【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明に係るベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置は、自動車用、産業機械等各種機械装置用の無段変速機に組み込んで、入力側回転軸と出力側回転軸との間の変速比を変えるべく、駆動側プーリ或は従動側プーリの幅を調節する為のものである。又、本発明に係るベルト式無段変速機は、自動車用、産業機械等各種機械装置用の変速機として、エンジン等の駆動部と、駆動輪等の被駆動部との間に配置した状態で使用される。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の自動変速機用の変速ユニットとして、例えば特許文献１、２等に記載されている様なベルト式無段変速機が従来から各種考えられ、その一部は実際に使用されている。図１は、この様なベルト式無段変速機の基本構造を略示している。このベルト式無段変速機は、互いに平行に配置された入力側回転軸１と出力側回転軸２とを有する。これら各回転軸１、２は、図示しないケーシング内に、それぞれ複数ずつの転がり軸受３、３により、回転自在に支持している。
【０００３】
上記両回転軸１、２のうちの入力側回転軸１は、エンジン等の駆動源４により、トルクコンバータ或は電磁クラッチ等の発進クラッチ５を介して回転駆動される。又、上記入力側回転軸１の中間部で１対の転がり軸受３、３の間に位置する部分に駆動側プーリ６を設け、この駆動側プーリ６と上記入力側回転軸１とが同期して回転する様にしている。この駆動側プーリ６の溝幅は、駆動側アクチュエータ７により拡縮自在である。
【０００４】
一方、上記出力側回転軸２の中間部で１対の転がり軸受３、３の間に位置する部分に従動側プーリ８を設け、この従動側プーリ８と上記出力側回転軸２とが同期して回転する様にしている。この従動側プーリ８の溝幅は、従動側アクチュエータ９により拡縮自在である。そして、この従動側プーリ８と上記駆動側プーリ６とに、無端ベルト１０を掛け渡している。この無端ベルト１０としては、金属製のものを使用している。
【０００５】
上述の様に構成するベルト式無段変速機では、上記駆動源４から上記発進クラッチ５を介して上記入力側回転軸１に伝達された動力は、上記駆動側プーリ６から上記無端ベルト１０を介して、上記従動側プーリ８に伝達される。尚、この無端ベルト１０として従来から、押し付け方向に動力を伝達するものと、引っ張り方向に動力を伝達するものとが知られている。何れにしても、上記従動側プーリ８に伝達された動力は、上記出力側回転軸２から減速歯車列１１、デファレンシャルギヤ１２を介して駆動輪１３、１３に伝達される。上記入力側回転軸１と出力側回転軸２との間の変速比を変える場合には、上記両プーリ６、８の溝幅を互いに関連させつつ拡縮する。
【０００６】
例えば、上記入力側回転軸１と出力側回転軸２との間の減速比を大きくする場合には、上記駆動側プーリ６の溝幅を大きくすると共に、上記従動側プーリ８の溝幅を小さくする。この結果、上記無端ベルト１０の一部でこれら両プーリ６、８に掛け渡された部分の径が、上記駆動側プーリ６部分で小さく、上記従動側プーリ８部分で大きくなり、上記入力側回転軸１と出力側回転軸２との間で減速が行なわれる。反対に上記入力側回転軸１と出力側回転軸２との間の増速比を大きく（減速比を小さく）する場合には、上記駆動側プーリ６の溝幅を小さくすると共に、上記従動側プーリ８の溝幅を大きくする。この結果、上記無端ベルト１０の一部でこれら両プーリ６、８に掛け渡された部分の径が、上記駆動側プーリ６部分で大きく、上記従動側プーリ８部分で小さくなり、上記入力側回転軸１と出力側回転軸２との間で増速が行なわれる。
【０００７】
上述の様な無端ベルト式の無段変速機で、上記両プーリ６、８の溝幅を調節する為の駆動側、従動側各アクチュエータ７、９である無段変速機用プーリ幅調節装置として従来から、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。図２〜５は、このうちの特許文献３に記載された、無段変速機用プーリ幅調節装置の３例を示している。
【０００８】
先ず、図２に示した第１例の構造は、回転軸１４（図１に於ける入力側回転軸１又は出力側回転軸２）の一端部（図２の右端部）に固定側プーリ素子１５を固定し、この回転軸１４の中間部に変位側プーリ素子１６を、この回転軸１４に対する軸方向に亙る変位のみ自在に支持している。この変位側プーリ素子１６には回転筒１７を、深溝型の玉軸受１８により、この変位側プーリ素子１６に対する回転のみ自在に支持している。そして、上記回転筒１７の片端部（図２の左端部）内周面に形成した雌ねじ１９と、変速機ケーシング等の固定の部分に支持固定した固定筒２０の外周面に形成した雄ねじ２１とを螺合させている。更に、上記回転筒１７の外周面に形成した従動ギヤ２２と、駆動軸３９に設けた駆動ギヤ２３とを螺合させて、上記回転筒１７を回転駆動自在としている。変速比を変える場合には、この回転筒１７を回転させ、この回転筒１７と共に上記変位側プーリ素子１６を軸方向に変位させて、この変位側プーリ素子１６の内側面と上記固定側プーリ素子１５の内側面との間隔であるプーリ幅を、駆動側と従動側とを同期させて変える。
【０００９】
次に、図３〜４に示した第２例の構造では、入力側回転軸１又は出力側回転軸２（図１参照）である回転軸１４ａを変速機のケーシング２４に対して、それぞれが深溝型又はアンギュラ型である、１対の玉軸受１８ａ、１８ａにより、回転のみ自在に支持している。又、上記回転軸１４ａの片半部（図３の左半部）の周囲には第一の筒状部材２５を配置し、この第一の筒状部材２５の基端部（図３の左端部）を上記ケーシング２４の内面に、深溝型の玉軸受２６により、回転のみ自在に支持している。尚、上記回転軸１４ａの中心軸αと、上記第一の筒状部材２５の中心軸βとは、δ分偏心している。
【００１０】
又、上記回転軸１４ａの一端部（図３の右端部）に固定側プーリ素子１５ａを固定し、この回転軸１４ａの中間部に変位側プーリ素子１６ａを、この回転軸１４ａに対する軸方向に亙る変位及びこの回転軸１４ａと同期した回転を自在に支持している。即ち、この回転軸１４ａの外周面に係止したキー２７と、上記変位側プーリ素子１６ａの内周面に形成したキー溝２８とを係合させて、この変位側プーリ素子１６ａを上記回転軸１４ａに、この回転軸１４ａの軸方向に亙る変位を自在に、且つこの回転軸１４ａと同期した回転を自在に支持している。又、上記変位側プーリ素子１６ａの外側面内周寄り部分に形成した円筒部２９の周囲に第二の筒状部材３０の一端部（図３の右端部）を、深溝型の玉軸受１８ａにより、上記変位側プーリ素子１６ａに対する回転及びこの変位側プーリ素子１６ａと同期した軸方向移動を自在に支持している。上記第二の筒状部材３０の中間部及び他端部の内径は、上記第一の筒状部材２５の先半部（図３の右半部）の外径よりも大きい。
【００１１】
又、上記第二の筒状部材３０の外周面にはウォームホイール歯３１を、全周に亙って形成している。更に、このウォームホイール歯３１を、正転、逆転自在な電動モータ３２により回転駆動されるウォーム３３と噛合させて、上記第二の筒状部材３０を所望方向に回転駆動自在としている。尚、上記ウォームホイール歯３１は、この第二の筒状部材３０の軸方向変位に拘らず、上記ウォーム３３との噛合状態を確保する為、軸方向（図３の左右方向）に亙る幅寸法を十分に確保している。又、上記第二の筒状部材３０の他端部内周面には、雌ねじ３４を形成している。一方、前記第一の筒状部材２５の先半部（図３の右半部）の外周面には、雄ねじ３５を形成している。この雄ねじ３５のピッチ円直径は、上記雌ねじ３４のピッチ円直径よりも小さくしている。そして、これら雌ねじ３４と雄ねじ３５とを、円周方向の一部のみで噛合させている。
【００１２】
上述の様に構成する第２例の無段変速機用プーリ幅調節装置によりプーリ幅を変える場合には、上記電動モータ３２により上記ウォーム３３を介して上記第二の筒状部材３０を回転させる。そして、この第二の筒状部材３０と共に前記第一の筒状部材２５を回転させつつ、この第二の筒状部材３０を軸方向に変位させ、この第二の筒状部材３０に前記玉軸受１８ａを介して結合した前記変位側プーリ素子１６ａを、軸方向に変位させる。
【００１３】
即ち、上記プーリ幅を変える際には、上記電動モータ３２により、上記ウォーム３３を介して上記第二の筒状部材３０を所定方向に回転させる。この第二の筒状部材３０の回転に伴って上記第一の筒状部材２５が、前記雌ねじ３４と雄ねじ３５との係合に基づき、回転する。この際、これら雌ねじ３４の周速と雄ねじ３５の周速とは互いに等しくなる。又、互いに噛合する、上記雌ねじ３４のピッチと雄ねじ３５のピッチとは互いに等しい。これに対して、これら雌ねじ３４のピッチ円直径と雄ねじ３５のピッチ円直径とは互いに異なる。この為、上記第二の筒状部材３０が１回転する間に、上記第一の筒状部材２５は１回転を越えて回転する。この結果、この第一の筒状部材２５が上記第二の筒状部材３０よりも余分に回転する分だけ、上記第二の筒状部材３０及び玉軸受１８ａによりこの第二の筒状部材３０に結合した前記変位側プーリ素子１６ａが軸方向に変位する。上記第二の筒状部材３０は、回転しつつ軸方向に変位するが、上記変位側プーリ素子１６ａはこの第二の筒状部材３０に対して回転自在である為、（前記回転軸１４ａに対して回転する事なく）回転軸１４ａと共に回転しつつ軸方向に変位して、上記プーリ幅を変える。
【００１４】
