けられている。また、カウンタ軸３８とアイドラギヤ４２との間には、これらを選択的に断接する噛合クラッチＤ１が設けられている。また、噛合クラッチＤ１は、第１ギヤ４８と第２ギヤ５０とを嵌合する際に回転を同期させる同期機構としてのシンクロメッシュ機構Ｓ１をさらに備えている。
【００１９】
アイドラギヤ４２は、そのアイドラギヤ４２よりも大径の発進ギヤ５２と噛み合っている。発進ギヤ５２は、無段変速機２０の後述するセカンダリプーリ５６の回転軸心と共通の回転軸心に配置されている円筒状の出力軸２５に対して相対回転不能に設けられている。出力軸２５は、出力側回転軸３３の外周側において前記回転軸心まわりに回転可能に配置されており、発進ギヤ５２および出力ギヤ２４が相対回転不能に設けられている。これより、エンジン１４のトルクがタービン軸２６からギヤ機構２２を経由して出力軸２５に伝達される第１の動力伝達経路上には、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、および噛合クラッチＤ１が介挿されている。
【００２０】
また、無段変速機２０と出力軸２５との間には、これらの間を選択的に断接するベルト走行用のクラッチＣ２が介挿されており、このクラッチＣ２が係合されることで、エンジン１４のトルクが入力軸３６および無段変速機２０を経由して出力軸２５に伝達される第２の動力伝達経路が形成される。また、クラッチＣ２が解放されると、第２の動力伝達経路が遮断され、無段変速機２０から出力軸２５にトルクが伝達されない。
【００２１】
無段変速機２０は、タービン軸２６に連結された入力軸３２と出力軸２５との間の動力伝達経路上に設けられ、入力側回転軸３２に設けられた有効径が可変のプライマリプーリ５４（可変プーリ５４）と、入力側回転軸３２に並行な出力側回転軸３３に設けられた有効径が可変のセカンダリプーリ５６（可変プーリ５６）と、その一対の可変プーリ５４、５６の間に巻き掛けられた伝動ベルト５８とを備えており、一対の可変プーリ５４、５６と伝動ベルト５８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。伝動ベルト５８は、図示しない無端環状のフープとそのフープに支持され且つそのフープに沿って長手方向に連ねられた複数のエレメント５８ａとから構成される。
【００２２】
プライマリプーリ５４は、入力側回転軸３２に固定された固定シーブ５４ａと、入力側回転軸３２に対して軸まわりの相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられた可動シーブ５４ｂと、それらの間のＶ溝幅を変更する為に可動シーブ５４ｂを移動させるための推力を発生させるプライマリ側油圧アクチュエータ５４ｃとを、備えて構成されている。また、セカンダリプーリ５６は、出力側回転軸３３に固定された固定シーブ５６ａと、出力側回転軸３３に対して軸まわりの相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられた可動シーブ５６ｂと、それらの間のＶ溝幅を変更する為に可動シーブ５６ｂを移動させるための推力を発生させるセカンダリ側油圧アクチュエータ５６ｃとを備えて構成されている。
【００２３】
前記一対の可変プーリ５４，５６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト５８の掛かり径（有効径）が変更されることで、実変速比（ギヤ比）γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout）が連続的に変更させられる。例えば、プライマリプーリ５４のＶ溝幅が狭くされると、変速比γが小さくされる。すなわち、無段変速機２０がアップシフトされる。また、プライマリプーリ５４のＶ溝幅が広くされると、変速比γが大きくされる。すなわち、無段変速機２０がダウンシフトされる。
【００２４】
図２は、無段変速機２０の動力伝達時に、伝動ベルト５８を構成する複数個のレメント５８ａが1対の固定シーブ５６ａ及び可動シーブ５６ｂの間に連続的にかみこむことによって、それら固定シーブ５６ａおよび可動シーブ５６ｂが開く方向に振動することを示している。セカンダリプーリ５６の可動シーブ５６ｂには、その一部を形成する可動側シリンダ部６８ｂが設けられており、セカンダリ側油圧アクチュエータ５６ｃの一部を形成する固定側シリンダ部７０ｃに設置されたオーリング７２と可動側シリンダ部６８ｂの内周面とが接している。したがって、可動シーブ５６ｂの移動時には、可動シーブ５６ｂの移動を可能とするために形成されている、油圧室７４を油密に保持しながら、可動側シリンダ部６８ｂは、オーリング７２に摺接しつつ移動される。図２に示された矢印の方向、すなわち可動シーブ５６ｂが開く方向に振動した場合は、可動シーブ５６ｂの一部を形成する可動側シリンダ部６８ｂは、オーリング７２を支点として図２の下方に向かって傾くこととなる。この傾きは、可動シーブ５６ｂと固定側シリンダ部７０ｃとが近づくほど大きいものとなる。
