(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々固定フランジと可動フランジとでＶ溝を形成する主動側Ｖ溝プーリおよび従動側Ｖ溝プーリと、前記両プーリ間に巻き掛けられるＶベルトとを有した無段変速機に用いられて、前記主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせて前記両プーリに対するベルトの巻き掛け径を可変させる送り装置であって、
前記主動側Ｖ溝プーリと同軸状に固定配設が可能でかつ外周に螺旋溝が設けられる固定環と、
前記固定環の外周に配設されて内周に螺旋溝が設けられる可動環と、
前記可動環と固定環それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、
前記ボールそれぞれを非分離状態に保持する複数のポケットが形成されている円環状の保持器とを有しているとともに、
前記可動環と主動側Ｖ溝プーリとの間に可動環支持用のラジアル軸受が配置されており、
前記可動環の前記螺旋溝は該可動環の軸方向一方側の内周に設けられ、前記可動環の軸方向他方側の内周面には前記可動環支持用のラジアル軸受を配備する部位が形成されている、
ことを特徴とする送り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送り装置において、
前記固定環と前記主動側Ｖ溝プーリの固定フランジが一体に設けられる軸との間で、かつ前記可動環の位置する側とは軸方向で反対側の箇所に固定環側のラジアル軸受が配置されている、
ことを特徴とする送り装置。
【請求項３】
各々固定フランジと可動フランジとでＶ溝を形成する主動側Ｖ溝プーリおよび従動側Ｖ溝プーリと、前記両プーリ間に巻き掛けられるＶベルトと、前記主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせて前記両プーリに対するベルトの巻き掛け径を可変させる操作ユニットとを備え、
前記操作ユニットが、動力源と、送り装置とを備え、
前記動力源は、前記送り装置に回転動力を付与するものであり、
前記送り装置は、
前記主動側Ｖ溝プーリと同軸状に固定配設されかつ外周に螺旋溝が設けられる固定環と、
前記固定環の外周に配設されて前記動力源から回転動力を付与されるものであってその内周に螺旋溝が設けられる可動環と、
前記可動環と固定環それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、
前記ボールそれぞれを非分離状態に保持する複数のポケットが形成されている円環状の保持器とを有しているとともに、
前記可動環と主動側Ｖ溝プーリとの間に可動環支持用のラジアル軸受が配置されており、
前記可動環の前記螺旋溝は該可動環の軸方向一方側の内周に設けられ、前記可動環の軸方向他方側の内周面には前記可動環支持用のラジアル軸受を配備する部位が形成されている、
ことを特徴とする無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機における主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向に送るのに用いられる送り装置ならびにこれを用いた無段変速機に関する。この無段変速機は、エンジン出力を無段階に変速する乾式の無段変速機である。
【０００２】
【従来の技術】
このような無段変速機には、エンジンからの入力軸に連結された主動側Ｖ溝プーリと、車輪への出力軸に連結された従動側Ｖ溝プーリとの間にＶベルトを巻き掛けし、変速時に両プーリのＶベルト巻き掛け径を変更してエンジン出力を無段階に変更して出力軸に伝達するようになっているものがある。
【０００３】
主動側Ｖ溝プーリと従動側Ｖ溝プーリは、共に、固定フランジと可動フランジとでＶ溝を形成し、主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせて両プーリに対するＶベルトの巻き掛け径を可変させるようになっている。
【０００４】
従来の無段変速機において、こうした主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせるのに用いられる送り装置は、主動側Ｖ溝プーリと同軸状に配設され外周に螺旋溝を有する固定環と、この固定環の外周に配設され内周に螺旋溝を備える可動環と、この固定環と可動環との間に介装されて該可動環に付与される回転動力を軸方向推進力に変換するボール循環ユニットとから構成されている。
【０００５】