更に、図５に示した第３例の構造の場合には、入力側回転軸１又は出力側回転軸２（図１参照）である回転軸１４ｂの片半部（図５の左半部）の周囲に配置した第一の筒状部材２５ａの基端部（図５の左端部）をケーシング２４ａの内面に、それぞれがアンギュラ型である１対の玉軸受２６ａ、２６ａにより、回転のみ自在に支持している。本例の場合も、上記回転軸１４ｂの中心軸αと、上記第一の筒状部材２５ａの中心軸βとは、δ分偏心している。
【００１５】
又、上記回転軸１４ｂの一端部（図５の右端部）に固定側プーリ素子１５ｂを、スプライン係合と鍔部３６による背面支持とにより固定している。又、上記回転軸１４ｂの中間部に変位側プーリ素子１６ｂをスプライン係合により、この回転軸１４ｂに対する軸方向に亙る変位とこの回転軸１４ｂと同期した回転を自在に支持している。又、上記変位側プーリ素子１６ｂの外側面内周寄り部分に形成した円筒部２９ａの周囲に第二の筒状部材３０ａの一端部（図５の右端部）を、それぞれがアンギュラ型である１対の玉軸受１８ｂ、１８ｂにより、上記変位側プーリ素子１６ｂに対する回転及びこの変位側プーリ素子１６ｂと同期した軸方向移動を自在に支持している。上記第二の筒状部材３０ａの中間部及び他端部の内径は、上記第一の筒状部材２５ａの先半部（図５の右半部）の外径よりも大きい。
【００１６】
又、上記第一の筒状部材２５ａの外周面には、平歯車或ははすば歯車である従動ギヤ３７を固設している。更に、この従動ギヤ３７を、正転、逆転自在な図示しない電動モータにより回転駆動される駆動ギヤ３８と噛合させて、上記第一の筒状部材２５ａを所望方向に回転駆動自在としている。又、本例の場合も、上記第二の筒状部材３０ａの他端部内周面に雌ねじ３４を、上記第一の筒状部材２５ａの先半部（図５の右半部）の外周面に雄ねじ３５を、それぞれ形成している。本例の場合も、この雄ねじ３５のピッチ円直径を上記雌ねじ３４のピッチ円直径よりも小さくして、これら雄ねじ３５と雌ねじ３４とを、円周方向の一部のみ噛合させている。
【００１７】
上述の様に構成する本例の無段変速機用プーリ幅調節装置によりプーリ幅を変える場合には、図示しない電動モータにより上記駆動ギヤ３８及び従動ギヤ３７を介して、上記第一の筒状部材２５ａを回転させる。そして、この第一の筒状部材２５ａと共に上記第二の筒状部材３０ａを回転させつつ、この第二の筒状部材３０ａを軸方向に変位させ、この第二の筒状部材３０ａに前記各玉軸受１８ｂ、１８ｂを介して結合した前記変位側プーリ素子１６ｂを、軸方向に変位させる。即ち、本例の場合も、上記第一の筒状部材２５ａが上記第二の筒状部材３０ａよりも余分に回転する分だけ、上記第二の筒状部材３０ａ及び玉軸受１８ｂによりこの第二の筒状部材３０ａに結合した前記変位側プーリ素子１６ｂが軸方向に変位する。そして、前記変位側プーリ素子１６ｂを、前記回転軸１４ｂに対して回転する事なく軸方向に変位させて、上記プーリ幅を変える。
【００１８】
尚、図示は省略するが、電動モータによる回転運動を直線運動に変換して、変位側プーリ素子を軸方向に移動させる為の送りねじ機構を、ボールねじ機構とする事により、電度モータの駆動力を上記変位側プーリ素子に効率良く伝達する構造が、例えば特許文献２に記載されている様に、従来から知られている。何れにしても、ボールねじ機構を含めて、回転運動を直線運動に変換する部分（図２〜５に示した構造の場合には、雌ねじ１９、３４と雄ねじ２１、３５との噛合部）は、グリースにより潤滑する必要がある。従って、上記送りねじ機構部分には、グリースを塗布若しくは封入している。この様に送りねじ部分の潤滑を行なう為のグリースとして従来は、リチウム石けんを増ちょう剤とし、エステル系の合成油を基油としたグリース（例えば、協同油脂株式会社製の「マルテンプＳＲＬ」）や、リチウム石けんを増ちょう剤として、鉱油を基油としたグリース（例えば、昭和シェル石油製の「アルバニアＥＰ」）を使用していた。
【００１９】
【特許文献１】
特許第２７４４０３８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１６１９６１号公報
【特許文献３】
特開２０００−２５７６８３号公報
【特許文献４】
特開２００２−２２１２２９号公報
【特許文献５】
特開２００１−２５４７４５号公報
【特許文献６】
特開２００２−６９４７４号公報
【特許文献７】
特開２０００−３０３０８９号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した様なベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置で、電動モータの出力を変位側プーリ素子に伝達する為の伝達機構を構成するギヤ同士の噛合部で発生する騒音を低減すると共に、軽量化を図る為に、一部のギヤを合成樹脂製とする事が考えられている。例えば、図２に示した第１例の構造に組み込まれた駆動ギヤ２３、図３に示した第２例に組み込まれたウォーム３３、図５に示した第３例に組み込まれた駆動ギヤ３８を、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール、ポリカーボネート等の合成樹脂により造る事が考えられる。
【００２１】
この様な合成樹脂は、金属製の部品同士の接触部を潤滑する為に一般的に使用されている、前述した様なグリース（リチウム石けんを増ちょう剤とし、エステル系の合成油を基油としたグリース、或は、リチウム石けんを増ちょう剤として、鉱油を基油としたグリース）に長期間触れた場合には、侵されて強度が低下する。ベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の送りねじ機構部分に塗布若しくは封入したグリースは、本来上記伝達機構を構成するギヤには触れないが、長期間に亙る使用に伴ってシール手段が破損し、上記グリースが上記ギヤに触れる可能性を完全に否定する事はできない。従って、長期間に亙る使用によっても、十分な信頼性を確保しつつ、運転時に発生する騒音の低減と軽量化とを図る為には、上記グリースが合成樹脂製のギヤに触れても、このギヤが損傷しない様にする為の考慮が必要になる。
【００２２】
又、自動車（特にＦＦ車）用の自動変速機として使用されるベルト式無段変速機の場合、エンジンルームの下方でエンジンに近い部分に設置される為、自動車の運転時には高温に曝される場合が多い。これに対して、上述の様なリチウム石けん−鉱油系のグリースは、必ずしも十分な耐熱性を持たない為、頻繁なグリース交換や補給が必要となり、メンテナンスの費用及び手間が嵩む。特に、送りねじ機構としてボールねじ機構を使用すると、グリースが劣化した場合には、隣り合うボールの転動面同士の擦れ合いにより、これら各ボールの転動面が傷付き易くなる。そして、傷付いた場合には、これら各ボールの転動が円滑に行なわれなくなって、ボールねじ機構の動作、延いては変速動作の安定性確保の面から不利になる。
【００２３】
合成樹脂に対する攻撃性（ケミカルアタック）が低い潤滑剤に就いては、特許文献４〜７に記載されたものが知られてはいる。但し、これら各特許文献４〜７に記載された潤滑剤を利用して、十分な信頼性を確保しつつ、ベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の運転時の騒音の低減と軽量化とを図る事に就いて示唆する文献は存在しない。
本発明のベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置及びベルト式無段変速機は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明のベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置及びベルト式無段変速機のうち、請求項１に記載したベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置は、ケーシング内に、回転軸と、この回転軸に対し固定された固定側プーリ素子と、この回転軸に対する軸方向移動及びこの回転軸と同期した回転を可能としてこの回転軸に支持された変位側プーリ素子と、この変位側プーリ素子を上記軸方向に変位させる為の駆動機構とを収納して成る。又、この駆動機構は、複数のギヤを組み合わせて成る伝達機構と、回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構とを備えたものである。
【００２５】
特に、請求項１に記載したベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置に於いては、上記伝達機構を構成する複数のギヤのうちの少なくとも１個のギヤは合成樹脂製である。そして、上記ケーシング内で少なくとも上記送りねじ機構部分に、ウレア化合物若しくはリチウムコンプレックス石けんを増ちょう剤とし、鉱油又は合成炭化水素油を基油とするグリース組成物を塗布若しくは封入している。
好ましくは、請求項２に記載した様に、このグリース組成物を構成する基油として、４０℃での動粘度が３０〜３５０ｍｍ２／ｓ のものを使用すると共に、グリース組成物の混和ちょう度を２００〜３５０とする。
更に好ましくは、粘度指数が１２０以上の高精製度油又は合成炭化水素油を使用する。
【００２６】
又、請求項３に記載した無段変速装置は、ケーシング内に互いに平行に、且つ、それぞれ回転自在に支持された入力側回転軸及び出力側回転軸と、このうちの入力側回転軸の周囲にこの入力側回転軸と同期した回転を可能として設けられた駆動側プーリと、上記出力側回転軸の周囲にこの出力側回転軸と同期した回転を可能として設けられた従動側プーリと、これら駆動側プーリと従動側プーリとの間に掛け渡された無端ベルトと、これら駆動側プーリの幅と従動側プーリの幅とを同期して互いに逆方向に拡縮する、１対のプーリ幅調節装置とを備える。