【００２５】
図３は、本発明の実施例の構成を説明する概略図である。前述したセカンダリ側油圧アクチュエータ５６ｃの一部を形成する固定側シリンダ部７０ｃには、さらに、クラッチＣ２を構成するＣ２クラッチドラム６０が一体に固定されている。クラッチＣ２は、Ｃ２クラッチドラム６０、クラッチハブ６４、摩擦板６２から構成されており、クラッチハブ６４は、発進ギヤ５２と固設されている。可動シーブ５６ｂの一部を形成する可動側シリンダ部６８ｂの内周面とＣ２クラッチドラム６０の外周面との間には、それら内周面および外周面の少なくとも一方と摺接可能な円筒状の摺接部材６６が介在させられている。なお、図３では、クラッチＣ２において、その摩擦板６２を押圧するためのピストンを含む油圧アクチュエータが省略されている。
【００２６】
Ｃ２クラッチドラム６０を含むクラッチＣ２は、クラッチ係合することによって発進ギヤ５２と一体の剛性部材として機能する。発進ギヤ５２と一体の剛性部材として機能するＣ２クラッチドラム６０と可動側シリンダ部６８ｂとの間に摺接部材６６を設置することによって、可動シーブ５６ｂが開く方向に振動し可動側シリンダ部６８ｂがＣ２クラッチドラム６０に近づく方向に動こうとしても、可動側シリンダ部６８ｂが、剛性部材として機能するＣ２クラッチドラム６０に固設された摺接部材６６と接触しているために、可動シーブ５６ｂの背面側への変形が効果的に抑制され、ベルトノイズが減少される。
【００２７】
また、クラッチ係合する事によって発進ギヤ５２と一体の剛性部材として機能するＣ２クラッチドラム６０に摺接部材６６が固設されているため、摺接部材６６に対する剛性への要求が低減され、他の要求特性、たとえば摺動性が良好な材料の選択範囲が広がることになる。
【００２８】
また、Ｃ２クラッチドラム６０の材質が、軸受として用いられている摺動メタルなどの、摺動性が良好であり且つある程度の荷重を支持可能な材料であって、可動シーブ５６ｂの背面側への変形が効果的に抑制されるのであれば、クラッチドラム６０と摺接部材６６とを同一材料で一体に形成することもできる。
【００２９】
また、図３において、摺接部材６６を円筒部、および円筒部の一端に外周に突き出たフランジ部７８を持つ形状として示したが、たとえばフランジ部７８の一部を部分的に削除することや、フランジ部を持たない円筒形状とすることもできる。
【００３０】
さらに、摺接部材６６に可動シーブ５６ｂの振動、すなわち可動側シリンダ部６８ｂの振動を効果的に抑制する制振合金などの種々の減衰材料を用いることで、可動シーブ５６ｂの振動をなお一層効果的に抑制することができる。
【００３１】
減衰材料として、たとえば複合型、転移型、双晶型、強磁性型等の制振合金、もしくは、ゴム系、シリコン系、樹脂系等の防振樹脂を使用することができる。また、振動を抑制する効果を示す材料であれば良く、特に制振合金、防振樹脂等の特定の材料に制限されことはない。
【００３２】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００３３】
図４の（ａ）は、摺接部材６６を可動シーブ５６ｂ側から見た正面図であり、図４の（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３に示された摺接部材６６は、円筒部７６、および円筒部７６の一端に外周に突き出たフランジ部７８を持ち、円筒部７６の外周面において可動シーブ５６ｂの一部を形成する可動側シリンダ部６８ｂの内周面と摺接している。このため、可動シーブ５６ｂの振動によって可動側シリンダ部６８ｂがＣ２クラッチドラム６０に近づいた場合、可動シーブ５６ｂの振動は、クラッチＣ２が係合することによって発進ギヤ５２と一体の剛性部材として機能しているクラッチドラム６０と摺接部材６６を介して接触することによって抑制される。