(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリ軸（６）上に２個のシーブ（８、９）を有する調節可能なプーリ組立体（７）を備え、少なくとも１個のシーブが液圧操作式の運動装置によってプーリ軸（６）に対して軸方向に可動な可動シーブ（８）であり、前記運動装置が、可動シーブ（８）に固定された第１のシリンダ（２７）とプーリ軸（６）に固定されて第１のシリンダ（２７）に接触する第１のピストン（２６）とを有していて可動シーブ（８）と第１のシリンダ（２７）と第１のピストン（２６）との間に第１の液圧室（２９）を形成しているピストンとシリンダとの組立体（２２；２６、２７、２９）を有し、液圧が可動シーブ（８）に作用して可動シーブ（８）を他のシーブ（９）へ向ける方向に作用する第１の力を発生させるようになっており、また、第１の力とは反対方向に可動シーブ（８）に作用する第２の力を発生させる遠心圧補償装置が設けられている無段トランスミッション（１）であって、
前記遠心圧補償装置が、ピストンとシリンダとの前記組立体（２２；２６、２７、２９）の第１のシリンダ（２７）の半径方向外方の位置で前記可動シーブ（８）に固定された別のシリンダ（３３，３３′）を備えていて、該別のシリンダ（３３，３３′）が、軸線方向に延在する壁部（３３）と、半径方向内方へ延びる環状壁部（３３′）とを有しており、また、前記遠心圧補償装置は、プーリ軸（６）に固定されて前記別のシリンダ（３３，３３′）に密封接触する別のピストン（３２）を有していて、前記別のピストン（３２）と前記別のシリンダ（３３，３３′）との間に別の液圧室（３０）が形成されていることを特徴とする無段トランスミッション。
【請求項２】
前記別のピストン（３２）が、前記第１のピストン（２６）を介してプーリ軸（６）に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の無段トランスミッション。
【請求項３】
前記別のピストン（３２）が前記第１のシリンダ（２７）を囲む屈曲部を有することを特徴とする請求項２に記載の無段トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車用の無段トランスミッション（CTV）、それもプーリ軸上に２個の円錐形シーブを有する調節可能なプーリ組立体を備え、少なくとも１個のシーブが液圧操作式運動装置によってプーリ軸に対して軸方向に可動である形式のものに関する。前記運動装置は、可動シーブに作用し他のシーブに向う第１の力を発生させるピストン／シリンダ組立体と、この第１の力とは反対方向に可動シーブに作用する第２の力を発生させる遠心圧補償装置とを含んでいる。
【０００２】
【従来の技術】
この種のCTVは、ヨーロッパ特許EP-A-0.777.069により公知であり、一次側の駆動プーリ組立体と２次側の被駆動プーリ組立体とを含み、各組立体が、軸方向に可動のシーブと固定シーブとを備えている。テーパ付き駆動ベルトが、前記プーリ組立体の周囲に巻きかけられている。１次側と２次側のベルト組立体のシーブ間の駆動ベルト半径方向位置の比により、１次側プーリ組立体に駆動接続された１次軸と、２次側プーリ組立体に駆動接続された２次軸との間の変速比が決定される。ピストン／シリンダ組立体に液圧室、いわゆる圧力室が形成されており、これら圧力室が、駆動ベルトの前記半径方向位置の設定や、駆動ベルトの張力設定に利用される。圧力室内の流体圧力の増減によって、プーリ組立体の固定シーブ方向へ可動シーブに作用する前記第１力が、それぞれ増減される。これによって、前記可動シーブは、例えば、１次側プーリ組立体の他方のシーブ方向へ強制移動させられる結果、テーパ付き駆動ベルトと前記１次側プーリ組立体の円錐形シーブとの円形の接触部分は、半径方向外方へ強制移動させられるのに対し、駆動ベルトと２次側プーリ組立体の円錐形シーブとの接触部分は、半径方向内方へ強制移動させられる。流体が２次側プーリ組立体の圧力室から流出し得るか否かに応じて、変速比若しくは駆動ベルトの張力が変化する。
【０００３】
CVTを精密制御するためには、双方のプーリ組立体の圧力室内の圧力水準を精密に制御することが不可欠である。しかし、CVTの作動中にプーリ組立体が回転することで、圧力室内の流体には遠心力による遠心圧が発生する。この遠心圧は、プーリ組立体の回転速度と圧力室の半径方向寸法とに依存する。この遠心圧のため、駆動ベルトの張力が不都合に高くなるか、もしくは高回転速度時には、CVTの変速比の全範囲の利用は不可能になることがある。圧力室内の遠心圧により可動シーブに作用する力を補償するために、公知の構成は、ピストン／シリンダ組立体の不可欠の部品として遠心圧補償装置を備えている。この公知の構成では、ピストン／シリンダ組立体のシリンダは、軸方向でピストン／シリンダ組立体より先まで延在し、半径方向内方へ延びる環状壁部を備え、それにより別の液圧室、つまりいわゆる補償室が形成されている。遠心圧補償装置は、前記第１力とは反対方向に可動シーブに対し第２力を作用させる。この第２力の大きさは、補償室内の流体圧に依存しており、他方、流体圧は遠心力に依存している。したがって、シリンダ圧は、プーリ組立体の回転速度とは事実上無関係に制御することが可能となる。