特に、請求項３に記載したベルト式無段変速機では、上記両プーリ幅調節装置のうちの少なくとも一方のプーリ幅調節装置が、請求項１〜２の何れかに記載したベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置である。
【００２７】
【作用】
上述の様に本発明のベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置及びベルト式無段変速機の場合には、グリース組成物中の増ちょう剤をリチウムコンプレックス石けん若しくはウレア化合物とし、基油を鉱油又は合成炭化水素油としている。この様なグリース組成物は、合成樹脂に対するケミカルアタックが僅少である為、送りねじ機構部分に塗布若しくは封入したグリース組成物が漏出して、伝達機構を構成する合成樹脂製のギヤに付着しても、このギヤがグリースにより侵される事はない。この為、上記伝達機構に合成樹脂製のギヤを組み込んだ構造を採用し、しかも、長期間に亙る使用によってもこのギヤの破損を防止できる構造を実現できる。
【００２８】
又、グリース組成物が十分な耐熱性を有するので、このグリース組成物の交換や補給の手間を不要若しくは軽減できて、メンテナンスの費用及び手間の軽減を図れる。特に、送りねじ機構としてボールねじ機構を使用した場合でも、各ボールの転動面の傷付きを防止し、これら各ボールの円滑な転動を保証して、ボールねじ機構の動作、延いては変速動作の安定性確保を図れる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、ベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の伝達機構を構成する複数のギヤのうちの少なくとも１個のギヤは合成樹脂製とすると共に、上記ベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の送りねじ機構部分を潤滑する為のグリース組成物として、ウレア化合物若しくはリチウムコンプレックス石けんを増ちょう剤とし、鉱油又は合成炭化水素油を基油としたものを使用する点にある。図面に現れる構造は、前述の図２〜５に示した構造を含め、前述の特許文献１〜３に記載される等により従来から知られている構造と同様であるので説明は省略し、以下、グリース組成物の点に就いて説明する。
【００３０】
本発明のベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の場合、図２〜５に示した構造の場合には、送りねじ機構である、雌ねじ１９、３４と雄ねじ２１、３５との噛合部を、上記グリース組成物により潤滑する。又、図示は省略するが、特許文献１、２に記載されている様に、上記送りねじ機構としてボールねじ機構を使用する場合には、このボールねじ機構を、上記グリース組成物により潤滑する。そして、このグリース組成物が上記送りねじ機構から漏洩して上記合成樹脂製のギヤ（例えば図２の駆動ギヤ２３、図３のウォーム３３、図５の駆動ギヤ３８）に触れた場合でも、上記合成樹脂製のギヤが損傷しない様にする。又、高温下での使用によっても、上記グリース組成物の耐久性を十分に確保する。
【００３１】
上記グリース組成物を構成する基油として使用する鉱油若しくは合成炭化水素油は、合成樹脂に対するケミカルアタックが少ない。又、上記増ちょう剤として使用するリチウムコンプレックス石けんは、単なるリチウム石けんに比べて、格段に優れた耐熱性を有する。更に、上記増ちょう剤としてウレア化合物を使用すれば、上記リチウムコンプレックス石けんを使用した場合に比べても、更に優れた耐熱性を得られる。しかも、ウレア化合物である増ちょう剤は、互いに隣接する部材同士が衝突する際の衝撃を緩和するダンパ効果を発揮する。従って、上記送りねじ機構としてボールねじ機構を使用した構造に適用した場合に、隣接するボールの転動面同士が勢い良く衝突する事を防止して、これら各ボールの転動面が傷付く事を抑える効果もある。
【００３２】
尚、上記送りねじ機構としてボールねじ機構を使用した構造の場合、隣接するボールの転動面同士の突き合わせ部に加わる荷重（面圧）は相当に大きくなる。この様に大きな面圧に拘らず、グリース組成物の耐久性を確保する為には、このグリース組成物中に極圧剤を添加する事が好ましい。
【００３３】
又、本発明の対象となるベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置は、上記送りねじ機構に隣接して転がり軸受（図２、３、５の玉軸受１８、１８ａ、１８ｂ）を設けている。上記ベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の組立作業及びメンテナンス作業の容易化、異なるグリース組成物の混ざり合いによる劣化防止の面からは、上記転がり軸受を潤滑する為のグリース組成物として、上記送りねじ機構を潤滑する為のグリース組成物と同じものを使用する事が好ましい。更には、このグリース組成物は、合成樹脂に対するケミカルアタックが低いので、合成樹脂製のギヤを含んで構成する、前記伝達機構の潤滑にも利用できる。
【００３４】
そして、少なくとも、上記送りねじ機構用のグリース組成物を上記転がり軸受の潤滑にも使用する場合には、上記グリース組成物の混和ちょう度を、２００〜３５０の範囲内に規制する。この混和ちょう度が２００未満の場合には、グリース組成物が硬過ぎ、潤滑が必要な部分にグリース組成物が行き渡りにくくなる。これに対して、上記混和ちょう度が３５０を越えると、グリース組成物が軟らかくなり過ぎて、このグリース組成物が、本来潤滑が必要な部分から他の部分に流失し易くなる。そして、流失の結果このグリース組成物が、無端ベルト１０と、駆動側プーリ６又は従動側プーリ８（図１参照）との摩擦係合部にまで達すると、この摩擦係合部で過大な滑りが生じて、ベルト式無段変速機内でのトルク伝達が不能になる可能性がある。これらの事を考慮して、上記グリース組成物を、上記送りねじ機構部分だけでなく、上記転がり軸受及び伝達機構部分の潤滑に使用する場合、上記グリース組成物の混和ちょう度は、２３０〜３２０の範囲内に規制する事が好ましい。又、グリースの離油度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）は、上記摩擦係合部での滑り防止の面から、５％以下とするのが好ましい。
【００３５】
又、上記グリース組成物中に基油として含有させる鉱油としては、各種鉱油を使用可能であるが、高精製度の鉱油を使用する事が望ましい。即ち、粘度指数が１２０以上の高精製度油が、好ましく使用できる。通常の鉱油は、ナフテン成分を多量に含むものもある為、合成樹脂との相性が必ずしも十分でない可能性がある。又、上記グリース組成物中に基油として、上記鉱油に代えて（又は鉱油と共に）含有させる合成炭化水素油としては、１−デセンの重合体やポリブテン、エチレンプロピレン重合体等の、芳香族成分を含まないか極少量しか含まないものが好適に使用できる。具体的には、ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ）がある。
【００３６】
又、上記グリース組成物を、上記送りねじ機構部分だけでなく、上記転がり軸受及び伝達機構部分の潤滑に使用する場合には、基油の４０℃での動粘度を、３０〜３５０ｍｍ２／ｓ の範囲内に規制する事が好ましい。この動粘度が３０ｍｍ２／ｓ 未満の場合には、高温使用時の油膜形成能力が不足して、互いに接触する部材の表面に著しい摩耗を生じる可能性がある。これに対して、上記動粘度が３５０ｍｍ２／ｓ を超えると、互いに接触する部材同士の相対変位に要する荷重が過大になる。具体的には、低温時の起動トルクが大きくなり、合成樹脂製のギヤを破損する可能性が生じる。これらの事を考慮して、上記基油の動粘度を上記範囲に規制する。又、蒸発性を低減する面から、この基油は、粘度指数が、好ましくは１２０以上、更に好ましくは１３０以上の高精製度油又は合成炭化水素油とする。このうちの高精製度油は、比較的低コストの石油系であるが、合成炭化水素油（ＰＡＯ）とほぼ同等の粘度指数を有し、蒸発しにくく、合成炭化水素油と同様に、優れた耐久性を実現できる。
【００３７】
一方、上記グリース組成物中の増ちょう剤としては、リチウムコンプレックス石けん、若しくはウレア化合物を使用する。上記送りねじ機構としてボールねじ機構を使用した構造に適用する場合には、前述の様にダンパ効果を期待する面から、ウレア化合物を使用する事が好ましい。特に、ウレア化合物のなかでも、下記の構造式で表されるジウレア化合物を使用する事が好ましい。
Ｒ１−ＮＨＣＯ−Ｒ２−ＮＨＣＯ−Ｒ３
この構造式中のＲ１、Ｒ３は、脂環式炭化水素基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基のうち炭素数が６〜２４程度のものを、Ｒ２は、芳香族炭化水素基のうち炭素数が６〜２０のものを、それぞれ表している。尚、表１中の脂環族ジウレアとは、脂環式炭化水素基を末端に有するジウレアを表す。
【００３８】
更に、ベルト式無段変速機の使用条件や設計条件により、ボールねじ機構等の送りねじ機構や、転がり軸受に加わる荷重が大きくなる場合には、上記グリース組成物中に極圧剤を添加する事が好ましい。この場合に添加する極圧剤としては、金属のジチオカルバミン酸塩、金属のジチオリン酸塩、Ｓ−Ｐ系添加剤、リン酸エステル等が使用できる。特に好ましくは、モリブデンのジチオリン酸塩を中心に配合する。更に、上記グリース組成物中には、必要に応じ、防錆剤や酸化防止剤、腐食防止剤等を適宜添加する。
【００３９】
【実施例】
