JP4041088B2 - ベルト式無段変速機用ステップモータの冷却構造 - Google Patents
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Description
本発明は、ベルト式無段変速機のプーリに供給する油圧を調圧する変速制御弁を駆動するステップモータの冷却構造に関する。
従来、車両用に適した無段変速機として、Ｖベルトを用いたベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴ）がある。
図５および図６を用いてベルトＣＶＴの一例を示す。
ベルトＣＶＴは一対のプーリとしての入力軸１５側のプライマリプーリ１６、出力軸３０側のセカンダリプーリ２６を主要部とする変速機構部１０を備え、その入力軸は前後進切替機構１４および図示しないロックアップクラッチを備えたトルクコンバータを介してエンジンに連結される。
図５および図６を用いてベルトＣＶＴの一例を示す。
ベルトＣＶＴは一対のプーリとしての入力軸１５側のプライマリプーリ１６、出力軸３０側のセカンダリプーリ２６を主要部とする変速機構部１０を備え、その入力軸は前後進切替機構１４および図示しないロックアップクラッチを備えたトルクコンバータを介してエンジンに連結される。
プライマリプーリ１６、前後進切替機構１４および図示しないトルクコンバータは同軸に配置される。
前後進切替機構１４は、図示しない前後進切替制御弁から供給される作動油によって作動し、車両の前後進の切り替えを行う。
前後進切替機構１４は、図示しない前後進切替制御弁から供給される作動油によって作動し、車両の前後進の切り替えを行う。
プライマリプーリ１６は、前後進切替機構１４より回転力が伝達される固定円錐板１６ａと、固定円錐板１６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向へ変位可能な可動円錐板１６ｂから構成される。
セカンダリプーリ２６は、出力軸３０と一体となって回転する固定円錐板２６ａと、固定円錐板２６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向に変位可能な可動円錐板２６ｂから構成される。
セカンダリプーリ２６は、出力軸３０と一体となって回転する固定円錐板２６ａと、固定円錐板２６ａとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成し、軸方向に変位可能な可動円錐板２６ｂから構成される。
プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６にはそれぞれプライマリプーリシリンダ室１７、セカンダリプーリシリンダ室２７が付設され、油圧制御部５からプライマリプーリシリンダ室１７へはプライマリ圧が、またセカンダリプーリシリンダ室２７へはセカンダリ圧がそれぞれ供給される。
油圧制御部５は、オイルポンプＯＰからの油圧を調圧したライン圧を生成するとともに、さらにＣＶＴコントロールユニット３からの指令にもとづいてライン圧を調圧してプライマリ圧を生成し、ライン圧をそのまま、またはライン圧を調圧してセカンダリ圧とする。
油圧制御部５は、オイルポンプＯＰからの油圧を調圧したライン圧を生成するとともに、さらにＣＶＴコントロールユニット３からの指令にもとづいてライン圧を調圧してプライマリ圧を生成し、ライン圧をそのまま、またはライン圧を調圧してセカンダリ圧とする。
車両走行中は、各シリンダ室１７、２７へ供給される油圧によりプライマリプーリ１６およびセカンダリプーリ２６の溝幅が変更され、Ｖベルト１２と各プーリ１６、２６との接触半径を変化させることにより、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６との回転数比（変速比）を連続的に変化させることができる。
図７は、油圧制御部５におけるプライマリプーリシリンダ室１７へのプライマリ圧供給系の構成を示す。
油圧制御部５は、ライン圧を調圧してプライマリ圧を制御する変速制御弁３５を含む。またここでは、セカンダリ圧としてライン圧がセカンダリプーリシリンダ室２７へ供給されている。
油圧制御部５は、ライン圧を調圧してプライマリ圧を制御する変速制御弁３５を含む。またここでは、セカンダリ圧としてライン圧がセカンダリプーリシリンダ室２７へ供給されている。
