JP2013170678A - ベルト式無段変速機の潤滑構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】潤滑油供給パイプの径寸法を小さな寸法に抑えながらも、噴射供給する潤滑油の直進性を向上させることができるベルト式無段変速機の潤滑構造を提供する。
【解決手段】駆動プーリ5及び従動プーリ7間に配設した潤滑油供給パイプ30を備える潤滑構造であって、潤滑油供給パイプ30に設けた駆動プーリ5及び従動プーリ7それぞれに向けて潤滑油を噴射供給する第1、第2噴油路51,61を備え、第1噴油路51は、潤滑油供給パイプ30の側面において駆動プーリ5側を向いて開口する第1噴射口53と、潤滑油供給パイプ30内において潤滑油の流れの上流側を向いて開口する第1流入口52とを含み、第2噴油路61は、潤滑油供給パイプ30の側面において従動プーリ7側を向いて開口する第2噴射口63と、潤滑油供給パイプ30内において潤滑油の流れの上流側を向いて開口する第2流入口62とを含む。
【選択図】図2
【解決手段】駆動プーリ5及び従動プーリ7間に配設した潤滑油供給パイプ30を備える潤滑構造であって、潤滑油供給パイプ30に設けた駆動プーリ5及び従動プーリ7それぞれに向けて潤滑油を噴射供給する第1、第2噴油路51,61を備え、第1噴油路51は、潤滑油供給パイプ30の側面において駆動プーリ5側を向いて開口する第1噴射口53と、潤滑油供給パイプ30内において潤滑油の流れの上流側を向いて開口する第1流入口52とを含み、第2噴油路61は、潤滑油供給パイプ30の側面において従動プーリ7側を向いて開口する第2噴射口63と、潤滑油供給パイプ30内において潤滑油の流れの上流側を向いて開口する第2流入口62とを含む。
【選択図】図2
Description
本発明は、ベルト式無段変速機の無端状の金属ベルトが巻き掛けられる駆動プーリ及び従動プーリの動力伝達溝に潤滑油を噴射供給することで潤滑を行うように構成したベルト式無段変速機の潤滑構造に関する。
従来、車両に搭載されるベルト式無段変速機は、駆動プーリ(ドライブプーリ)及び従動プーリ(ドリブンプーリ)間に無端状の金属ベルトが巻き掛けられている。このようなベルト式無段変速機には、両プーリ間の軸方向に沿って配置したオイルポンプなどの作動油供給源に連なる潤滑油供給パイプを備えた潤滑構造が設けられている。この潤滑構造では、潤滑油供給パイプに形成した噴油孔から両プーリの動力伝達溝(詳細には、動力伝達溝に係合する金属ベルトの係合部)に潤滑油を噴射供給するようになっている。
このようなベルト式無段変速機の潤滑構造では、簡易的な構造として、円管状の潤滑油供給パイプの側壁に貫通孔からなる噴射口を形成し、当該噴射口から両プーリの動力伝達溝などの目標位置に向けて潤滑油を噴射供給するように構成している。しかしながらこの構成では、噴射口から噴射供給される潤滑油の助走距離として、潤滑油供給パイプの側壁の厚さ寸法分の距離しか確保できない。そのため、噴射口から噴射供給される潤滑油の流速に対して潤滑油を充分に整流することができず、噴射供給される潤滑油の直進性が低下して噴霧状(本明細書では、噴射口から出た潤滑油が霧状に拡散する現象を指す。)になってしまうという課題がある。
上記の点に対処するため、特許文献1に記載の潤滑構造では、潤滑油供給パイプの外周に該潤滑油供給パイプよりも大径の別部材からなるノズル部材を取り付けている。そして、このノズル部材内に形成した油溜りから潤滑油の噴出方向(径方向)への助走距離をより長く設定できるようにして、噴射供給される潤滑油の直進性の向上を図っている。
しかしながら、上記のような潤滑油供給パイプは、ベルト式無段変速機の駆動プーリ及び従動プーリ間における金属ベルトの内側の非常に狭小な位置に設置されるものである。そのため、潤滑油供給パイプに許容される径方向の余剰スペースは、非常に小さなスペースである。これに対して、特許文献1に記載の従来技術では、潤滑油供給パイプの外周に当該潤滑油供給パイプよりも大径の別部材を取り付けた構成であるため、潤滑油供給パイプにおける噴射口の部分の外径寸法が潤滑油供給パイプ自体と比較して大きな寸法となってしまう。そのため、燃費向上を目的としたベルト式無段変速機のより一層の小型化・軽量化及びベルト室の省スペース化を図る際には、スペース上の制約から当該潤滑構造を採用できない可能性がある。そのため、上記のようなスペース上の制限が生じるベルト式無段変速機に対しては、他の構造で潤滑油の助走距離を確保できるようにすることで、噴射口から噴射供給する潤滑油の直進性を向上させる必要がある。