本発明の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。第一の実験は、送りねじ機構としてボールねじ機構を使用する場合を想定して、隣接するボールの転動面同士の擦れ合いの再現の為、四球試験（互いに当接させた同種の４個のボールのうちの１個のボールを他の３個のボールに向け押し付けつつ回転させる耐摩耗試験）を実施した。試験条件は以下の通りである。
使用ボール ： １／２インチＳＵＪ２製鋼球（天辻鋼球製、等級５）
荷重 ： ９８０Ｎ
回転速度 ： １８００ｍｉｎ−１
温度 ： １００℃
【００４０】
この様な条件で、上記各ボール同士の摺接部にグリース組成物を介在させた状態で１時間の試験を行なった後、固定球（上記３個のボール）の表面に生じた摩耗痕の直径の平均値により、当該グリース組成物の潤滑性の良否を判定した。使用した１３種類のグリース組成物（実施例１〜１０及び比較例１〜３）と上記耐摩耗試験の結果とを、次の表１、２に示す。尚、この表１、２中、上記四球試験の結果を表す符号の意味は、次の通りである。
◎ ： 摩耗痕の直径＝０．８ｍｍ以下
〇 ： 同０．８〜１ｍｍ
△ ： 同１〜１．２ｍｍ
× ： 同１．２ｍｍ以上
【００４１】
又、グリース組成物中の添加剤を表す符号のうち、ＭｏＤＴＰは、旭電化社製の「サクラルーブ３００」（商品名）を、ＭｏＤＴＣは同社製の「サクラルーブ１６５」（商品名）を、ＮｉＤＴＣは大内新興社製の「アンテージＮＢＣ」（商品名）を、それぞれ表している。又、アミン系の酸化防止剤は、チバガイギー社製の「インガノックスＬ５７」（商品名）を、防錆剤の亜鉛スルホネートは、バンダービルト社製の「ナッスルＺＳ」（商品名）を、ベントリ系の腐食防止剤は、チバガイギー社製の「イルガメット３９」（商品名）を、それぞれ使用した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
【００４４】
又、上記表１、２に示した１３種類のグリース組成物と合成樹脂との相性（合成樹脂に対するグリース組成物のケミカルアタックの程度）を知る為に、上記各グリース組成物を、歪み試験に供した。この歪み試験に使用した合成樹脂は、ギヤを造る為に利用可能な合成樹脂のうちで、ケミカルアタックに対し敏感（ケミカルアタックの影響を受け易い）なポリカーボネートであるユーピロンＳ２０００Ｒ（商品名）を使用し、下記の条件で加速歪み試験を行なった。
【００４５】
この歪み試験では、図６に示す様な、上面を部分円筒状の凸曲面とした定歪治具４０の上面両端部に設けた１対の係止片４１、４１同士の間に、ポリカーボネト製で矩形板状の試験片４２の両端部を係止する事で、この試験片４２を上記定歪治具４０上に、歪みを有する状態で支持した。この試験片４２の大きさは、長さ１２７ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、厚さ３．３ｍｍとした。又、上記１対の係止片４１、４１同士の距離は１００ｍｍとし、上記試験片４２を、厚さ方向に関して６ｍｍ撓ませた。次いで、この試験片４２の上面中央部の所定領域にに上記１３種類のグリース組成物４３の何れかを塗布してから、温度７５℃の環境下で２４時間放置した後、試験片４２の表面を観察して樹脂強度を評価した。具体的には、この試験片４２の上面中央部のクラックの有無を検査した。この様にして行なった歪み試験の結果を、前記表１、２に示した。これら表１、２中で歪み試験の結果を表した符号のうち、「○」はクラックが発生しなかった事を、「△」は微小なクラックが発生した事を、「×」は明らかなクラックが発生した事を、それぞれ表している。
【００４６】
更に、グリース組成物を構成する基油の動粘度が、互いに当接する金属部材の表面の摩耗、及び、静止後の起動トルクに及ぼす影響を知る為に行なった実験に就いて説明する。
先ず、表面の摩耗に就いては、総玉軸受耐久試験として行なった。この試験では、内径が４０ｍｍ、外径が８０ｍｍ、幅が１８ｍｍ、各玉の直径が１０．３ｍｍの総玉深溝型玉軸受の玉設置空間内にグリース組成物を隙間なく充填（フルパック）し、１２０℃の環境下で、９８０Ｎの予圧荷重（アキシアル荷重）を付加しつつ、揺動角度１０度、４Ｈｚで外輪と内輪とを相対的に揺動変位させた。そして、２００時間経過した時点で上記総玉深溝型玉軸受を分解し、上記各玉の外径を測定し、これら各玉の外径の減少量の平均値を求めた。
この様にして行なった総玉軸受耐久試験の結果を、前記表１、２と図７の実線ａとに示す。尚、表１、２中でこの総玉軸受耐久試験の結果を示す符号のうち、「◎」は上記各玉の外径の減少量の平均値が３μｍ以下であった事を、「○」は同じく３〜５μｍであった事を、「△」は同じく５〜１０μｍであった事を、「×」は同じく１０μｍを越えた事を、それぞれ表している。
【００４７】
又、静止後の起動トルクに及ぼす影響を知る為の実験では、内径が７０ｍｍ、外径が１００ｍｍの円筒形で、リードが１０ｍｍ／回転のボールねじのボール設置空間内にグリース組成物を隙間なく充填した。尚、この起動トルクに関する試験に限り、前記表１に示した実施例１の組成を有するグリース組成物中の基油の粘度のみを変えたものを使用した。そして、室温（２５℃）中で９８０Ｎのアキシアル荷重を付与しつつ、上記ボールねじを２回転ずつ（リード２０ｍｍ）互いに逆方向に回転させる動作を、２．５秒を１サイクルとして、２時間連続して行なった後、２４時間静止させた。その後上記ボールねじを再起動させ、その瞬間のトルクを測定した。その結果を、図７の破線ｂに示す。尚、トルクは、比較例２のグリース組成物の起動トルクを１としたときの比で表している。
【００４８】
これら一連の実験から明らかな通り、本発明のベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置及びベルト式無段変速機の場合には、使用するグリースの特性を適切に規制する事で、合成樹脂製のギヤを使用した場合でも、十分な信頼性及び耐久性を確保できる。又、メンテナンスの手間を抑えつつ、安定した動作を確保できる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置及びベルト式無段変速機は、以上に述べた通り構成され作用するので、信頼性、耐久性を確保しつつ、合成樹脂製のギヤを使用する事により、運転時の騒音の低減と軽量化とを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となるベルト式無段変速機の１例を示す部分切断略平面図。
【図２】本発明の対象となるベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の第１例を示す断面図。
【図３】同第２例を示す断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】本発明の対象となるベルト式無段変速機用プーリ幅調節装置の第３例を示す断面図。
【図６】グリースと合成樹脂との相性を調べる為に行なった歪み試験の実施状態を示す正面図。
【図７】グリース組成物を構成する基油の動粘度が、互いに当接する金属部材の表面の摩耗、及び、静止後の起動トルクに及ぼす影響を知る為に行なった実験の結果を示す線図。
【符号の説明】
１ 入力側回転軸
２ 出力側回転軸
３ 転がり軸受
４ 駆動源
５ 発進クラッチ
６ 駆動側プーリ
７ 駆動側アクチュエータ
８ 従動側プーリ
９ 従動側アクチュエータ
１０ 無端ベルト
１１ 減速歯車列
１２ デファレンシャルギヤ
１３ 駆動輪
１４、１４ａ、１４ｂ 回転軸
１５、１５ａ、１５ｂ 固定側プーリ素子
１６、１６ａ、１６ｂ 変位側プーリ素子
１７ 回転筒
１８、１８ａ、１８ｂ 玉軸受
１９ 雌ねじ
２０ 固定筒
２１ 雄ねじ
２２ 従動ギヤ
２３ 駆動ギヤ
２４、２４ａ ケーシング
２５、２５ａ 第一の筒状部材
２６、２６ａ 玉軸受
２７ キー
２８ キー溝
２９、２９ａ 円筒部
３０、３０ａ 第二の筒状部材
３１ ウォームホイール歯
３２ 電動モータ
３３ ウォーム
３４ 雌ねじ
３５ 雄ねじ
３６ 鍔部
３７ 従動ギヤ
３８ 駆動ギヤ
３９ 駆動軸
４０ 定歪治具
４１ 係止片
４２ 試験片
４３ グリース組成物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission according to the present invention is incorporated in a continuously variable transmission for various mechanical devices such as automobiles and industrial machines, and is configured to change a speed between an input-side rotation shaft and an output-side rotation shaft. In order to change the ratio, the width of the driving pulley or the driven pulley is adjusted. Further, the belt-type continuously variable transmission according to the present invention is a transmission for various mechanical devices such as automobiles and industrial machines, and is disposed between a driving unit such as an engine and a driven unit such as a driving wheel. Used in.
