(57)【要約】【課題】全ての変速比において作動油を油圧室に供給でき、かつ加工の容易なベルト式無段変速機の油路構造を提供する。【解決手段】可動シーブ７のボス部７ａ端面に半径方向の連通溝２１を形成し、ボス部端面がストッパ面１５に当接した状態で連通溝２１と回転軸１の油穴２０とが対応し、作動油がこれら油穴２０及び連通溝２１を介して油圧室１１に供給される。連通溝２１はボス部７ａの端面に形成されているので、加工が容易であり、かつ加工時にバリが発生しても簡単に除去できる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを巻き掛けた駆動プーリと従動プーリとを備え、各プーリに回転軸と当該回転軸に固定された固定シーブと当該回転軸に対して軸方向に移動可能な可動シーブとを設けたベルト式無段変速機であって、
上記可動シーブの背部と回転軸に固定されたシリンダ部との間に油圧室を形成し、上記可動シーブの背部内径側に上記回転軸に沿って軸方向に摺動自在なボス部を設け、上記シリンダ部に上記可動シーブのボス部端面が当接して当該可動シーブの最大開き位置を規定するストッパ面を形成し、上記回転軸に上記油圧室へ作動油を供給する油穴を形成したものにおいて、
上記回転軸に設けられた油穴は、上記回転軸の外周面であって上記ストッパ面の近傍に開口しており、
上記可動シーブのボス部端面であって、上記油穴の開口部と周方向同一位置に、上記可動シーブのボス部端面が上記ストッパ面に当接した状態で上記油穴と上記油圧室とを連通させる半径方向の連通溝が形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機の油路構造。
【請求項２】
上記可動シーブのボス部端面が上記ストッパ面に当接した状態で、上記油穴の開口部の一部が上記ボス部によって閉じられ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の油路構造。
【請求項３】
上記可動シーブのボス部内周面と上記回転軸の外周面との対向位置にはスプライン溝が形成され、これらスプライン溝に可動シーブを軸方向にのみ移動自在にガイドするスプライン部材が嵌合されており、上記連通溝は上記スプライン溝と周方向に異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト式無段変速機の油路構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルトを巻き掛けた駆動プーリと従動プーリとを備え、各プーリに回転軸と当該回転軸に固定された固定シーブと当該回転軸に対して軸方向に移動可能な可動シーブとを設けたベルト式無段変速機、特に駆動プーリに適した油路構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動プーリと従動プーリのそれぞれのプーリが、回転軸と当該回転軸に固定された固定シーブと当該回転軸に対して軸方向に移動可能な可動シーブとで構成されたベルト式無段変速機が知られている。このようなベルト式無段変速機の駆動プーリは、その可動シーブの背部と回転軸に固定されたシリンダ部との間に油圧室を形成し、可動シーブの背部内径側に回転軸に沿って軸方向に摺動自在なボス部を設け、シリンダ部に可動シーブのボス部端面が当接して当該可動シーブの最大開き位置（最大変速比）を規定するストッパ面を形成し、回転軸に油圧室へ作動油を供給する油穴を形成した構造となっている。一方、従動プーリも、駆動プーリと同様に、可動シーブの背部と回転軸に固定されたシリンダ部との間に油圧室を形成し、可動シーブの背部内径側に回転軸に沿って軸方向に摺動自在なボス部を設けた構造を持つが、一般には油圧室の中にバイアススプリングが配置され、可動シーブを閉じる方向に付勢している。そのため、可動シーブが最大開き位置（最小変速比）まで移動しても、可動シーブのボス部がシリンダ部に当接しないように寸法設定されている。
【０００３】
駆動プーリの構造として、特許文献１に示されたものがある。図５はこの駆動プーリの構造を示す。回転軸１はボールベアリング２，３を介して変速機ケース４の内部に回転自在に支持されている。回転軸１には固定シーブ５が一体に形成され、回転軸１上にはベルト６を間にして固定シーブ５と対向する可動シーブ７が配置されている。可動シーブ７の背部内径側には回転軸１にそって軸方向に延びるボス部７ａが設けられている。ボス部７ａの内周面と回転軸１の外周面との対向位置にはスプライン溝７ｂ，１ａが形成され、これらスプライン溝にローラ８を配置することにより、可動シーブ７は軸方向にのみ移動自在にガイドされている。回転軸１には段差部１ｂが形成され、この段差部１ｂにシリンダ部９の側面を当接させ、ボールベアリング２の内側レース２ａを介してナット１０によって締結することにより、シリンダ部９と内側レース２ａとが回転軸１に固定されている。可動シーブ７の外周部はシリンダ部９の内周部に摺接しており、可動シーブ７とシリンダ部９との間に油圧室１１が形成されている。