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、潤滑油供給パイプの径寸法を小さな寸法に抑えながらも、噴射口から噴射供給する潤滑油の直進性を効果的に向上させることができ、かつ、駆動プーリ及び従動プーリに対する配分量を考慮した適量の潤滑油を目標位置に向けて正確に噴射供給することが可能となるベルト式無段変速機の潤滑構造を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明にかかるベルト式無段変速機の潤滑構造は、オイル供給源(73)に連通すると共に、ベルト式無段変速機(T)の駆動プーリ(5)及び従動プーリ(7)間において該駆動プーリ(5)及び従動プーリ(7)の軸方向に沿って配設した潤滑油供給パイプ(30)と、前記潤滑油供給パイプ(30)に設けた前記駆動プーリ(5)及び前記従動プーリ(7)それぞれに向けて潤滑油を噴射供給する第1噴油路(51)及び第2噴油路(61)と、を備え、前記第1噴油路(51)は、前記潤滑油供給パイプ(30)の側面において前記駆動プーリ(5)の動力伝達溝を向いて開口する流出側の第1噴射口(53)と、前記潤滑油供給パイプ(30)内において前記潤滑油の流れの上流側を向いて開口する流入側の第1流入口(52)とを含み、前記第2噴油路(61)は、前記潤滑油供給パイプ(30)の側面において前記従動プーリ(7)の動力伝達溝を向いて開口する流出側の第2噴射口(63)と、前記潤滑油供給パイプ(30)内において前記潤滑油の流れの上流側を向いて開口する流入側の第2流入口(62)とを含むことを特徴とする。
本発明にかかるベルト式無段変速機の潤滑構造によれば、駆動プーリ及び従動プーリに対して潤滑油を噴出供給する第1、第2噴油路の流入側である第1、第2流入口が潤滑油供給パイプの内部に位置していることで、従来の潤滑油供給構造のように噴油路の流入口を潤滑油供給パイプの外側(側面)に配置した場合と比較して、第1、第2噴油路の流路長をより長い寸法に設定することが可能となる。これにより、第1、第2噴射口から噴射供給されて駆動プーリ又は従動プーリへ供給される潤滑油に対して、第1、第2流入口から第1、第2噴射口までの助走距離をより長く確保できるので、第1、第2噴射口に達する潤滑油を整流状態にすることができる。したがって、駆動プーリ及び従動プーリへ供給する潤滑油の直進性を向上させることで、潤滑油の噴霧を効果的に防止できる。
また、上記のベルト式無段変速機の潤滑構造では、前記第1噴油路(51)における前記第1噴射口(53)と前記第1流入口(52)との間の少なくとも一部には、前記潤滑油供給パイプ(30)の内部において前記潤滑油の流れ方向に沿って延びる第1助走部(55)が設けられており、前記第2噴油路(61)における前記第2噴射口(63)と前記第2流入口(62)との間の少なくとも一部には、前記潤滑油供給パイプ(30)の内部において前記潤滑油の流れ方向に沿って延びる第2助走部(65)が設けられていてよい。
この構成によれば、第1噴油路及び第2噴油路に上記の第1助走部及び第2助走部を設けたことで、第1、第2噴射口に到達する潤滑油の整流状態を確保できるので、第1、第2噴射口から駆動プーリ及び従動プーリへ噴射供給する潤滑油の噴霧をより効果的に防止して、直進性を向上させることができる。また、駆動プーリと従動プーリそれぞれに潤滑油を噴射供給する第1、第2噴油路に対して別個の助走区間(整流区間)を設定可能となるので、潤滑油供給パイプに対する駆動プーリ及び従動プーリの相対的な配置や、駆動プーリ側及び従動プーリ側の目標位置の潤滑油供給面積などに応じて、第1、第2噴射口それぞれから目標位置へ正確に潤滑油を噴射供給できる。
また、上記の潤滑構造では、前記第1、第2噴油路(51,61)は、前記潤滑油供給パイプ(30)とは別部材であるノズル部材(41)に形成されており、前記潤滑油供給パイプ(30)の内側に前記ノズル部材(41)を一体に取り付けていることで、前記潤滑油供給パイプ(30)に前記第1、第2噴油路(51,61)が設けられているとよい。
これによれば、簡単な構成で潤滑油供給パイプに適切な形状の第1、第2噴油路を設けることができる。また、上記の第1助走部及び第2助走部を有する場合には、ノズル部材に形成する第1、第2噴油路の形状を適宜に設定することで、潤滑油供給パイプ内の第1助走部及び第2助走部の長さを所望の寸法に設定することが簡単かつ確実に行えるようになる。また、ノズル部材を潤滑油供給パイプの内側に設置することで、従来の潤滑油供給パイプと比較して外径寸法が大型化せずに済むので、省スペースへの設置が可能となり、ベルト式無段変速機への組付性を向上させることができる。また、潤滑油供給パイプを配置するベルト室の小型化(省スペース化)を図ることも可能となる。
また、上記の潤滑構造では、前記第1噴油路(51)と前記第2噴油路(61)の流路長はそれぞれ、前記1噴油路(51)と前記第2噴油路(61)を流れた潤滑油が前記第1噴射口(53)と前記第2噴射口(63)で層流状態となる流路長に設定されているとよい。
この構成によれば、第1、第2噴油口に達する潤滑油が層流状態となることで、第1、第2噴射口から噴射供給される潤滑油の噴霧をより確実に防止でき、当該潤滑油の直進性を更に向上させることができる。したがって、駆動プーリ及び従動プーリの目標位置に対してより正確に潤滑油を噴射供給することが可能となる。