このボール循環ユニットは、固定環と可動環それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、このボールを可動環と固定環それぞれの対向螺旋溝の一方側から他方側に循環させるサーキュレータチューブとから構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなサーキュレータチューブを用いた送り装置の構成は複雑かつ大掛かりなものであり、また、これを用いた無段変速機全体の構成を大型重量化させ、しかもその製造コストを高くつかせるものとなっている。
【０００７】
したがって、本発明は、送り装置において、簡易な構成とすることを解決すべき課題としている。
【０００８】
本発明はまた、無段変速機において、前記送り装置を用いて全体の構成を小型軽量で、かつ製造コスト的に有利となるようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の送り装置は、各々固定フランジと可動フランジとでＶ溝を形成する主動側Ｖ溝プーリおよび従動側Ｖ溝プーリと、前記両プーリ間に巻き掛けられるＶベルトとを有した無段変速機に用いられて、前記主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせて前記両プーリに対するベルトの巻き掛け径を可変させる送り装置であって、前記主動側Ｖ溝プーリと同軸状に固定配設が可能でかつ外周に螺旋溝が設けられる固定環と、前記固定環の外周に配設されて内周に螺旋溝が設けられる可動環と、前記可動環と固定環それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、前記ボールそれぞれを非分離状態に保持する複数のポケットが形成されている円環状の保持器とを有しているとともに、前記可動環と主動側Ｖ溝プーリとの間に可動環支持用のラジアル軸受が配置されており、前記可動環の前記螺旋溝は該可動環の軸方向一方側の内周に設けられ、前記可動環の軸方向他方側の内周面には前記可動環支持用のラジアル軸受を配備する部位が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
なお、この場合、前記スライドの意義は、移動、摺動、等を含む広い概念に解釈され、また、主動側Ｖ溝プーリと同軸状の意義は、このプーリそのものと同軸状の場合のみならずこれが軸に固定された場合、この軸に対して同軸状の場合も含む広い概念に解釈される。
【００１１】
本発明に係る送り装置は、好ましくは、前記固定環と前記主動側Ｖ溝プーリの固定フランジが一体に設けられる軸との間で、かつ前記可動環の位置する側とは軸方向で反対側の箇所に固定環側のラジアル軸受が配置されている。
また、本発明係る送り装置は、好ましくは、前記保持器の所定以上の軸方向移動を規制する規制部材を備えている。
【００１２】
本発明の無段変速機は、各々固定フランジと可動フランジとでＶ溝を形成する主動側Ｖ溝プーリおよび従動側Ｖ溝プーリと、前記両プーリ間に巻き掛けられるＶベルトと、前記主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせて前記両プーリに対するベルトの巻き掛け径を可変させる操作ユニットとを備え、前記操作ユニットが、動力源と、送り装置とを備え、前記動力源は、前記送り装置に回転動力を付与するものであり、前記送り装置は、前記主動側Ｖ溝プーリと同軸状に固定配設されかつ外周に螺旋溝が設けられる固定環と、前記固定環の外周に配設されて前記動力源から回転動力を付与されるものであってその内周に螺旋溝が設けられる可動環と、前記可動環と固定環それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、前記ボールそれぞれを非分離状態に保持する複数のポケットが形成されている円環状の保持器とを有しているとともに、前記可動環と主動側Ｖ溝プーリとの間に可動環支持用のラジアル軸受が配置されており、前記可動環の前記螺旋溝は該可動環の軸方向一方側の内周に設けられ、前記可動環の軸方向他方側の内周面には前記可動環支持用のラジアル軸受を配備する部位が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について図１ないし図４で示される実施形態を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の乾式の無段変速機の要部の縦断面図、図２は、図１の送り装置における高速回転状態の拡大断面図、図３は、図１の送り装置における低速回転状態の拡大断面図、図４は、図１の送り装置が備える保持器の拡大斜視図、図５は、図４の断面図である。
【００１５】
これらの図に示される実施形態の無段変速機は、径方向に互いに平行に配置された入力軸１と出力軸２とを備える。入力軸１は、不図示のエンジン出力に応じた回転数で回転される一方、出力軸２は、不図示の車輪に動力を伝達する。