【０００４】
公知CVTは、満足のゆく機能を有してはいるが、特にプーリ組立体の回転速度が比較的高い場合には、遠心圧補償装置により加えられる第２力では、圧力室内の遠心圧を一部しか補償できない欠点がある。この欠点に対する一見利用可能な解決策は、補償室の寸法を拡大することである。しかし、ピストン／シリンダ組立体の半径方向寸法の拡大は、前記第２力を増しはするが、前記第１力の遠心成分を増すことにもなる。公知構成では、可動シーブのシリンダは、軸方向に延在し、補償室が圧力室と一線上に位置するようになっている。この構成では、可動シーブの運動を可能にするための付加的な軸方向スペースが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、制限されたスペース内で適切な補償が得られる遠心圧補償装置を有する調節可能な液圧操作式プーリ組立体を備えたコンパクトなCVTを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、前記CVTは、ピストン／シリンダ組立体の半径方向外方で、軸方向に可動のシーブに固定された別のシリンダと、プーリ軸に固定された別のピストンとを含む遠心圧補償装置を備えている。前記別のピストンと前記別のシリンダとは、シールされた状態で相互作用し、別のピストン／シリンダ組立体を形成している。本発明によるCVTは、従来技術によるトランスミッションに比較して寸法が小さく、かつまたいくつかの付加的利点を有している。それらの利点を以下に説明する。
【０００６】
遠心圧は、第２力が作用する表面積に依存し、第２力に対する半径に依存する。従って、軸方向可動シーブに作用する第２力は、第４力に対する半径に依存する。本発明による別のピストン／シリンダ組立体は、圧力室の半径方向外方に部分的に位置する別の液圧室を形成しており、所望の補償力を発生させるのに必要な表面積は公知構成に比して著しく低減され、それによりCVTの寸法が縮減される。適当な形状を有する前記別のシリンダを設けることによって、より小型またはより大型の別の液圧室が得られる。本発明によるCVTの利点は、遠心圧の完全補償（もしくは過補償）が容易に達せられる点にあり、このことは、内部の、圧力室の寸法とは比較的無関係に、半径方向に延在する別のシリンダの環状壁部の表面積を適切に選択することにより達成される。大きな第２力は、プーリ組立体の半径方向および軸方向の寸法を増すことで得ることができる。加えて、本発明によれば、遠心圧補償装置をプーリ軸から半径方向に間隔をおいて配置できるので、前記別の液圧室へ流体を供給するために、安価で技術的に簡単な供給管を用いることができる。この目的のために、供給管の、前記別の液圧室の開口のほぼ上方位置に供給穴が設けられる。公知構成の場合、高価で複雑な供給手段、例えばプーリ軸内の孔またはピストン内の寸法規制された開口が用いられている。
【０００７】
本発明の一構成によれば、前記別のピストンは、プーリ軸に直接固定されるか、またはピストン／シリンダ組立体のピストン等の中間部材を介して固定される。
本発明の更に別の構成によれば、前記遠心圧補償装置は、流体案内用のそらせ板を含んでいる。前記そらせ板は、流体がそらせ板と前記別のピストンとの間を流れて前記別の液圧室へ流入できるように、前記別のピストンに固定されている。こうすることで既に遠心圧が前記別の液圧室の外側に発生し、前記液圧室内の遠心圧水準を高める。したがって、軸方向に制限されたスペース内に大きい第２力を発生させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示した先行技術による無段トランスミッションは、トランスミッションハウジング１１内に配置され、それぞれ１次側と２次側のプーリ組立体３、７を有している。プーリ組立体３、７は、それぞれ、固定シーブ４、９と、軸方向に可動のシーブ５、８と、プーリ軸２、６とを含んでいる。テーパ付き駆動ベルト１０は前記プーリ組立体３、７の周囲に巻きかけられている。１次側プーリ組立体３のピストン／シリンダ組立体１２は、２つの圧力室１４、１３を形成する２つのシリンダ２１、１９内に配置された２つのピストン１７、１８を含んでいる。通路１５、１６は圧力室１４、１３を液圧回路と連通させている。軸方向に可動のシーブ５は、カラー２０とボールベアリング２３とを介してプーリ軸２によって支えられている。２次側プーリ組立体７のピストン／シリンダ組立体２２は、単一の圧力室２９が形成されている単一のシリンダ２７内に配置された単一のピストン２６を含んでいる。シリンダ２７は、軸方向にピストン２６より先まで延在しており、それによって補償室２８を形成している。圧力室２７内には、軸方向可動シーブ８に対し固定シーブ９の方向に最小限の力を作用させるために、ばね２５が配置されている。