また、上記の潤滑構造では、前記第1噴射口(53)の開口面積は、前記第2噴射口(63)の開口面積よりも大きな寸法に設定されていてよい。すなわち、本発明の潤滑構造では、第1噴射口と第2噴射口の面積差によって駆動プーリと従動プーリに対する潤滑油の配分を設定できるので、上記のように第1噴射口の開口面積を第2噴射口の開口面積よりも大きな寸法に設定すれば、駆動プーリ側により多く潤滑油を供給することができる。これにより、車両の高速走行時にオーバードライブ側(小径側)の駆動プーリの動力伝達溝(金属ベルトとの係合部)の面圧(接触圧)が高くなる状況でも、駆動プーリ側へ必要量の潤滑油を供給でき、ベルト式無段変速機の潤滑の最適化を図ることができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
本発明にかかるベルト式無段変速機の潤滑構造によれば、潤滑油供給パイプの径寸法を小さな寸法に抑えながら、噴射口から噴射供給する潤滑油の直進性を効果的に向上させることができ、駆動プーリ及び従動プーリに対する配分量を考慮した適量の潤滑油を目標位置に向けて正確に噴射供給することが可能となる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る潤滑構造を適用可能な車両用のベルト式無段変速機を有する動力伝達装置のスケルトン図である。同図に示す動力伝達装置は、平行に配置されたドライブシャフト1及びドリブンシャフト2と、これらドライブシャフト1とドリブンシャフト2との間に設けたベルト式無段変速機Tとを備えており、エンジンEのクランクシャフト3の左端はダンパー4を介してドライブシャフト1の右端に接続される。なお、図示は省略するが、ダンパー4に代えてトルクコンバータなどを設けてもよい。
ドライブシャフト1に支持されたドライブプーリ(駆動プーリ)5は、ドライブシャフト1に対して相対回転自在な固定側プーリ半体5aと、該固定側プーリ半体5aに対して軸方向へ摺動自在な可動側プーリ半体5bとを備える。可動側プーリ半体5bは、作動油室6に作用する油圧により固定側プーリ半体5aとの間の動力伝達溝5cの溝幅が可変である。また、ドリブンシャフト2に支持されたドリブンプーリ(従動プーリ)7は、ドリブンシャフト2に一体に形成された固定側プーリ半体7aと、該固定側プーリ半体7aに対して軸方向へ摺動自在な可動側プーリ半体7bとを備える。可動側プーリ半体7bは、作動油室8に作用する油圧により固定側プーリ半体7aとの間の動力伝達溝7cの溝幅が可変である。そしてドライブプーリ5とドリブンプーリ7との間に、2本の金属リング集合体に多数の金属エレメントを装着した無端状の金属ベルト9が巻き掛けられる。
ドライブシャフト1の左端には、シングルピニオン式の遊星歯車機構よりなる前後進切換機構12が設けられる。前後進切換機構12は、上記遊星歯車機構に加えて、前進変速段を確立する際に係合してドライブシャフト1の回転を同方向にドライブプーリ5に伝達するフォワードクラッチ10と、後進変速段を確立する際に係合してドライブシャフト1の回転を逆方向にドライブプーリ5に伝達するリバースブレーキ11とを備える。前後進切換機構12のサンギヤ27は、ドライブシャフト1に固定され、プラネタリキャリヤ28は、リバースブレーキ11によりケーシング(図示せず)に拘束可能であり、リングギヤ29は、フォワードクラッチ10によりドライブプーリ5に結合可能である。
ドリブンシャフト2の右端に設けられる発進用クラッチ13は、ドリブンシャフト2に相対回転自在に支持した第1中間ギヤ14を該ドリブンシャフト2に結合する。ドリブンシャフト2と平行に配置された中間軸15には、第1中間ギヤ14に噛合する第2中間ギヤ16が設けられる。ディファレンシャルギヤ17のギヤボックス18に設けた入力ギヤ19には、中間軸15に設けた第3中間ギヤ20が噛合する。ギヤボックス18にピニオンシャフト21,21を介して支持した一対のピニオン22,22には、ギヤボックス18に相対回転自在に支持した左車軸23及び右車軸24の先端に設けたサイドギヤ25,26が噛合する。左車軸23および右車軸24の先端にそれぞれ駆動輪W,Wが接続される。
上記構成の動力伝達装置では、セレクトレバー(図示せず)でフォワードレンジを選択すると、油圧制御ユニットUからの指令により、先ずフォワードクラッチ10が係合し、その結果ドライブシャフト1はドライブプーリ5に一体に結合される。続いて発進用クラッチ13が係合し、エンジンEのトルクがドライブシャフト1、ドライブプーリ5、金属ベルト9、ドリブンプーリ7、ドリブンシャフト2及びディファレンシャルギヤ17を経て駆動輪W,Wに伝達され、車両は前進発進する。セレクトレバーでリバースレンジを選択すると、油圧制御ユニットUからの指令により、リバースブレーキ11が係合してドライブプーリ5がドライブシャフト1の回転方向と逆方向に駆動されるため、発進用クラッチ13の係合により車両は後進発進する。