【００１６】
主動側Ｖ溝プーリ３は、入力軸１に連結されている。
【００１７】
従動側Ｖ溝プーリ４は、出力軸２に連結されている。
【００１８】
Ｖリブドベルト（ベルトと略称）５は、両プーリ３，４それぞれのＶ溝６，７間に巻き掛けられる。
【００１９】
両プーリ３，４のベルト５の巻き掛け径は、変速時に変更され、これによって、エンジン出力が無段階に変更されて出力軸２に伝達されるようになっている。
【００２０】
主動側Ｖ溝プーリ３は、入力軸１に固定された固定フランジ８と、入力軸１に同軸状に配設されその基端部９ａが固定フランジ８の基端部８ａとスプライン嵌合して軸方向移動可能かつ固定フランジ８と一体回転可能に配設された可動フランジ９とを有する。両フランジ８，９は互いの対向面が円錐面になっていて、両対向面間で前記Ｖ溝６が構成されている。
【００２１】
従動側Ｖ溝プーリ４は、出力軸２に固定された固定フランジ１０と、出力軸２に同軸状に配設されその基端部１１ａが固定フランジ１０の基端部１０ａとスプライン回転して軸方向移動可能かつ固定フランジ１０と一体回転可能に配設された可動フランジ１１とを有する。両フランジ１０，１１は互いの対向面が円錐面になっていて、両対向面間で前記Ｖ溝７が構成されている。可動フランジ１１はまた、不図示のバネ部材で固定フランジ１０に向けて常時付勢されている。
【００２２】
操作ユニット１３は、主動側Ｖ溝プーリ３の可動フランジ９を軸方向にスライドさせて両プーリ３，４に対するＶベルト５の巻き掛け径を可変させて無段変速操作を行うためのものであり、動力源１４と、送り装置１５とを含む。
【００２３】
動力源１４は、変速用アクチュエータモータ１６と、このモータ１６の軸に固定された第１ギヤ１７、この第１ギヤ１７に噛合する第２ギヤ１８および第２ギヤ１８に噛合する第３ギヤ１９からなるギヤ列とからなる。
【００２４】
第３ギヤ１９は軸方向に延び、軸方向一端側外周のギヤ部分１９ａが第２ギヤ１８に噛合する一方、軸方向他端側外周のギヤ部分１９ｂは軸方向に長くなっている。
【００２５】
送り装置１５は、固定環２０、可動環２１および動力変換ユニット２２から構成されている。
【００２６】
固定環２０は、軸方向に大径部２３と小径部２４とからなる異径の環状をなしており、その大径部２３が入力軸１とハウジング２５との間に軸受２６を介して取り付けられることで主動側Ｖ溝プーリ３と同軸状に固定配設され、小径部２４は軸方向に延びてその外周に螺旋溝２７が設けられている。固定環２０はまた、動力変換ユニット２２の保持器２８の軸方向一方の所定以上の移動を規制する規制部材としてのストッパ２９を有している。
【００２７】
可動環２１は、主動側Ｖ溝プーリ３の外周に軸受３０を介して取り付けられた軸方向に一様な径の環状をなしており、固定環２０の小径部２４外周に径方向に対向配設されて内周に螺旋溝３１が設けられているとともに、その外周の途中部における径方向突出環状部３２の外周にギヤが設けられている。
【００２８】
この径方向突出環状部３２は、可動環本体２１ａと一体の内径側環状部３２ａと、この内径側環状部３２ａの外周端部にスプライン嵌合等により回り止めされた外径側環状部３２ｂとからなり、この外径側環状部３２ｂの外周端部にギヤが形成されている。そして、互いに一体の可動環本体２１ａと内径側環状部３２ａは耐摩耗性およびコスト低減の観点から例えばＳＣＭ４１５などの浸炭用鋼またはＳＵＪ２などの軸受鋼を素材としている。
【００２９】
また外径側環状部３２ｂは第３ギヤ１９との噛合による噛合音発生の低減、軽量化、および無潤滑化の観点から、樹脂、好ましくはポリアミド樹脂、最も好ましくはポリアセタールを素材としている。
【００３０】
なお、可動環２１は、動力変換ユニット２２の保持器２８の軸方向他方の所定以上の移動を規制する規制部材としてのストッパ３３を有している。
【００３１】
可動環２１の径方向突出環状部３２の外周のギヤは、動力源１４の第３ギヤ１９のギヤ部分１９ｂと噛合して回転動力を付与されるようになっている。
【００３２】
動力変換ユニット２２は、固定環２０の小径部２４外周の螺旋溝２７と可動環２１の内周の螺旋溝３１との間に介装され可動環２１に与えられる回転動力を軸方向推進力に変換するものであり、複数のボール３４と、これら各ボール３４を個別に非分離状態に保持する複数のポケット３５を有する円環状の前記保持器２８とを有している。
【００３３】
保持器２８は、前記両ストッパ２９，３３で軸方向両方向それぞれに対して所定以上の移動が規制される。
【００３４】
上記構成において、図２の高速回転状態または図３の低速回転状態とする変速時には、操作ユニット１３の動力源１４におけるモータ１６を駆動してギヤ列１７〜１９を介して送り装置１５にそのモータ１６の動力を伝達する。この伝達は、送り装置１５の可動環２１の径方向突出環状部３２外周のギヤが、動力源１４の第３ギヤ１９のギヤ部分１９ｂと噛合することで行われる。