【０００４】
回転軸１の軸心部には作動油が供給される油路１２が形成され、この油路１２は半径方向の２本の油穴１３，１４を介して油圧室１１に連通している。これら油穴１３，１４は軸方向に間隔をあけて形成されている。可動シーブ７の内周面には、周溝７ｃが形成され、この周溝７ｃから斜め方向の連通孔７ｄを介して可動シーブ７のボス部７ａの外周面に貫通している。図５の下半分に示すように、可動シーブ７が最大限閉じた状態（最小変速比）では、シリンダ部９に近い油穴１３が開放されるため、この油穴１３を介して油圧室１１に作動油が供給される。一方、可動シーブ７が最大限開いた状態（最大変速比）では、ボス部７ａの端面がシリンダ部９の内側面に当接し、シリンダ部９に近い油穴１３はボス部７ａによって閉じられるが、シリンダ部９から遠い油穴１４が周溝７ｃと対応するので、作動油は油穴１４〜周溝７ｃ〜連通孔７ｄを介して油圧室１１に供給される。上記のように、全ての変速比において何れかの油穴１３，１４を介して作動油が油圧室１１に供給される。なお、ボス部７ａが衝突を繰り返すことによるシリンダ部９の変形を防止するため、シリンダ部９の内側面にはストッパ面となるワッシャ１５が配置されている。このワッシャ１５は焼入れ鋼板などの高硬度の材料で形成されている。
【０００５】
上記のような油路構造の場合、周溝７ｃとボス部７ａの外周部とを連通させるために連通孔７ｄを形成しなければならず、連通孔７ｄをドリル加工した際、可動シーブ７の内周面側にバリが発生する。このバリが作動中に剥がれ落ち、油圧回路に混入すると、作動不良などの原因になるため、完全に取り除かなければならない。しかし、連通孔７ｄの開口部が可動シーブ７の内周面に位置しているため、バリ取り作業に手間がかかるとともに、回転軸１に２個の油穴１３，１４を形成しなければならないため、コスト高になるという欠点がある。
【０００６】
上記のような油路構造に代えて、図６に示すように、回転軸１に１個の油穴１６を形成するとともに、可動シーブ７のボス部７ａの内周面であって油穴１６と同一角度位置に軸方向に延びる油溝１７を形成し、さらにこの油溝１７と連通する連通孔１８をボス部７ａに形成したものもある。この場合には、回転軸１に形成すべき油穴１６は１個で済むが、ボス部７ａの内周面に油溝１７を加工しなければならず、しかも連通孔１８を形成した後のバリも除去しなければならない。
【０００７】
さらに、特許文献２には、ボールスプライン溝を油溝として利用した駆動プーリの油路構造も提案されている。この構造は、ボールスプライン溝を油溝として利用するので、油溝を格別に加工する必要がないが、ボス部に内外周を連通させる油穴を形成しなければならないため、やはりバリ取り作業が必要である。さらに、回転軸に形成されたボールスプライン溝の底面に油穴を形成する必要があるので、ボールがこの油穴を塞がないようにボス部の軸長を長くする必要が生じる。
【特許文献１】特開２００５−７６８４１号公報
【特許文献２】特開平２−１９５０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、全ての変速比において作動油を油圧室に供給できるように構成すると共に、加工の容易なベルト式無段変速機の油路構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、ベルトを巻き掛けた駆動プーリと従動プーリとを備え、各プーリに回転軸と当該回転軸に固定された固定シーブと当該回転軸に対して軸方向に移動可能な可動シーブとを設けたベルト式無段変速機であって、上記可動シーブの背部と回転軸に固定されたシリンダ部との間に油圧室を形成し、上記可動シーブの背部内径側に上記回転軸に沿って軸方向に摺動自在なボス部を設け、上記シリンダ部に上記可動シーブのボス部端面が当接して当該可動シーブの最大開き位置を規定するストッパ面を形成し、上記回転軸に上記油圧室へ作動油を供給する油穴を形成したものにおいて、上記回転軸に設けられた油穴は、上記回転軸の外周面であって上記ストッパ面の近傍に開口しており、上記可動シーブのボス部端面であって、上記油穴の開口部と周方向同一位置に、上記可動シーブのボス部端面が上記ストッパ面に当接した状態で上記油穴と上記油圧室とを連通させる半径方向の連通溝が形成されていることを特徴とするベルト式無段変速機の油路構造を提供する。