このようにして車両が発進すると、油圧制御ユニットUからの指令でドライブプーリ5の作動油室6に供給される油圧が増加し、ドライブプーリ5の可動側プーリ半体5bが固定側プーリ半体5aに接近して有効半径が増加するとともに、ドリブンプーリ7の作動油室8に供給される油圧が減少し、ドリブンプーリ7の可動側プーリ半体7bが固定側プーリ半体7aから離反して有効半径が減少することにより、無段変速機Tのレシオがロー側からオーバードライブ側に向けて連続的に変化する。
図2は、上記構成の動力伝達装置において油圧制御系から動力伝達系へ供給される作動油の流れを説明するための概念図である。動力伝達装置の油圧制御系70では、オイルポンプ(エンジン回転連動式(機械式)のオイルポンプ又は電動オイルポンプ)73の駆動により、動力伝達装置のケーシングの底部などに設置したオイルストレーナ71から吸い込まれた作動油がリリーフバルブ72などを含む循環系統を循環する。このとき、オイルポンプ73から吐出された作動油は、クラッチの締結に要する油圧などのシステム圧として供給され、その余剰分が潤滑油経路への潤滑流量として配分される。この潤滑流量として配分された作動油(潤滑油)は、各部のベアリング潤滑用、クラッチ潤滑用、及びベルト(チェーンを含む)の潤滑用として供給され、その一部がベルト式無段変速機Tの潤滑用として供給される。このベルト式無段変速機Tの潤滑用としての潤滑油は、オイルポンプ73の吐出圧で後述する潤滑油供給パイプ30へ供給され、該潤滑油供給パイプ30からベルト式無段変速機Tのドライブプーリ5及びドリブンプーリ7へ供給される。
図3及び図4は、ベルト式無段変速機Tに設置した潤滑油供給パイプ30を示す図で、図3は、ベルト式無段変速機Tを示す概略の主断面図、図4は、ベルト式無段変速機Tを軸方向から見た概略図である。これらの図に示すように、ベルト式無段変速機Tのドライブプーリ5とドリブンプーリ7の間には、潤滑油供給パイプ30が配置される。潤滑油供給パイプ30は、ドライブシャフト1及びドリブンシャフト2と平行に配設されており、該潤滑油供給パイプ30の一端(図の右端)は、中間ケーシングM2に形成した支持孔M2aに嵌合して支持され、他端(図の左端)は、左ケーシングM1に形成した支持孔M1aに嵌合して支持される。潤滑油供給パイプ30の一端側が嵌合する中間ケーシングM2の支持孔M2aには、オイルポンプ73からの潤滑油が供給される油路M2bが連通している。これにより、オイルポンプ73からの潤滑油は、油路M2b介して潤滑油供給パイプ30の内部に供給される。
図5は、潤滑油供給パイプ30の構成例を示す概略図で、(a)は、軸方向に対する側方から見た側面図、(b)は、(a)のX1方向(上方)から見た側面図、(c)は、(a)のX2方向(下方)から見た側面図、(d)は、(a)のX3方向(軸方向)から見た側面図である。潤滑油供給パイプ30は、円筒状のパイプ本体31と、該パイプ本体31の内側に一体に取り付けられたノズル部材41との二部品で構成されている。図6及び図7は、潤滑油供給パイプ30を構成するパイプ本体31とノズル部材41を示す図で、図6(a)は、パイプ本体31の側面図(軸方向に対する側方から見た側面図)、(b)は、(a)のY1方向(上方)から見た側面図、(c)は、(a)のY2方向(下方)から見た側面図、(d)は、(a)のY3方向(軸方向)から見た側面図である。また、図7(a)は、ノズル部材41の側面図(軸方向に対する側方から見た側面図)、(b)は、(a)のZ1方向(上方)から見た側面図、(c)は、(a)のZ2方向(下方)から見た側面図、(d)は、(a)のZ3方向(軸方向の一方)から見た側面図、(e)は、(a)のZ4方向(軸方向の他方)から見た側面図である。
これらの図に示すように、パイプ本体31は、両端がそれぞれ開口端になっている円筒状の部材で、一方の開口端31a側から軸方向に沿ってその内側(内径側)にノズル部材41を差し込んで取り付けるようになっている。ノズル部材41は、パイプ本体31の内径側に嵌合する外径寸法を有する略円筒状の部材であって、ドライブプーリ5の動力伝達溝5c(ドライブプーリ5と金属ベルト9との係合部)及びドリブンプーリ7の動力伝達溝7c(ドリブンプーリ7と金属ベルト9との係合部)それぞれに向けて潤滑油を噴射供給するための第1噴油路51及び第2噴油路61を備えて構成されている。
ノズル部材41の第1噴油路51は、ドライブプーリ5に向けて開口する流出側の第1噴射口53と、潤滑油供給パイプ30内において潤滑油の流れの上流側に向けて開口する流入側の第1流入口52とを有している。また、第2噴油路61は、ドリブンプーリ7に向けて開口する流出側の第2噴射口63と、潤滑油供給パイプ30内において潤滑油の流れの上流側に向けて開口する流入側の第2流入口62とを有している。