変速制御弁３５はそのスプール３６がメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０Ａの中間部に連結され、サーボリンク５０Ａの一端に連結されたステップモータ４０によって駆動される。サーボリンク５０Ａの他端はプライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂに追従するプーリフォロワ４５Ａと連結する。これにより変速制御弁３５はプライマリプーリ１６の溝幅、すなわち実変速比のフィードバックを受ける。
プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット３からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御される。
なお、ライン圧は図示しない調圧弁によって、ＣＶＴコントロールユニット３からの指令（たとえば、デューティー信号）にもとづき、運転状態に応じて所定値に調圧される。
なお、ライン圧は図示しない調圧弁によって、ＣＶＴコントロールユニット３からの指令（たとえば、デューティー信号）にもとづき、運転状態に応じて所定値に調圧される。
ここで、図５に上記ステップモータおよびサーボリンクの配置を示す。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の直下部において、変速機ケース２と該変速機ケース内に固定されたプーリ支持ブロック６の間にプライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５Ａがスライド可能に支持されている。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の直下部において、変速機ケース２と該変速機ケース内に固定されたプーリ支持ブロック６の間にプライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５Ａがスライド可能に支持されている。
プーリフォロワ４５Ａは、ガイド軸８を通す筒部４６からプライマリプーリ１６側へ伸びる接触部４７を備える。接触部４７の先端は、プライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂの固定円錐板１６ａと反対側の面に当接している。
ガイド軸８の外周部において、プーリフォロワ４５Ａと変速機ケース２との間にスプリング５８が配置され、スプリング５８によって接触部４７の先端が常時可動円錐板１６ｂに押圧される。よってプーリフォロワ４５Ａは可動円錐板１６ｂの軸方向変位にしたがってガイド軸８上をスライドする。
プーリフォロワ４５Ａの筒部４６には、さらに後述するサーボリンク５０Ａの一端を支持する支持ピン４８Ａを有している。
ガイド軸８の外周部において、プーリフォロワ４５Ａと変速機ケース２との間にスプリング５８が配置され、スプリング５８によって接触部４７の先端が常時可動円錐板１６ｂに押圧される。よってプーリフォロワ４５Ａは可動円錐板１６ｂの軸方向変位にしたがってガイド軸８上をスライドする。
プーリフォロワ４５Ａの筒部４６には、さらに後述するサーボリンク５０Ａの一端を支持する支持ピン４８Ａを有している。
バルブボディ６０Ａの上面において、ガイド軸８の下方に変速制御弁３５が設けられ、そのスプール３６がガイド軸８と平行にスライドする。
バルブボディ６０Ａの下面に、ステップモータ４０が取り付けられ、その出力ロッド４２がガイド軸８と平行に延びている。出力ロッド４２はその先端にピン４３を備えている。
そして上下方向に延びるサーボリンク５０Ａの中間部が変速制御弁３５のスプール３６の先端に回転可能に連結され、サーボリンク５０Ａの上端がプーリフォロワ４５Ａの支持ピン４８Ａと係合し、下端がステップモータ４０の出力ロッド４２のピン４３と係合している。
バルブボディ６０Ａの下面に、ステップモータ４０が取り付けられ、その出力ロッド４２がガイド軸８と平行に延びている。出力ロッド４２はその先端にピン４３を備えている。
そして上下方向に延びるサーボリンク５０Ａの中間部が変速制御弁３５のスプール３６の先端に回転可能に連結され、サーボリンク５０Ａの上端がプーリフォロワ４５Ａの支持ピン４８Ａと係合し、下端がステップモータ４０の出力ロッド４２のピン４３と係合している。
ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０Ａの変位に応じて変速制御弁３５のスプール３６が駆動され、スプール３６はプライマリプーリシリンダ室１７への油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整する。そして可動円錐板１６ｂが移動して変速が終了するとサーボリンク５０Ａの逆方向への変位を受けて変速制御弁３５を閉弁する。
また変速機のケース２の下部には、プーリや前後進切替機構１４の駆動や各部の潤滑等に用いられた作動油１１を溜めるためのオイルパン７が取り付けられている。
この溜められた作動油１１の油中にステップモータ４０を配置することにより、ステップモータ４０で発生する熱を冷却していた。
上記に類似するものとして特願２００４−０５６３５４号の背景技術に記載されているものがある。
特願２００４−０５６３５４号
この溜められた作動油１１の油中にステップモータ４０を配置することにより、ステップモータ４０で発生する熱を冷却していた。
上記に類似するものとして特願２００４−０５６３５４号の背景技術に記載されているものがある。
しかしながら、上記従来のステップモータ４０の冷却構造では、ステップモータ４０の配置スペースを作動油１１の油中に設定しなければならず、ステップモータ４０の配置スペースに制約が生じるといった問題があった。
そこで本発明はこのような問題点に鑑み、ステップモータの配置位置に制約を受けることなく、ステップモータの冷却を行うことができる自動変速機用ステップモータの冷却構造を提供することを目的とする。
本発明は、変速機ケース内に、プライマリプーリとセカンダリープーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、ステップモータと変速制御弁とを連結するサーボリンクをプライマリプーリの溝幅変化に追従させ、変速制御弁で制御したプライマリ圧をプライマリプーリに作用させるベルト式無段変速機において、変速制御弁はプライマリプーリの下側に配置されたバルブボディ上面に設けられるとともに、プライマリプーリの可動円錐板に係合するプーリフォロワから横方向に配置され、ステップモータはバルブボディ上面に取り付けられて変速制御弁と並んでプーリフォロワから横方向に配置され、サーボリンクは横方向に延びて、その両端がそれぞれプーリフォロワおよびステップモータと係合し、さらに該リンクの略中央部が変速制御弁と連結し、プライマリプーリと同軸に作動油によって作動する後進切替機構が配置され、該前後進切替機構の外周は変速機ケースから立ち上げて形成した内部ケースによって囲まれ、前後進切替機構から排出された作動油をステップモータに滴下可能なように、内部ケースの、ステップモータの垂直方向上方位置に滴下穴を設けるものとした。
本発明によれば、ステップモータの垂直方向上方の内部ケースに滴下穴を設けたことにより、該滴下穴からステップモータへ向けて前後進切替機構から排出された作動油が滴下し、該作動油によってステップモータの冷却を行うことができる。
よって、冷却のためにステップモータをオイルパン内に溜まった作動油内に配置する必要がないので、ステップモータの取り付け位置に制約を受けることなくステップモータの冷却を行うことができる。
よって、冷却のためにステップモータをオイルパン内に溜まった作動油内に配置する必要がないので、ステップモータの取り付け位置に制約を受けることなくステップモータの冷却を行うことができる。
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は本実施例を示す平面図、図２はＡ−Ａ部断面図である。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の真下部において、従来例と同じく、プライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５がスライド可能に支持されている。
図１は本実施例を示す平面図、図２はＡ−Ａ部断面図である。
変速機ケース２内のプライマリプーリ１６の真下部において、従来例と同じく、プライマリプーリ１６の回転軸と平行にガイド軸８が設けられ、このガイド軸８にプーリフォロワ４５がスライド可能に支持されている。