[0002]
[Prior art]
As a transmission unit for an automatic transmission for an automobile, various types of belt-type continuously variable transmissions such as those described in Patent Literatures 1 and 2 have been conventionally considered, and some of them are actually used. FIG. 1 schematically shows the basic structure of such a belt-type continuously variable transmission. This belt-type continuously variable transmission has an input-side rotary shaft 1 and an output-side rotary shaft 2 arranged in parallel with each other. These rotating shafts 1 and 2 are rotatably supported by a plurality of rolling bearings 3 and 3 in a casing (not shown).
[0003]
The input-side rotating shaft 1 of the two rotating shafts 1 and 2 is rotationally driven by a driving source 4 such as an engine via a starting clutch 5 such as a torque converter or an electromagnetic clutch. A drive pulley 6 is provided in a portion located between the pair of rolling bearings 3 in an intermediate portion of the input side rotary shaft 1, and the drive side pulley 6 and the input side rotary shaft 1 are synchronized with each other. To rotate. The groove width of the driving pulley 6 can be expanded and reduced by the driving actuator 7.
[0004]
On the other hand, a driven pulley 8 is provided at a portion located between the pair of rolling bearings 3 at an intermediate portion of the output side rotating shaft 2, and the driven pulley 8 and the output side rotating shaft 2 are synchronized with each other. To rotate. The groove width of the driven pulley 8 can be freely enlarged and reduced by the driven actuator 9. An endless belt 10 is stretched between the driven pulley 8 and the driving pulley 6. As the endless belt 10, a metal belt is used.
[0005]
In the belt-type continuously variable transmission configured as described above, the power transmitted from the drive source 4 to the input side rotation shaft 1 via the start clutch 5 is transmitted from the drive side pulley 6 to the endless belt 10. Via the driven pulley 8. Heretofore, as the endless belt 10, a belt that transmits power in a pressing direction and a belt that transmits power in a pulling direction are known. In any case, the power transmitted to the driven pulley 8 is transmitted from the output rotation shaft 2 to the drive wheels 13 via the reduction gear train 11 and the differential gear 12. When changing the gear ratio between the input-side rotary shaft 1 and the output-side rotary shaft 2, the groove widths of the pulleys 6 and 8 are enlarged and reduced while being related to each other.
[0006]
For example, when increasing the reduction ratio between the input-side rotary shaft 1 and the output-side rotary shaft 2, the groove width of the drive-side pulley 6 is increased and the groove width of the driven-side pulley 8 is reduced. I do. As a result, the diameter of the part of the endless belt 10 that is stretched over these pulleys 6 and 8 is small at the driving pulley 6 and large at the driven pulley 8 and the input side rotation is small. The deceleration is performed between the shaft 1 and the output side rotation shaft 2. Conversely, when increasing the speed increase ratio (decreasing the reduction ratio) between the input-side rotary shaft 1 and the output-side rotary shaft 2, the groove width of the drive-side pulley 6 is reduced and the driven-side pulley 6 is driven. Increase the groove width of the pulley 8. As a result, the diameter of a part of the endless belt 10 that is stretched over the two pulleys 6 and 8 is large at the drive side pulley 6 and small at the driven side pulley 8, and the input side rotation is reduced. The speed increase is performed between the shaft 1 and the output side rotating shaft 2.
[0007]
In the endless belt-type continuously variable transmission as described above, a drive-side and driven-side actuator 7, 9 for adjusting the groove width of both pulleys 6, 8 is a pulley width adjusting device for a continuously variable transmission. BACKGROUND ART Conventionally, those described in Patent Documents 1 to 3 are known. FIGS. 2 to 5 show three examples of a pulley width adjusting device for a continuously variable transmission described in Patent Document 3 among them.
[0008]
First, the structure of the first example shown in FIG. 2 is such that a fixed pulley element is attached to one end (the right end in FIG. 2) of the rotary shaft 14 (the input rotary shaft 1 or the output rotary shaft 2 in FIG. 1). 15 is fixed, and a displacement-side pulley element 16 is supported at an intermediate portion of the rotary shaft 14 so as to be freely displaceable with respect to the rotary shaft 14 in the axial direction. A rotary cylinder 17 is supported on the displacement side pulley element 16 by a deep groove type ball bearing 18 so as to freely rotate only with respect to the displacement side pulley element 16. A female screw 19 formed on the inner peripheral surface of one end (the left end in FIG. 2) of the rotary cylinder 17 and a male screw 21 formed on an outer peripheral surface of a fixed cylinder 20 supported and fixed to a fixed portion such as a transmission casing. Is screwed. Further, the driven gear 22 formed on the outer peripheral surface of the rotary cylinder 17 and the drive gear 23 provided on the drive shaft 39 are screwed together, so that the rotary cylinder 17 is rotatable. When changing the gear ratio, the rotary cylinder 17 is rotated, and the displacement pulley element 16 is displaced in the axial direction together with the rotary cylinder 17 so that the inner side surface of the displacement pulley element 16 and the fixed pulley element The width of the pulley, which is the distance from the inner side surface of the pulley 15, is changed in synchronization with the driving side and the driven side.
[0009]
Next, in the structure of the second example shown in FIGS. 3 and 4, the rotating shaft 14 a that is the input-side rotating shaft 1 or the output-side rotating shaft 2 (see FIG. 1) is attached to the casing 24 of the transmission. Only a pair of ball bearings 18a, 18a of a deep groove type or an angular type are supported so as to freely rotate only. A first cylindrical member 25 is disposed around one half (left half in FIG. 3) of the rotary shaft 14a, and a base end of the first cylindrical member 25 (left end in FIG. 3). ) Is rotatably supported on the inner surface of the casing 24 by a deep groove type ball bearing 26. The center axis α of the rotation shaft 14a and the center axis β of the first cylindrical member 25 are eccentric by δ.
[0010]
A fixed pulley element 15a is fixed to one end (the right end in FIG. 3) of the rotary shaft 14a, and a displacement pulley element 16a is provided at an intermediate portion of the rotary shaft 14a in an axial direction with respect to the rotary shaft 14a. The displacement and the rotation synchronized with the rotation shaft 14a are freely supported. That is, the key 27 locked on the outer peripheral surface of the rotating shaft 14a is engaged with the key groove 28 formed on the inner peripheral surface of the displacement side pulley element 16a, and the displacement side pulley element 16a is The rotation shaft 14a supports the rotation of the rotation shaft 14a freely in the axial direction and freely rotates in synchronization with the rotation shaft 14a. Further, one end (right end in FIG. 3) of the second cylindrical member 30 is surrounded by a deep groove type ball bearing 18a around a cylindrical portion 29 formed near the inner periphery of the outer surface of the displacement side pulley element 16a. , And freely supports rotation with respect to the displacement side pulley element 16a and axial movement synchronized with the displacement side pulley element 16a. The inner diameter of the intermediate portion and the other end of the second cylindrical member 30 is larger than the outer diameter of the first half (the right half in FIG. 3) of the first cylindrical member 25.
[0011]
Worm wheel teeth 31 are formed on the outer peripheral surface of the second cylindrical member 30 over the entire circumference. Further, the worm wheel teeth 31 are meshed with a worm 33 which is rotationally driven by an electric motor 32 which can rotate forward and reverse, so that the second cylindrical member 30 can be rotationally driven in a desired direction. The worm wheel teeth 31 have a width dimension in the axial direction (left-right direction in FIG. 3) in order to ensure the meshing state with the worm 33 regardless of the axial displacement of the second cylindrical member 30. Is secured enough. A female screw 34 is formed on the inner peripheral surface at the other end of the second cylindrical member 30. On the other hand, a male screw 35 is formed on the outer peripheral surface of the first half (the right half in FIG. 3) of the first tubular member 25. The pitch diameter of the male screw 35 is smaller than the pitch diameter of the female screw 34. The female screw 34 and the male screw 35 are engaged with each other only in a part of the circumferential direction.