さらに、第1噴油路51における第1噴射口53と第1流入口52との間の一部、具体的には第1流入口52から下流側へ向かう一部区間(図7のL11区間)には、潤滑油供給パイプ30の内部に配置されて潤滑油の流れ方向に沿って延びる直線状の流路からなる第1助走路(第1助走部)55が設けられている。また、第2噴油路61における第2噴射口63と第2流入口62との間の一部、具体的には第2流入口62から下流側へ向かう一部区間(図7のL21区間)には、潤滑油供給パイプ30の内部に配置されて潤滑油の流れ方向に沿って延びる第2助走路(第2助走部)65が設けられている。すなわち、第1噴油路51は、第1流入口52から潤滑油供給パイプ30の内部を該潤滑油供給パイプ30と略平行に延びる第1助走路55を経て、その先(下流側)に径方向の外側に向かって屈曲する第1屈曲部56が設けられており、更にその先が第1屈曲部56から第1噴射口53に向かって径方向に沿って延びる第1連通路57(図7のL12区間)になっている。また、第2噴油路61は、第2流入口62から潤滑油供給パイプ30の内部を該潤滑油供給パイプ30と略平行に延びる第2助走路65を経て、その先(下流側)に径方向の外側に向かって屈曲する第2屈曲部66が設けられており、更にその先が第2屈曲部66から第2噴射口63に向かって径方向に沿って延びる第2連通路67(図7のL22区間)になっている。また、第1連通路57と第2連通路67は、潤滑油供給パイプ30の中心から径方向の外側に向かって互いが異なる向きに延びており、それらの先端(下流端)に設けた第1噴射口53と第2噴射口63は、図5及び図7に示すように、互いが潤滑油供給パイプ30の中心に対して円周方向で異なる向きに開口している。
また、上記構成の第1、第2噴油路51,61を設けたノズル部材41は、その下流側の端部(端面)41aが塞がれている。これにより、パイプ本体31からノズル部材41に導入された潤滑油は、上記の第1、第2噴射口53,63のいずれかからのみ外部へ排出される。またノズル部材41には、パイプ本体31に対する円周方向の回転を防止するための突起部42が形成されており、パイプ本体31には、該突起部42を係合させるスリット部32が形成されている。突起部42は、ノズル部材41の軸方向における第1流入口52及び第2流入口62を設けた側の端部と反対側の端部(閉塞端)41aに形成されており、該端部41aの外周面において軸方向に延びる細片状の突起として形成されている。一方、パイプ本体31に設けたスリット部32は、パイプ本体31の一方の端部31aから軸方向に沿って内側に切り込まれた直線状の切り込みとして形成されている。上記の突起部42とスリット部32とでパイプ本体31に取り付けたノズル部材41の回転を防止するための回転防止機構40が構成されている。
そして、本実施形態の潤滑油供給パイプ30は、図5に示すように、パイプ本体31の端部31aからその内側にノズル部材41を嵌合させることでこれらを一体に取り付けて構成されている。この状態で、第1噴油路51の第1助走路55と第2噴油路61の第2助走路65がパイプ本体31の内部に配置され、第1噴射口53と第2噴射口63がパイプ本体31の外周面(側面)において互いに異なる向きで径方向の外側を向いて配置されるようになっている。このとき、パイプ本体31は、開口端31aからその円周方向の一部が切り欠かれた切欠部33を有していることで、内側に差し込んで取り付けたノズル部材41の第1、第2噴射口53,63から噴射供給される潤滑油の流れを妨げない形状になっている。また、上記の突起部42とスリット部32とで構成される回転防止機構40によって、パイプ本体31に対するノズル部材41の回転が防止されることで、第1噴射口53と第2噴射口63の位置決め(円周方向の位置決め)が正確に行われるようになっている。
上記構成の潤滑油供給パイプ30をベルト式無段変速機Tに設置する。この際、パイプ本体31及びノズル部材41それぞれの長さ寸法を適宜に設定することで、潤滑油供給パイプ30を中間ケーシングM2の支持孔M2aと左ケーシングM1の支持孔M1aとの間に掛け渡した状態とし、かつ、第1噴射口53がドライブプーリ5の動力伝達溝5c(ドライブプーリ5と金属ベルト9との係合部)を向いて配置され、かつ、第2噴射口63がドリブンプーリ7の動力伝達溝7c(ドリブンプーリ7と金属ベルト9との係合部)を向いて配置されるようにする。
上記のように潤滑油供給パイプ30を設置した潤滑構造では、オイルポンプ73の駆動によって潤滑油供給パイプ30内を流通する潤滑油は、その一部が第1噴油路51に導入される。この潤滑油は、第1流入口52から第1助走路55及び第1連通路57を通って第1噴射口53に至る。そして、第1噴射口53からドライブプーリ5の動力伝達溝5cへ向けて噴射供給される。また、潤滑油供給パイプ30内を流通する他の潤滑油は、第2噴油路61に導入される。この潤滑油は、第2流入口62から第2助走路65及び第2連通路67を通って第2噴射口63に至る。そして、第2噴射口63からドリブンプーリ7の動力伝達溝7cへ向けて噴射供給される。
本実施形態のベルト式無段変速機Tの潤滑構造によれば、ドライブプーリ5及び従動プーリに対して潤滑油を噴出供給する第1、第2噴油路51,61の流入側である第1、第2流入口52,62が潤滑油供給パイプ30の内部に位置していることで、従来の潤滑油供給構造のように噴油路の流入口を潤滑油供給パイプ30の外側(側面)に配置した場合と比較して、第1、第2噴油路51,61の流路長をより長い寸法に設定することが可能となる。これにより、第1、第2噴射口53,63から噴射供給されてドライブプーリ5又はドリブンプーリ7へ供給される潤滑油に対して、第1、第2流入口52,62から第1、第2噴射口53,63までの助走距離をより長く確保できるので、第1、第2噴射口53,63に達する潤滑油を整流状態にすることができる。したがって、ドライブプーリ5及びドリブンプーリ7へ供給する潤滑油の直進性を向上させることで、潤滑油の噴霧を効果的に防止できる。