【０００９】
図２は、本発明による遠心圧補償装置３２、３３、３３′を有する２次側プーリ組立体７の横断面を示したものである。プーリは、固定シーブ９と、軸方向可動シーブ８と、プーリ軸６とを含んでいる。軸方向可動のシーブ８は、ボールベアリング２３を介してプーリ軸６に設けたカラー２０に固定されている。ピストン／シリンダ組立体２２は、圧力室２９を形成するピストン２６とシリンダ２７とを含んでいる。流体は、通路３１、３１'を介して前記圧力室２９へ、また前記圧力室２９から供給され得る。軸方向可動のシーブ８へ最小限の力を作用させるために、ばね２５が備えられている。遠心圧補償装置３２、３３、３３′は、ピストン２６に固定された別のピストン３２と、軸方向可動のシーブ８に固定された別のシリンダ３３、３３′とを含んでいる。別のピストン３２は、その一部がシリンダ２７を囲む屈曲部であり、シール状態で別のシリンダ３３、３３′と相互作用する。また別のピストン３２は、別のシリンダ３３、３３′とピストン２６との間に幾らかの弾性変形をもってのみ配置されるように設計されている。別のピストン３２は、ピストン２６に対して摩擦によって固定される。別のシリンダ３３、３３′は、軸方向に延在する壁部３３と、半径方向内方に延びる環状壁部３３′とを有している。前記環状壁部３３′の一部は、シリンダ２７を囲んで延びるように、屈曲部をなしている。前記別のピストン３２と前記別のシリンダ３３、３３′とは、別のピストン／シリンダ組立体を形成し、この組立体によって別の液圧室３０を形成している。
【００１０】
遠心圧は、別の液圧室３０内に形成される。前記遠心圧は、環状壁部３３′に作用し、それにより遠心圧に依存する力が発生して、ピストン／シリンダ組立体２２が発生させる力とは逆方向に、可動シーブ８に作用する。別のシリンダ３３、３３′に適当な形状、例えば破線で示したような形状３３″を与えることにより、遠心圧に依存する大きな力を得ることができる。液圧室２９、３０は、CTVの作動中に加圧されるので、流体はピストン２８、３２とシリンダ２７、３３、３３′との間を漏れてチャンバ３７へ入る。チャンバ３７内の流体が増すのを防止するために、軸方向可動シーブ８またはシリンダ３３、３３′が主として半径方向へ向う流体通路を備えている。
【００１１】
図３は、本発明の別の構成による遠心圧補償装置３２、３３、３３′、３４を有するプーリ組立体を示したものである。図３では、別のシリンダ３３、３３′がスライド可能に、かつシール状態でそらせ板３４に係合しており、そらせ板３４は、別のピストン３２に固定されている。１つ以上の開口３５が、前記そらせ板３４と前記別のピストン３２との間に設けられ、それにより流体が別の液圧室３０へ、かつまた液圧室３０から流れ得るようにされている。こうすることにより流体の遠心圧が、別の液圧室３０の外部に、それも前記そらせ板３４と前記別のピストン３３との間に発生し始める。このように別の液圧室３０内の遠心圧全体が増大することで、遠心圧に依存する大きな力を発生させることができる。図３には、また液圧回路から別の液圧室３０へ流体を供給するための供給穴３６を有する流体供給管３５が示されている。
本発明は、更に添付図面と特許請求の範囲に記載のすべての特徴に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術によるCTVの図。
【図２】本発明による遠心圧補償装置を有するプーリ組立体の図。
【図３】本発明による遠心圧補償装置を有するプーリ組立体の別の構成を示す図。
【符号の説明】
１  トランスミッション
２、６  プーリ軸
３  １次側プーリ組立体
４、９  固定シーブ
５、８  可動シーブ
１０  駆動ベルト
１２  １次側プーリ組立体のピストン／シリンダ組立体
１３、１４  液圧室
１５、１６  通路
１７、１８  ピストン
１９、２１  シリンダ
２２  ２次側プーリ組立体のピストン／シリンダ組立体
２３  ボールベアリング
２５  ばね
２６  単一ピストン
２７  単一シリンダ
２８  補償室
２９  液圧室
３１、３１′  通路
３２、３３、３３′  遠心圧補償装置
３４  そらせ板
３５  開口
３６  供給穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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