【００３５】
送り装置１５は、前記噛合で、可動環２１がその変速量に対応した回転量だけ回転駆動させられる。この場合、可動環２１の回転方向に応じてＶ溝６，７の巻き掛け径を大きくまたは小さくして、変速量を大小に変更することができる。
【００３６】
そして、可動環２１は、その回転量だけ回転させられるに伴い、固定環２０とは動力変換ユニット２２のボール３４を介して互いの螺旋溝２７，３１で連結されているので、動力変換ユニット２２から軸方向推進力を受けて前記回転量に見合う距離分、軸方向に移動させられる。
【００３７】
この場合、主動側Ｖ溝プーリ３の可動フランジ９は、この可動環２１と軸受３０を介して連結されているので、可動フランジ９は、可動環２１と一体に軸方向に移動する。その結果、主動側Ｖ溝プーリ３における可動フランジ９と固定フランジ８との間のＶ溝６は、その可動環２１の移動量に対応した巻き掛け径を有したものとなる。また、主動側Ｖ溝プーリ３におけるＶ溝６の変更に応じて、従動側Ｖ溝プーリ４の可動フランジ１１も自動的に軸方向に移動する結果、従動側Ｖ溝プーリ４における可動フランジ１１と固定フランジ１０との間のＶ溝７も、主動側Ｖ溝プーリ３におけるＶ溝６と対応したものとなり、Ｖベルト５の巻き掛け径が変更される。これによって、変速が行われる。
【００３８】
以上の実施形態の動力変換ユニット２２の場合、循環型のように複雑な構成とは異なり、単に、ボール３４とそれの保持器２８とからの簡易な構成で、小型軽量なものとなっている。
【００３９】
なお、上述の実施形態では保持器２８のポケット３５をボール３４一つだけ収納する形状にしていたが、軸方向に長穴形状として、複数のボール３４を収納する形態にしたものも本発明に含む。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明の送り装置は、各々固定フランジと可動フランジとでＶ溝を形成する主動側Ｖ溝プーリおよび従動側Ｖ溝プーリと、前記両プーリ間に巻き掛けられるＶベルトとを有した無段変速機に用いられて、前記主動側Ｖ溝プーリの可動フランジを軸方向にスライドさせて前記両プーリに対するベルトの巻き掛け径を可変させるのに、前記主動側Ｖ溝プーリと同軸状に固定配設可能でかつ外周に螺旋溝が設けられる固定環と、前記固定環の外周に配設されて内周に螺旋溝が設けられる可動環と、前記固定環と可動環それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、前記ボールそれぞれを非分離状態に保持する複数のポケットとが形成されている円環状の保持器とを有した構成であるので、従来のボール循環ユニットを用いた送り装置と比較して簡易な構成で、かつ小型軽量となり、したがって、製造コストも安価なものとなる。
【００４１】
この送り装置における保持器に対して所定以上の軸方向移動を規制する規制部材を備えた場合、保持器が可動環と固定環との間から脱落するのを防止できる。
【００４２】
また、本発明の無段変速機によれば、それが備える送り装置が、固定環と、可動環と、それぞれの螺旋溝間に介装される複数のボールと、前記ボールそれぞれを非分離状態に保持する複数のポケットとが形成されている円環状の保持器とからなるので、従来のボール非循環ユニットを用いた送り装置と比較して簡易な構成の送り装置となり、結果、全体を小型軽量化するのに適し、かつ製造コストも安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無段変速機の要部の縦断面図
【図２】図１の送り装置における高速回転状態の拡大断面図
【図３】図１の送り装置における低速回転状態の拡大断面図
【図４】図１の送り装置が備える保持器の拡大斜視図
【図５】図４の断面図
【符号の説明】
１  入力軸
２  出力軸
３  主動側Ｖ溝プーリ
４  従動側Ｖ溝プーリ
５  Ｖベルト
６，７  Ｖ溝
８  主動側Ｖ溝プーリの固定フランジ
９  主動側Ｖ溝プーリの可動フランジ
１０  従動側Ｖ溝プーリの固定フランジ
１１  従動側Ｖ溝プーリの可動フランジ
１３  操作ユニット
１４  動力源
１５  送り装置
１６  モータ
１７〜１９  ギヤ
２０  固定環
２１  可動環
２２  動力変換ユニット
２７，３１  螺旋溝
２８  保持器
３４  ボール
３５  ポケット
【図１】
0004075250.tif 000002
【図２】
0004075250.tif 000003
【図３】
0004075250.tif 000004
【図４】
0004075250.tif 000005
【図５】
0004075250.tif 000006