また、第1噴油路51及び第2噴油路61に上記の第1助走路55及び第2助走路65を設けたことで、第1、第2噴射口53,63に到達する潤滑油の整流状態を確保できるので、第1、第2噴射口53,63からドライブプーリ5及びドリブンプーリ7へ噴射供給する潤滑油の噴霧をより効果的に防止して、直進性を向上させることができる。また、ドライブプーリ5とドリブンプーリ7それぞれに潤滑油を噴射供給する第1、第2噴油路51,61に対して別個の助走区間(整流区間)を設定可能となるので、潤滑油供給パイプ30に対するドライブプーリ5及びドリブンプーリ7の相対的な配置や、ドライブプーリ5の動力伝達溝5c及びドリブンプーリ7の動力伝達溝7cの潤滑油供給面積などに応じて、第1、第2噴射口53,63それぞれから目標位置へ正確に潤滑油を噴射供給できる。
また、第1、第2噴油路51,61は、潤滑油供給パイプ30とは別部材であるノズル部材41に形成されており、潤滑油供給パイプ30の内側にノズル部材41を一体に取り付けていることで、潤滑油供給パイプ30に第1、第2噴油路51,61が設けられている。これにより、簡単な構成で潤滑油供給パイプ30に第1、第2噴油路51,61を設けることができる。また、ノズル部材41に形成する第1、第2噴油路51,61の形状を適宜に設定することで、潤滑油供給パイプ30内の第1助走路55及び第2助走路65を所望の長さ寸法に設定することが簡単かつ確実に行えるようになる。また、ノズル部材41を潤滑油供給パイプ30の内側に設置することで、従来の潤滑油供給パイプと比較して径寸法が大型化せずに済むので、省スペースへの設置が可能となり、ベルト式無段変速機Tへの組付性を向上させることができる。また、潤滑油供給パイプ30を配置するベルト室の小型化(省スペース化)を図ることも可能となる。
また、この潤滑構造では、ドライブプーリ5側に必要な潤滑油とドリブンプーリ7側に必要な潤滑油との配分量は、ノズル部材41に設けた第1、第2噴射口53,63の面積(断面積)や、それに繋がる第1、第2助走路55,65を含む第1、第2噴油路51,61の長さ寸法(距離)などにより決定される。
したがって、第1噴射口53と第2噴射口63の面積差によってドライブプーリ5とドリブンプーリ7に対する潤滑油の配分を設定できる。そして、ドライブプーリ5側へ潤滑油を供給する第1噴射口53の開口面積は、ドリブンプーリ7側へ潤滑油を供給する第2噴射口63の開口面積よりも大きな寸法に設定するとよい。このように、第1噴射口53の開口面積を第2噴射口63の開口面積よりも大きな寸法に設定すれば、ドライブプーリ5側により多く潤滑油を配分することができる。これにより、車両の高速走行時にオーバードライブ側(小径側)のドライブプーリ5の動力伝達溝5c(金属ベルト9との係合部)の面圧(接触圧)が高くなっても、その部分へ必要量の潤滑油を供給できることで、ベルト式無段変速機Tの潤滑の最適化を図ることができる。
図8は、本発明にかかる潤滑油供給構造と従来の潤滑油供給構造との潤滑油量の比較を説明するための図であり、(a)は、従来の潤滑油供給パイプ130による潤滑油の供給状態を示す図、(b)は、本発明にかかる潤滑油供給パイプ30による潤滑油の供給状態を示す図である。ここでは、従来の潤滑油供給ノズル130として、円筒状のパイプの側壁に潤滑油を噴射供給するための貫通孔からなる噴射口を形成した構成を挙げている。この従来構造の潤滑油供給ノズル130では、その噴射口153,163から供給される潤滑油の助走距離は、パイプの厚さ寸法に等しい寸法である。
図8(c)に示すデータは、図8(a),(b)に示すように、潤滑油供給パイプ30(130)に設けた第1、第2噴射口53,63(153,163)からドライブプーリ5側及びドリブンプーリ7側それぞれの目標位置S1,S2(距離L31,L32)に潤滑油が噴射供給される設定で、目標位置S1,S2における潤滑油供給面積あたりで捕捉される潤滑油量の理論値と、実際に到達すると推測される潤滑油量の推定値を示すものである。なお、図8での「DR」は、ドライブプーリ5側へ供給する潤滑油量を示し、「DN」はドリブンプーリ7側へ供給する潤滑油量を示す。このデータに示すように、図8(a)に示す従来の潤滑油供給パイプ130では、ドライブプーリ5側及びドリブンプーリ7側へ供給する潤滑油量の合計値、及びドライブプーリ5側とドリブンプーリ7側への配分比率のいずれも理論値に対して大きく異なる値となっているのに対して、図8(b)に示す本発明にかかる潤滑油供給パイプ30では、潤滑油量の合計値と配分比率の両方がより理論値に近い量になっている。