一方、図４では、Ａ−Ａ断面図の下部に示されるように摺接部材６６の一部、すなわちフランジ部７８および円筒部７６の一部が厚み方向に貫通する切欠８０によって除去されており、この部分においては、可動シーブ５６ｂの振動によって可動側シリンダ部６８ｂがＣ２クラッチドラム６０に近づいたとしても、可動側シリンダ部６８ｂは摺接部材６６を介してクラッチドラム６０と接触することができない。したがって、可動シーブ５６ｂの振動は、摺接部材６６を介してクラッチ係合することによって発進ギヤ５２と一体の剛性部材として機能しているクラッチドラム６０によって抑制されることはない。このことにより、可動シーブ５６ｂの回転位置によって剛性が変化させられることとなり、可動シーブ５６ｂの変形に基づくベルトノイズの共振を意図的に分散させることが可能となる。これにより、摺接部材６６の除去形状によってベルトノイズの抑制が一層可能となる。
【実施例３】
【００３４】
図５の（ａ）は、摺接部材６６の一部を除去した他の例を示した、可動シーブ５６ｂ側から見た正面図であり、図５の（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施例の摺接部材６６では、可動シーブ５６ｂ側から見た正面図とＢ−Ｂ断面図である。摺接部材６６では、３箇所に設けられた切欠８０によってフランジ部７８および円筒部７６の一部が除去されている。
【実施例４】
【００３５】
図６の（ａ）は、摺接部材６６の一部を除去した他の例を示した、可動シーブ５６ｂ側から見た正面図であり、図６の（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。本実施例の摺接部材６６では、２箇所に設けられた切欠８０によってフランジ部７８および円筒部７６の一部が除去されている。
【実施例５】
【００３６】
図７の（ａ）は、摺動部材６６の一部を除去した他の例を示した、可動シーブ５６ｂ側から見た正面図であり、図７の（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。本実施例の摺接部材６６では、図４、図５、図６の例と異なり、可動シーブ５６ｂに近い摺接部材６６の円筒部７６の一部が切欠８２によって２箇所除去されている。
【実施例６】
【００３７】
図８の（ａ）は、摺接部材６６の一部を除去した他の例を示した、可動シーブ５６ｂ側から見た正面図であり、図８の（ｂ）は図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。本実施例の摺接部材６６の形状は、フランジ部７８を持たず円筒部７６のみの円筒状であり、可動シーブ５６ｂに近い摺接部材６６の一部が切欠８２によって２箇所削除されている。
【００３８】
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、本発明はその他の様態においても適用される。
【００３９】
たとえば、図５から図８において摺接部材６６の削除された部分は、何れも図面内において同一寸法として示されているが、特に同一である必要は無く、共振周波数をさらに分散することを目的として、正面図において削除部分の長さを、それぞれ異なった大きさとしても良い。また、断面図において、除去される部分の長さをそれぞれ異なった長さとしても良い。
【００４０】
また、図５から図８において摺接部６６の削除された部分は、何れも正面図において等間隔して示されているが、特に等間隔である必要は無く、共振周波数をさらに分散することを目的として、正面図において削除部分を、異なった間隔としても良い。
【００４１】
また、図５から図８において、摺接部６６の一部は厚み方向に貫通する切欠８０、８２によってその一部が削除されていたが、厚み方向に貫通する穴によって削除されても良い。
【００４２】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられても実施されるものである。
【符号の説明】
【００４３】
１５：車両用動力伝達装置
２０：ベルト式無段変速機
２５：出力軸（スリーブ軸）
３２：入力側回転軸(回転軸)
３３：出力側回転軸（回転軸）
５２：ギヤ
５４、５６：可変プーリ
５４ａ、５６ａ：固定シーブ
５４ｂ、５６ｂ：可動シーブ
５８：伝動ベルト
６０：クラッチドラム
６２：摩擦板
６４：ハブ
６６：摺接部材
６８ｂ：可動側シリンダ部（シリンダ部）
Ｃ２：走行用クラッチ（クラッチ）
【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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