[0012]
When the pulley width is changed by the pulley width adjusting device of the second example of the continuously variable transmission configured as described above, the second cylindrical member 30 is rotated via the worm 33 by the electric motor 32. . Then, while rotating the first cylindrical member 25 together with the second cylindrical member 30, the second cylindrical member 30 is displaced in the axial direction, and the ball is transferred to the second cylindrical member 30. The displacement side pulley element 16a connected via the bearing 18a is displaced in the axial direction.
[0013]
That is, when changing the pulley width, the second cylindrical member 30 is rotated in a predetermined direction by the electric motor 32 via the worm 33. With the rotation of the second cylindrical member 30, the first cylindrical member 25 rotates based on the engagement between the female screw 34 and the male screw 35. At this time, the peripheral speed of the female screw 34 and the peripheral speed of the male screw 35 are equal to each other. The pitch of the female screw 34 and the pitch of the male screw 35 meshing with each other are equal to each other. On the other hand, the pitch diameter of the female screw 34 and the pitch diameter of the male screw 35 are different from each other. Therefore, the first cylindrical member 25 rotates more than one rotation while the second cylindrical member 30 makes one rotation. As a result, the second cylindrical member 30 and the ball bearing 18a allow the second cylindrical member 30 to rotate by an amount corresponding to the rotation of the first cylindrical member 25 more than the second cylindrical member 30. Is displaced in the axial direction. Although the second cylindrical member 30 is displaced in the axial direction while rotating, the displacement-side pulley element 16a is rotatable with respect to the second cylindrical member 30. The shaft is displaced in the axial direction while rotating together with the rotating shaft 14a (without rotation), thereby changing the pulley width.
[0014]
Further, in the case of the structure of the third example shown in FIG. 5, one half (the left half in FIG. 5) of the rotation shaft 14b that is the input rotation shaft 1 or the output rotation shaft 2 (see FIG. 1). The base end (the left end in FIG. 5) of the first tubular member 25a disposed around the inner periphery of the casing 24a is rotatable only by the pair of angular ball bearings 26a, 26a on the inner surface of the casing 24a. I support it. Also in the case of this example, the center axis α of the rotation shaft 14b and the center axis β of the first cylindrical member 25a are eccentric by δ.
[0015]
A fixed pulley element 15b is fixed to one end (the right end in FIG. 5) of the rotating shaft 14b by spline engagement and back support by a flange 36. A displacement side pulley element 16b is spline-engaged with an intermediate portion of the rotary shaft 14b to freely support displacement in the axial direction with respect to the rotary shaft 14b and rotation synchronized with the rotary shaft 14b. In addition, one end (the right end in FIG. 5) of the second cylindrical member 30a is formed around the cylindrical portion 29a formed near the inner periphery of the outer surface of the displacement side pulley element 16b. The pair of ball bearings 18b, 18b freely supports rotation with respect to the displacement-side pulley element 16b and axial movement synchronized with the displacement-side pulley element 16b. The inner diameter of the intermediate portion and the other end of the second cylindrical member 30a is larger than the outer diameter of the first half (the right half in FIG. 5) of the first cylindrical member 25a.
[0016]
A driven gear 37, which is a spur gear or a helical gear, is fixed to the outer peripheral surface of the first cylindrical member 25a. Further, the driven gear 37 is meshed with a drive gear 38 that is driven to rotate by an electric motor (not shown) that can rotate forward and reverse, so that the first cylindrical member 25a is rotatable in a desired direction. Also in the case of this example, the female screw 34 is provided on the inner peripheral surface of the other end of the second cylindrical member 30a, and the outer peripheral surface of the first half (the right half in FIG. 5) of the first cylindrical member 25a. , External threads 35 are formed respectively. Also in the case of this example, the pitch circle diameter of the male screw 35 is smaller than the pitch circle diameter of the female screw 34, and the male screw 35 and the female screw 34 are meshed only in a part of the circumferential direction.
[0017]
When the pulley width is changed by the continuously variable transmission pulley width adjusting device of the present embodiment configured as described above, the first cylindrical member is driven by the electric motor (not shown) via the drive gear 38 and the driven gear 37. The member 25a is rotated. Then, while rotating the second tubular member 30a together with the first tubular member 25a, the second tubular member 30a is displaced in the axial direction. The displacement side pulley element 16b connected via the ball bearings 18b, 18b is displaced in the axial direction. That is, also in the case of the present example, the second cylindrical member 30a and the ball bearing 18b allow the second cylindrical member 30a and the ball bearing 18b to rotate the first cylindrical member 25a more than the second cylindrical member 30a. The displacement side pulley element 16b coupled to the cylindrical member 30a is displaced in the axial direction. Then, the displacement-side pulley element 16b is displaced in the axial direction without rotating with respect to the rotation shaft 14b to change the pulley width.
[0018]
Although not shown, the rotation of the electric motor is converted to a linear motion, and the feed screw mechanism for moving the displacement side pulley element in the axial direction is a ball screw mechanism. A structure for efficiently transmitting a driving force to the displacement-side pulley element has been conventionally known, for example, as described in Patent Document 2. In any case, the portion that converts the rotational motion to the linear motion, including the ball screw mechanism (in the case of the structure shown in FIGS. 2 to 5, the engagement portion between the female screws 19 and 34 and the male screws 21 and 35) is Need to be lubricated with grease. Therefore, grease is applied or sealed on the feed screw mechanism. Conventionally, as a grease for lubricating the feed screw portion, conventionally, a grease using lithium soap as a thickener and an ester-based synthetic oil as a base oil (for example, "Multemp SRL" manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd.) Also, a grease (for example, “Albania EP” manufactured by Showa Shell Sekiyu Sekiyu KK) using mineral oil as a base oil with lithium soap as a thickener has been used.
[0019]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2744038
[Patent Document 2]
JP 2002-161961 A
[Patent Document 3]
JP 2000-257683 A
[Patent Document 4]
JP 2002-221229 A
[Patent Document 5]
JP 2001-254745 A
[Patent Document 6]
JP-A-2002-69474
[Patent Document 7]
JP 2000-303089 A
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
With the pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission as described above, while reducing the noise generated at the meshing portion of the gears constituting the transmission mechanism for transmitting the output of the electric motor to the displacement side pulley element, In order to reduce the weight, it has been considered that some gears are made of synthetic resin. For example, the drive gear 23 incorporated in the structure of the first example shown in FIG. 2, the worm 33 incorporated in the second example shown in FIG. 3, and the drive gear 38 incorporated in the third example shown in FIG. May be made of a synthetic resin such as polyamide, polyimide, polyacetal, and polycarbonate.
[0021]
Such a synthetic resin is generally used for lubricating a contact portion between metal parts. The above-mentioned grease (a lithium soap is used as a thickener, and an ester-based synthetic oil is used as a base oil) , Or grease using lithium soap as a thickener and mineral oil as a base oil) for a long period of time, the strength is reduced due to attack. The grease applied or encapsulated in the feed screw mechanism of the belt-type continuously variable transmission pulley width adjustment device does not originally touch the gears that constitute the transmission mechanism, but the seal means is damaged with long-term use. However, the possibility that the grease touches the gear cannot be completely denied. Therefore, in order to reduce the noise generated during operation and reduce the weight while maintaining sufficient reliability even after long-term use, even if the grease touches a gear made of synthetic resin, Care must be taken to prevent gear damage.
[0022]
Further, in the case of a belt-type continuously variable transmission used as an automatic transmission for an automobile (especially an FF vehicle), since it is installed in a portion near an engine below an engine room, the automobile is exposed to high temperatures during operation. Often. On the other hand, since the lithium soap-mineral oil-based grease as described above does not always have sufficient heat resistance, frequent grease replacement and replenishment are required, and maintenance costs and labor are increased. In particular, when a ball screw mechanism is used as the feed screw mechanism, when grease is deteriorated, the rolling surfaces of adjacent balls are easily damaged due to friction between the rolling surfaces of adjacent balls. When the ball is damaged, the rolling of these balls is not performed smoothly, which is disadvantageous from the viewpoint of the operation of the ball screw mechanism, and further, the stability of the speed change operation.
[0023]
With respect to lubricants having low aggressiveness (chemical attack) on synthetic resins, those described in Patent Documents 4 to 7 are known. However, by using the lubricants described in Patent Documents 4 to 7, while reducing the noise and reducing the weight of the pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission during operation while ensuring sufficient reliability. There is no literature suggesting that this is done.
The pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission and the belt-type continuously variable transmission according to the present invention have been invented in view of such circumstances.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
Among the belt-type continuously variable transmission pulley width adjusting device and the belt-type continuously variable transmission according to the present invention, the belt-type continuously variable transmission pulley width adjusting device according to claim 1 includes a rotating shaft and a rotating shaft inside a casing. A fixed-side pulley element fixed to the rotating shaft, a displacement-side pulley element supported on the rotating shaft to enable axial movement with respect to the rotating shaft and rotation synchronized with the rotating shaft, and a displacement-side pulley And a drive mechanism for displacing the element in the axial direction. The drive mechanism includes a transmission mechanism formed by combining a plurality of gears, and a feed screw mechanism that converts a rotary motion into a linear motion.