図9(a)は、第1、第2噴射口53,63から噴射供給される潤滑油の目標流量Qと第1、第2噴射口53,63の開口量(開口径)Rとの関係を示すグラフであり、(b)は、第1、第2噴射口53,63から噴射供給される潤滑油の目標流量Qと第1、第2助走路55,65の距離(助走距離)Uとの関係を示すグラフである。(a),(b)のグラフでは、流れのレイノルズ数RE=2300の場合の関係を示している。
一般的な直円管流れのレイノルズ数REに対して、下記(式1)の関係が成り立つ。
RE=u×R/ν (式1)
ここで、u:平均流速、R:直円管の開口量(径寸法)、ν:流体の動粘度である。
このとき、層流の限界レイノルズ数は約2300である。
また、一般的な層流助走距離Lは、下記(式2)で表される。
L=κ×RE×R (式2)
κは、実験などから求まる係数である。またここでは、層流限界レイノルズ数RE=2300とする。
RE=u×R/ν (式1)
ここで、u:平均流速、R:直円管の開口量(径寸法)、ν:流体の動粘度である。
このとき、層流の限界レイノルズ数は約2300である。
また、一般的な層流助走距離Lは、下記(式2)で表される。
L=κ×RE×R (式2)
κは、実験などから求まる係数である。またここでは、層流限界レイノルズ数RE=2300とする。
上記の関係を用いれば、潤滑油の流れがRE=2300の層流であるとき、図9(a),(b)に示すように、第1噴油路51の目標流量(ドライブプーリ5への潤滑油の目標供給量)=Q1の場合、第1噴射口53の開口量=R1、第1助走路55の助走距離=U1となり、第1噴油路51の目標流量に対して第1噴射口53の開口量と第1助走路55の助走距離が一義的に定まる。同様に、第2噴油路61の目標流量(ドリブンプーリ7への潤滑油の目標供給量)=Q2の場合、第2噴射口63の開口量=R2、第2助走路65の助走距離=U2となり、第2噴油路61の目標流量に対して第2噴射口63の開口量と第2助走路65の助走距離が一義的に定まる。
すなわち、第1噴油路51に関しては、目標流量=Q1の場合、第1噴射口53の開口量=R1、第1助走路55の助走距離=U1に設定すれば、第1噴射口53に達する潤滑油の流れが層流状態となり、第2噴油路61に関しては、目標流量=Q2の場合、第2噴射口63の開口量=R2、第2助走路65の助走距離=U2に設定すれば、第2噴射口63に達する潤滑油の流れが層流状態となる。
上記の結果を用いれば、第1助走路55及び第2助走路65の長さ寸法を、潤滑油供給パイプ30から第1噴油路51及び第2噴油路61に導入された潤滑油が第1噴射口53又は第2噴射口63で層流状態となるような長さ寸法に設置することが可能となる。これにより、第1、第2噴油路51,61を通って第1、第2噴射口53,63に達する潤滑油が層流状態となることで、第1、第2噴射口53,63から噴射供給される潤滑油の直進性をより確実に確保することができ、目標位置に対してより正確に潤滑油を供給することが可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態に示す第1、第2噴油路51,61の具体的な形状や寸法関係は一例であり、本発明にかかる第1、第2噴油路は、上記実施形態に示す以外の形状や寸法関係であってもよい。
1 ドライブシャフト
2 ドリブンシャフト
5 ドライブプーリ(駆動プーリ)
7 ドリブンプーリ(従動プーリ)
9 金属ベルト
30 潤滑油供給パイプ
31 パイプ本体
31a 開口端
32 スリット部
33 切欠部
40 回転防止機構
41 ノズル部材
41a 端部
42 突起部
51 第1噴油路
52 第1流入口
53 第1噴射口
55 第1助走路(第1助走部)
56 第1屈曲部
57 第1連通路
61 第2噴油路
62 第2流入口
63 第2噴射口
65 第2助走路(第2助走部)
66 第2屈曲部
67 第2連通路
73 オイルポンプ(オイル供給源)
T ベルト式無段変速機
2 ドリブンシャフト
5 ドライブプーリ(駆動プーリ)
7 ドリブンプーリ(従動プーリ)
9 金属ベルト
30 潤滑油供給パイプ
31 パイプ本体
31a 開口端
32 スリット部
33 切欠部
40 回転防止機構
41 ノズル部材
41a 端部
42 突起部
51 第1噴油路
52 第1流入口
53 第1噴射口
55 第1助走路(第1助走部)
56 第1屈曲部
57 第1連通路
61 第2噴油路
62 第2流入口
63 第2噴射口
65 第2助走路(第2助走部)
66 第2屈曲部
67 第2連通路
73 オイルポンプ(オイル供給源)
T ベルト式無段変速機
Claims (5)
- オイル供給源に連通すると共に、ベルト式無段変速機の駆動プーリ及び従動プーリ間において該駆動プーリ及び従動プーリの軸方向に沿って配設した潤滑油供給パイプと、
前記潤滑油供給パイプに設けた前記駆動プーリ及び前記従動プーリそれぞれに向けて潤滑油を噴射供給する第1噴油路及び第2噴油路と、を備え、
前記第1噴油路は、前記潤滑油供給パイプの側面において前記駆動プーリの動力伝達溝を向いて開口する流出側の第1噴射口と、前記潤滑油供給パイプ内において前記潤滑油の流れの上流側を向いて開口する流入側の第1流入口とを含み、