【００１０】
本発明では、可動シーブのボス部端面に半径方向の連通溝が形成されており、可動シーブが最大限開いた状態（ボス部端面がストッパ面に当接した状態）において、連通溝と回転軸の油穴とが対応し、油穴は連通溝を介して油圧室と連通する。そのため、全ての変速比において、作動油は油圧室に対して円滑に給排される。連通溝はボス部の端面に形成されているので、加工時にバリが発生しても、簡単に除去できる。また、油路としてスプライン溝を利用していないので、ボス部の軸長を長くする必要がなく、必要最低限の長さのボス部で足りる。
【００１１】
本発明の油路構造は、主に駆動プーリに用いられる。その理由は、駆動プーリの場合、可動シーブが最大限開いた状態が最大変速比であり、可動シーブのボス部をストッパ面に確実に当接させる必要があるため、ボス部がストッパ面に当接した状態でも油穴と油圧室とを連通させる必要があり、本発明の油路構造が有効になる。これに対し、従動プーリの場合、油圧室の中にバイアススプリングが配置され、可動シーブを閉じる方向に付勢しているため、可動シーブが最大開き位置まで移動しても、可動シーブのボス部がシリンダ部に当接しないように寸法設定されているからである。
【００１２】
可動シーブのボス部端面がストッパ面に当接した状態で、油穴の開口部の一部がボス部によって閉じられるように構成してもよい。例えば、可動シーブのボス部端面がストッパ面に当接した状態で油穴の開口部が全開するように構成してもよいが、駆動プーリが最大変速比へ急速に移行した時、可動シーブのボス部端面がストッパ面に強く衝突し、ストッパ面の耐久性を低下させる可能性がある。これに対し、上述のように油穴の開口部の一部がボス部によって閉じられるようにすれば、可動シーブのボス部端面がストッパ面に接触する直前で油路が狭くなり、そのオリフィス効果により油圧室の作動油の抜けが遅くなり、可動シーブのボス部端面がストッパ面に衝突する力を緩和できるからである。
【００１３】
可動シーブのボス部内周面と回転軸の外周面との対向位置にスプライン溝を形成し、これらスプライン溝に可動シーブを軸方向にのみ移動自在にガイドするスプライン部材を嵌合し、連通溝をスプライン溝と周方向に異なる位置に形成してもよい。この場合は、連通溝がスプライン溝と異なる位置に形成されているので、スプライン部材が油穴や連通溝の一部を塞ぐことがなく、油の流れを阻害しない。スプライン部材としては、ボールを用いてもよいしローラを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明にかかる油路構造によれば、可動シーブのボス部端面に半径方向の連通溝を形成し、ボス部端面がストッパ面に当接した状態で連通溝と回転軸の油穴とが対応し、作動油がこれら油穴及び連通溝を介して油圧室に供給されるようにしたので、全ての変速比において作動油を油圧室に円滑に供給・排出できる。連通溝はボス部の端面に形成されているので、加工が容易であり、かつ加工時にバリが発生しても簡単に除去できる。さらに、油路としてスプライン溝を利用していないので、ボス部の軸長を長くする必要がなく、必要最低限の長さのボス部で足りる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１〜図４は本発明にかかるベルト式無段変速機の油路構造、特に駆動プーリの一例を示す。本実施例の基本構造は図５に示した従来構造と同様であるため、同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１７】
本実施例では、回転軸１に軸心油路１２から半径方向に１個の油穴２０が形成されており、この油穴２０は回転軸１の外周面であってシリンダ部９の近傍に開口している。つまり、油穴２０は可動シーブ７のボス部７ａの最大開き位置を規定するストッパ面（ワッシャ１５）の近傍に位置している。可動シーブ７のボス部７ａの端面には、半径方向に連続する連通溝２１が形成されている。連通溝２１は、図３に示すように油穴２０の開口部と周方向同一位置に形成されており、可動シーブ７のボス部７ａ端面がストッパ面１５に当接した状態で油穴２０と油圧室１１とを連通させる働きをする。
【００１８】