[0025]
In particular, in the belt-type continuously variable transmission pulley width adjusting device according to the first aspect, at least one of the plurality of gears constituting the transmission mechanism is made of a synthetic resin. A grease composition containing a urea compound or a lithium complex soap as a thickener and a mineral oil or a synthetic hydrocarbon oil as a base oil is applied or sealed in at least the feed screw mechanism in the casing.
Preferably, as described in claim 2, the base oil constituting the grease composition has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 30 to 350 mm.2/ S, and the mixing penetration of the grease composition is 200 to 350.
More preferably, a highly refined oil or a synthetic hydrocarbon oil having a viscosity index of 120 or more is used.
[0026]
A continuously variable transmission according to a third aspect of the present invention provides an input-side rotation shaft and an output-side rotation shaft supported in a casing in parallel with each other and rotatably, and a periphery of the input-side rotation shaft. A drive-side pulley provided so as to be able to rotate in synchronization with the input-side rotating shaft, a driven pulley provided so as to be able to rotate in synchronization with the output-side rotating shaft around the output-side rotating shaft, and An endless belt stretched between the driving pulley and the driven pulley, and a pair of pulley width adjusting devices for expanding and contracting the width of the driving pulley and the width of the driven pulley in opposite directions in synchronization with each other. And
In particular, in the belt type continuously variable transmission according to the third aspect, at least one of the pulley width adjusting devices of the two pulley width adjusting devices is the belt type continuously variable transmission according to any one of the first to second aspects. This is a machine pulley width adjusting device.
[0027]
[Action]
As described above, in the case of the belt-type continuously variable transmission pulley width adjusting device and the belt-type continuously variable transmission of the present invention, the thickener in the grease composition is a lithium complex soap or a urea compound, and the base oil is Mineral oil or synthetic hydrocarbon oil. Since such a grease composition has little chemical attack on the synthetic resin, the grease composition applied or encapsulated in the feed screw mechanism leaks out and adheres to the synthetic resin gear constituting the transmission mechanism. However, this gear is not attacked by grease. Therefore, a structure in which a gear made of a synthetic resin is incorporated in the transmission mechanism is employed, and furthermore, a structure capable of preventing damage to the gear even when used for a long period of time can be realized.
[0028]
Further, since the grease composition has sufficient heat resistance, the trouble of replacing or replenishing the grease composition can be eliminated or reduced, and the cost and labor for maintenance can be reduced. In particular, even when a ball screw mechanism is used as the feed screw mechanism, the rolling surface of each ball is prevented from being damaged, and the smooth rolling of each ball is assured. The stability of the shifting operation can be ensured.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention is characterized in that at least one of the plurality of gears constituting the transmission mechanism of the pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission is made of synthetic resin, The grease composition for lubricating the feed screw mechanism of the pulley width adjusting device is to use a urea compound or a lithium complex soap as a thickener and a mineral oil or a synthetic hydrocarbon oil as a base oil. The structure appearing in the drawings is the same as the conventionally known structure described in the above-mentioned Patent Documents 1 to 3, including the structure shown in FIGS. The grease composition will be described.
[0030]
In the case of the pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission according to the present invention, in the case of the structure shown in FIGS. 2 to 5, the engagement portion between the female screws 19 and 34 and the male screws 21 and 35, which is a feed screw mechanism, is used. And lubricating with the grease composition. Although not shown, when a ball screw mechanism is used as the feed screw mechanism as described in Patent Documents 1 and 2, the ball screw mechanism is lubricated with the grease composition. Even when the grease composition leaks from the feed screw mechanism and touches the synthetic resin gear (for example, the drive gear 23 in FIG. 2, the worm 33 in FIG. 3, and the drive gear 38 in FIG. 5), Make sure that the synthetic resin gears are not damaged. Further, the durability of the grease composition is sufficiently ensured even when used at high temperatures.
[0031]
Mineral oil or synthetic hydrocarbon oil used as a base oil constituting the grease composition has little chemical attack on synthetic resin. In addition, lithium complex soap used as the thickener has remarkably superior heat resistance as compared with simple lithium soap. Furthermore, when a urea compound is used as the thickener, even better heat resistance can be obtained than when the lithium complex soap is used. In addition, the thickener, which is a urea compound, exhibits a damper effect of reducing the impact when adjacent members collide with each other. Therefore, when applied to a structure using a ball screw mechanism as the feed screw mechanism, the rolling surfaces of adjacent balls are prevented from vigorously colliding with each other, and the rolling surfaces of these balls are damaged. There is also the effect of suppressing.
[0032]
In the case of a structure using a ball screw mechanism as the feed screw mechanism, the load (surface pressure) applied to the abutting portion between the rolling surfaces of adjacent balls becomes considerably large. In order to ensure the durability of the grease composition irrespective of such a large surface pressure, it is preferable to add an extreme pressure agent to the grease composition.
[0033]
The pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission according to the present invention includes rolling bearings (ball bearings 18, 18a, and 18b in FIGS. 2, 3, and 5) adjacent to the feed screw mechanism. I have. From the viewpoint of facilitating assembly work and maintenance work of the belt type continuously variable transmission pulley width adjusting device and preventing deterioration due to mixing of different grease compositions, as a grease composition for lubricating the rolling bearing, It is preferable to use the same grease composition for lubricating the feed screw mechanism. Furthermore, since the grease composition has a low chemical attack on the synthetic resin, it can be used for lubrication of the transmission mechanism including a gear made of a synthetic resin.
[0034]
And at least when the grease composition for the feed screw mechanism is used also for lubrication of the rolling bearing, the mixing consistency of the grease composition is regulated within the range of 200 to 350. When the mixing penetration is less than 200, the grease composition is too hard, and it becomes difficult for the grease composition to spread to portions requiring lubrication. On the other hand, if the mixing penetration exceeds 350, the grease composition becomes too soft, and the grease composition tends to flow from one portion that originally requires lubrication to another portion. When the grease composition reaches the frictional engagement portion between the endless belt 10 and the driving pulley 6 or the driven pulley 8 (see FIG. 1) as a result of the run-off, excessive slippage occurs at the frictional engagement portion. And transmission of torque in the belt-type continuously variable transmission may not be possible. In consideration of these facts, when the grease composition is used for lubrication of not only the feed screw mechanism but also the rolling bearing and the transmission mechanism, the mixing consistency of the grease composition is 230 to 320. It is preferable to regulate within the range. In addition, it is preferable that the degree of oil release (JIS K 2220) of the grease is set to 5% or less from the viewpoint of preventing slippage at the friction engagement portion.
[0035]
Various mineral oils can be used as the mineral oil to be contained in the grease composition as a base oil, but it is desirable to use a highly purified mineral oil. That is, a highly refined oil having a viscosity index of 120 or more can be preferably used. Since some ordinary mineral oils contain a large amount of a naphthene component, the compatibility with synthetic resins may not always be sufficient. Examples of the synthetic hydrocarbon oil contained in the grease composition as a base oil in place of (or together with) the mineral oil include aromatic components such as 1-decene polymer, polybutene, and ethylene propylene polymer. Containing no or only a very small amount can be suitably used. Specifically, there is poly-α-olefin (PAO).
[0036]
When the grease composition is used for lubricating not only the feed screw mechanism but also the rolling bearing and the transmission mechanism, the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 30 to 350 mm.2/ S is preferably regulated within the range. This kinematic viscosity is 30mm2If it is less than / s, the oil film forming ability at the time of high temperature use is insufficient, and there is a possibility that the surfaces of the members that come into contact with each other will be significantly worn. In contrast, the kinematic viscosity is 350 mm2If the ratio exceeds / s, the load required for the relative displacement between the members in contact with each other becomes excessive. Specifically, the starting torque at a low temperature increases, and there is a possibility that the gear made of synthetic resin may be damaged. Taking these facts into consideration, the kinematic viscosity of the base oil is regulated within the above range. From the viewpoint of reducing evaporability, the base oil is a highly refined oil or a synthetic hydrocarbon oil having a viscosity index of preferably 120 or more, more preferably 130 or more. Highly refined oils are relatively low-cost petroleum-based oils, but have a viscosity index almost equal to that of synthetic hydrocarbon oil (PAO), are unlikely to evaporate, and are as excellent as synthetic hydrocarbon oil. Durability can be realized.
[0037]
On the other hand, as a thickener in the grease composition, a lithium complex soap or a urea compound is used. When applied to a structure using a ball screw mechanism as the feed screw mechanism, it is preferable to use a urea compound from the viewpoint of expecting a damper effect as described above. In particular, among the urea compounds, it is preferable to use a diurea compound represented by the following structural formula.