前記第2噴油路は、前記潤滑油供給パイプの側面において前記従動プーリの動力伝達溝を向いて開口する流出側の第2噴射口と、前記潤滑油供給パイプ内において前記潤滑油の流れの上流側を向いて開口する流入側の第2流入口とを含む
ことを特徴とするベルト式無段変速機の潤滑構造。 - 前記第1噴油路における前記第1噴射口と前記第1流入口との間の少なくとも一部には、前記潤滑油供給パイプの内部において前記潤滑油の流れ方向に沿って延びる第1助走部が設けられており、
前記第2噴油路における前記第2噴射口と前記第2流入口との間の少なくとも一部には、前記潤滑油供給パイプの内部において前記潤滑油の流れ方向に沿って延びる第2助走部が設けられている
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潤滑構造。 - 前記第1、第2噴油路は、前記潤滑油供給パイプとは別部材であるノズル部材に形成されており、
前記潤滑油供給パイプの内側に前記ノズル部材を一体に取り付けていることで、前記潤滑油供給パイプに前記第1、第2噴油路が設けられている
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潤滑構造。 - 前記第1噴油路と前記第2噴油路の流路長はそれぞれ、前記1噴油路と前記第2噴油路を流れた潤滑油が前記第1噴射口と前記第2噴射口で層流状態となる流路長に設定されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のベルト式無段変速機の潤滑構造。 - 前記第1噴射口の開口面積は、前記第2噴射口の開口面積よりも大きな寸法に設定されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベルト式無段変速機の潤滑構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012036863A JP2013170678A (ja) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | ベルト式無段変速機の潤滑構造 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012036863A JP2013170678A (ja) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | ベルト式無段変速機の潤滑構造 |
Publications (1)
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ID=49264751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2012036863A Pending JP2013170678A (ja) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | ベルト式無段変速機の潤滑構造 |
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JP (1) | JP2013170678A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112780738A (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 带式无级变速器 |
CN114215907A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-22 | 江苏经贸职业技术学院 | 一种带驻车功能的双电机控制液压制动器 |
-
2012
- 2012-02-22 JP JP2012036863A patent/JP2013170678A/ja active Pending
Cited By (3)
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CN112780738A (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-11 | 丰田自动车株式会社 | 带式无级变速器 |
CN114215907A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-22 | 江苏经贸职业技术学院 | 一种带驻车功能的双电机控制液压制动器 |
CN114215907B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-04-11 | 江苏经贸职业技术学院 | 一种带驻车功能的双电机控制液压制动器 |
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