連通溝２１はドリル加工により簡単に形成できる。加工時にバリが発生することがあるが、そのバリはボス部７ａの端面に発生するので、簡単に除去できる。そのため、バリが油圧回路に混入する恐れを解消できる。
【００１９】
図２，図３に示すように、可動シーブ７のボス部７ａの内周面と回転軸１の外周面との対向位置にはスプライン溝７ｂ，１ａが形成され、これらスプライン溝にローラ８が配置されている。連通溝２１はスプライン溝７ｂ，１ａと周方向に異なる位置に形成されているため、ローラ８が油穴２０や連通溝２１を塞ぐことがない。なお、図３では、連通溝２１とスプライン溝７ｂとは約１２０°位相が異なる位置に形成されている。
【００２０】
この実施例の連通溝２１は断面半円形状であり、その軸方向深さ（半径）αと、油穴２０の直径ｄと、油穴２０とストッパ面１５との軸方向距離βとの間には、次の関係が成立している。
α≦ｄ＋β
そのため、図４の（ｂ）のように可動シーブ７のボス部７ａがストッパ面１５に当接した状態で、油穴２０は一部だけが開いており、この開口部分を介して油穴２０と油圧室１１とが連通している。ボス部７ａがストッパ面１５から所定距離Ｓ以上離れると、図４の（ａ）のように全開状態となる。この距離Ｓは次式で与えられる。
Ｓ＝ｄ＋β−α
【００２１】
例えば、油穴２０の直径ｄ＝７ｍｍ、連通溝２１の深さ（半径）α＝７ｍｍ、β＝３ｍｍとした場合、Ｓ＝３ｍｍ以下になると、油穴２０の一部がボス部７ａによって閉じられる。そのため、可動シーブ７が開き方向に移動する時（Ｌｏｗ方向への戻り動作時）、ボス部７ａがストッパ面１５に衝突する直前に油穴２０が部分的に閉じられるため、油圧室１１から油穴２０へと排出される作動油の流れが絞られ、可動シーブ７の移動速度が低下する。その結果、ボス部７ａのストッパ面１５に対する衝突荷重が低減され、ストッパ面１５やシリンダ部９の変形を抑制できる。
【００２２】
上記実施例では、連通溝２１の軸方向深さ（半径）αが、油穴２０の直径ｄと油穴２０とストッパ面１５との軸方向距離βとの和以下に設定したが、これに限るものではなく、
α＞ｄ＋β
の関係に設定してもよい。つまり、油穴２０を常時全開状態としてもよい。この場合には、ボス部７ａがストッパ面１５に衝突する直前の緩衝効果はないが、常に油穴２０が全開しているので、最大変速比から高速比側へ変速を開始する際に油圧室１１へ速やかに作動油が供給され、作動遅れを解消できる。
【００２３】
上記実施例では、連通溝２１の軸方向深さαをその半径と同じに設定したが、軸方向深さαが半径より小さくてもよいし、大きくてもよい。また、連通溝２１の形状は断面半円形に限らず、例えば断面Ｕ字形、断面矩形等であってもよい。さらに、油穴２０を軸心穴１１から半径方向に延びる１個の穴としたが、軸心穴１１から半径方向の両方向に延びる穴としてもよい。この場合には、油穴２０に対応した連通溝２１も１８０°間隔で２箇所設けてもよい。この場合には、ボス部がストッパ面に当接した状態でも、開口面積を確保できる。
【００２４】
上記実施例では、可動シーブを軸方向にのみガイドするスプライン手段として、ローラスプラインを用いたが、ボールスプラインを用いてもよい。この場合も、スプライン溝は連通溝と位相が異なる位置に設けるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる油路構造を備えたベルト式無段変速機の駆動プーリの断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２のIII −III 線断面図である。
【図４】油穴および連通溝を半径方向から見た図である。
【図５】従来のベルト式無段変速機の駆動プーリの一例の断面図である。
【図６】従来のベルト式無段変速機の駆動プーリの他の例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１            回転軸
１ａ，７ｂ    スプライン溝
５            固定シーブ
７            可動シーブ
７ａ          ボス部
８            ローラ（スプライン部材）
９            シリンダ部
１１          油圧室
１５          ストッパ面（ワッシャ）
２０          油穴
２１          連通溝
【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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