R1-NHCO-R2-NHCO-R3
R1 and R3 in this structural formula are those having about 6 to 24 carbon atoms among alicyclic hydrocarbon groups, aliphatic hydrocarbon groups, and aromatic hydrocarbon groups, and R2 is an aromatic hydrocarbon group. Among them, those having 6 to 20 carbon atoms are shown. The alicyclic diurea in Table 1 represents a diurea having an alicyclic hydrocarbon group at the terminal.
[0038]
Further, when the load applied to a feed screw mechanism such as a ball screw mechanism or a rolling bearing increases due to the use conditions and design conditions of the belt-type continuously variable transmission, an extreme pressure agent is added to the grease composition. Things are preferred. As the extreme pressure agent to be added in this case, a metal dithiocarbamate, a metal dithiophosphate, an SP type additive, a phosphate ester and the like can be used. Particularly preferably, the compound mainly contains a dithiophosphate of molybdenum. Further, a rust inhibitor, an antioxidant, a corrosion inhibitor and the like are appropriately added to the grease composition as needed.
[0039]
【Example】
An experiment performed to confirm the effect of the present invention will be described. In the first experiment, assuming that a ball screw mechanism was used as the feed screw mechanism, a four-ball test (four pieces of the same type that were in contact with each other) was used to reproduce the friction between the rolling surfaces of adjacent balls. (A wear test in which one of the balls is rotated while being pressed against the other three balls). The test conditions are as follows.
Ball used: 1/2 inch SUJ2 steel ball (made by Amatsuji steel ball, grade 5)
Load: 980N
Rotation speed: 1800 min-1
Temperature: 100 ° C
[0040]
Under such conditions, a test was performed for 1 hour in a state where the grease composition was interposed between the sliding portions of the balls, and then the wear marks formed on the surfaces of the fixed balls (the three balls) were removed. From the average value of the diameters, the lubricity of the grease composition was determined. The following Tables 1 and 2 show the 13 types of grease compositions used (Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3) and the results of the above-mentioned abrasion resistance test. In Tables 1 and 2, the meanings of the symbols indicating the results of the four-ball test are as follows.
◎: Diameter of wear mark = 0.8 mm or less
〇: 0.8 to 1 mm
Δ: Same as above 1 to 1.2 mm
×: 1.2 mm or more
[0041]
In addition, among the codes representing additives in the grease composition, MoDTP is "Sakura Lube 300" (trade name) manufactured by Asahi Denka Co., Ltd., MoDTC is "Sakura Lube 165" (trade name) manufactured by Asahi Denka Co., and NiDTC is NiTTC. "ANTAGE NBC" (trade name) manufactured by Ouchi Shinko Co., Ltd. is shown. The amine-based antioxidant is “Inganox L57” (trade name) manufactured by Ciba Geigy, and the zinc sulphonate of the rust inhibitor is “Nassle ZS” (trade name) manufactured by Vanderbilt. As the corrosion inhibitor, "Irgammet 39" (trade name) manufactured by Ciba Geigy was used.
[0042]
[Table 1]
[0043]
[Table 2]
[0044]
Further, in order to know the compatibility (the degree of chemical attack of the grease composition with respect to the synthetic resin) of the 13 types of grease compositions shown in Tables 1 and 2 above, each of the above grease compositions was subjected to a strain test. Provided. The synthetic resin used for this distortion test uses Iupilon S2000R (trade name) which is a polycarbonate that is sensitive to chemical attack (susceptible to chemical attack) among synthetic resins available for manufacturing gears. Then, an accelerated strain test was performed under the following conditions.
[0045]
In this strain test, as shown in FIG. 6, a polycarbonate is provided between a pair of locking pieces 41 provided at both ends of the upper surface of a constant strain jig 40 having a partially cylindrical convex curved upper surface. The test piece 42 was supported on the constant strain jig 40 with a strain by locking both end portions of the test piece 42 having a rectangular plate shape. The size of the test piece 42 was 127 mm in length, 12.7 mm in width, and 3.3 mm in thickness. The distance between the pair of locking pieces 41 was set to 100 mm, and the test piece 42 was bent by 6 mm in the thickness direction. Next, after applying any one of the above 13 types of grease compositions 43 to a predetermined region at the center of the upper surface of the test piece 42, and then leaving the grease composition 43 at a temperature of 75 ° C. for 24 hours, the surface of the test piece 42 Was observed to evaluate the resin strength. Specifically, the presence or absence of cracks in the center of the upper surface of the test piece 42 was inspected. The results of the strain test performed in this way are shown in Tables 1 and 2 above. Of the symbols indicating the results of the strain test in Tables 1 and 2, “○” indicates that no cracks occurred, “△” indicates that minute cracks occurred, and “×” clearly indicates. Each occurrence of a crack is shown.
[0046]
Further, an experiment will be described in order to understand the influence of the kinematic viscosity of the base oil constituting the grease composition on the wear of the surfaces of the metal members abutting on each other and the starting torque after stopping.
First, the wear of the surface was evaluated as a total ball bearing durability test. In this test, the grease composition was filled without gaps (full pack) into the ball installation space of a total ball deep groove ball bearing having an inner diameter of 40 mm, an outer diameter of 80 mm, a width of 18 mm, and a diameter of each ball of 10.3 mm. Under an environment of 120 ° C. and an applied preload (axial load) of 980 N, the outer ring and the inner ring were relatively displaced by a rocking angle of 10 degrees and 4 Hz. After the elapse of 200 hours, the total ball deep groove ball bearing was disassembled, the outer diameter of each ball was measured, and the average value of the decrease in the outer diameter of each ball was determined.
The results of the total ball bearing durability test performed in this manner are shown in Tables 1 and 2 and the solid line a in FIG. In Tables 1 and 2, among the symbols indicating the results of the total ball bearing durability test, “「 ”indicates that the average value of the outer diameter reduction of each ball was 3 μm or less and“ 以下 ”. Indicates that it was 3 to 5 μm, “△” indicates that it was 5 to 10 μm, and “×” also indicates that it exceeded 10 μm.
[0047]
Also, in an experiment for knowing the effect on the starting torque after stopping, the grease composition was placed in a ball installation space of a ball screw having a cylindrical shape with an inner diameter of 70 mm and an outer diameter of 100 mm and a lead of 10 mm / rotation without any gap. Filled. For the test on the starting torque, a grease composition having the composition of Example 1 shown in Table 1 was used in which only the viscosity of the base oil was changed. Then, the operation of rotating the ball screw in two turns (lead 20 mm) in opposite directions to each other while applying an axial load of 980 N at room temperature (25 ° C.) is performed for 2.5 hours as one cycle for two hours continuously. After that, it was allowed to stand still for 24 hours. Thereafter, the ball screw was restarted, and the instantaneous torque was measured. The result is shown by the broken line b in FIG. The torque is expressed as a ratio when the starting torque of the grease composition of Comparative Example 2 is set to 1.
[0048]
As is clear from these series of experiments, in the case of the belt-type continuously variable transmission pulley width adjusting device and the belt-type continuously variable transmission of the present invention, by appropriately regulating the characteristics of the grease used, the synthetic resin Even if a gear made of steel is used, sufficient reliability and durability can be ensured. In addition, a stable operation can be ensured while reducing maintenance work.
[0049]
【The invention's effect】
Since the belt-type continuously variable transmission pulley width adjusting device and belt-type continuously variable transmission of the present invention are configured and operated as described above, the reliability and the durability are ensured while the synthetic resin gear is used. By using it, noise during operation and reduction in weight can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cut-away schematic plan view showing an example of a belt-type continuously variable transmission to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a sectional view showing a first example of a pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a sectional view showing the second example.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view showing a third example of a pulley width adjusting device for a belt-type continuously variable transmission, which is an object of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing a state in which a strain test is performed to check compatibility between grease and a synthetic resin.
FIG. 7 is a diagram showing the results of an experiment conducted to determine the effects of the kinematic viscosity of the base oil constituting the grease composition on the wear of the surfaces of metal members abutting on each other and on the starting torque after stopping. .
[Explanation of symbols]
1 Rotary axis on input side
2 Output side rotating shaft
3 Rolling bearing
4 Drive source
5 Starting clutch
6 Drive side pulley
7 Drive side actuator
8 Follower pulley
9 Driven actuator
10 Endless belt
11 Reduction gear train
12 Differential gear
13 drive wheels
14, 14a, 14b Rotary axis
15, 15a, 15b Fixed pulley element
16, 16a, 16b Displacement side pulley element
17 rotating cylinder
18, 18a, 18b Ball bearing
19 Internal thread
20 fixed cylinder
21 Male thread
22 driven gear
23 Drive gear
24, 24a casing
25, 25a First cylindrical member
26, 26a Ball bearing
27 key
28 keyway
29, 29a cylindrical part
30, 30a Second cylindrical member
31 worm wheel teeth
32 electric motor
33 Warm
34 female screw
35 Male thread
36 Tsubabe
37 driven gear
38 Drive gear
39 Drive shaft
40 constant strain jig
41 Locking piece
42 test pieces
43 Grease composition