プーリフォロワ４５は、ガイド軸８を通す筒部４６からプライマリプーリ１６側へ延びる接触部４７を備える。接触部４７は、ガイド軸８の軸方向から見たとき、プライマリプーリ１６の可動円錐板１６ｂの外周縁に対応した円弧状をなし、可動円錐板１６ｂの固定円錐板１６ａと反対側の面に当接する第１面４７ａと、可動円錐板１６ｂの外周面に整合する第２面４７ｂとを有している。
プーリフォロワ４５は変速機ケース２との間に同軸に配置されたスプリング５８により、接触部４７の第１面４７ａが常時可動円錐板１６ｂに押圧されて、可動円錐板１６ｂの周縁部と整合した状態で当該可動円錐板１６ｂの軸方向変位にしたがってガイド軸８上をスライドする。
プライマリプーリ１６の図示しないエンジン側には、プライマリプーリ１６と同軸に前後進切替機構１４が配置されている。
前後進切替機構１４は、図示しない前後進切替制御弁から供給される作動油によって作動する。
以上の構成は図５に示した従来例と同じである。
プライマリプーリ１６の図示しないエンジン側には、プライマリプーリ１６と同軸に前後進切替機構１４が配置されている。
前後進切替機構１４は、図示しない前後進切替制御弁から供給される作動油によって作動する。
以上の構成は図５に示した従来例と同じである。
プーリフォロワ４５の筒部４６には、ピン支持部４９が設けられている。接触部４７が可動円錐板１６ｂの周縁部と係合した状態で、ピン支持部４９は横（水平方向）に張り出して、支持ピン４８を垂直下方に延ばしている。
プライマリプーリ１６の下側に設置されるバルブボディ６０には、その基盤部６１から上方へ膨出させて変速制御弁３５が形成されている。すなわち、変速制御弁３５は膨出部に形成したスプール穴と、該スプール穴内をスライド可能に配されたスプール３６とからなり、スプール穴はガイド軸８とほぼ同じ高さ位置でガイド軸８と平行に設けられている。
プライマリプーリ１６の下側に設置されるバルブボディ６０には、その基盤部６１から上方へ膨出させて変速制御弁３５が形成されている。すなわち、変速制御弁３５は膨出部に形成したスプール穴と、該スプール穴内をスライド可能に配されたスプール３６とからなり、スプール穴はガイド軸８とほぼ同じ高さ位置でガイド軸８と平行に設けられている。
さらに、バルブボディ６０の上面には、変速制御弁３５に隣接してガイド軸８と反対側にステップモータ４０が取り付けられ、その出力ロッド４２がガイド軸８と平行に延びている。これにより、ガイド軸８と変速制御弁３５のスプール３６の軸とステップモータ４０の出力ロッド４２の軸が水平方向に隣接してほぼ同じ高さに並んでいる。
ステップモータ４０の出力ロッド４２は、その先端が２股に分かれ、その２股の端部がピン４３でつながっている。
変速制御弁３５のスプール３６の先端にはピン穴を備えるブロック３７が設けられている。
サーボリンク５０は水平に延びて、その中間部にピン５５が固定され、該ピン５５にスプール３６のブロック３７に設けられたピン穴が、回転可能にはめ込まれる。
変速制御弁３５のスプール３６の先端にはピン穴を備えるブロック３７が設けられている。
サーボリンク５０は水平に延びて、その中間部にピン５５が固定され、該ピン５５にスプール３６のブロック３７に設けられたピン穴が、回転可能にはめ込まれる。
サーボリンク５０は板状で平面形が直線状とされ、その両端はそれぞれ２股フォーク形状の係合部５２、５３となっている。そして、一方の係合部５２はプーリフォロワ４５の支持ピン４８を２股に挟んで当該支持ピン４８と係合し、他方の係合部５３がステップモータ４０の出力ロッド４２のピン４３を２股の間に挟んで当該ピン４３と係合している。
バルブボディ６０の上方にある前後進切替機構１４は、変速機ケース２から立ち上げて形成された略円筒状の内部ケース７０によって囲まれている。
内部ケース７０は、ステップモータ４０の垂直方向上方位置に滴下穴７１が開けられている。
内部ケース７０は、ステップモータ４０の垂直方向上方位置に滴下穴７１が開けられている。
よって滴下穴７１から前後進切り替え機構を作動させるためや駆動部の潤滑などに用いられた作動油１１が、ステップモータ４０に向けて滴下する。
ステップモータ４０に滴下された作動油１１は、バルブボディ６０の側面と変速機ケース２の内側側壁との隙間よりオイルパン７へ流れ込む。
ステップモータ４０に滴下された作動油１１は、バルブボディ６０の側面と変速機ケース２の内側側壁との隙間よりオイルパン７へ流れ込む。
本実施例は以上のように構成され、ステップモータ４０の垂直方向上方の内部ケース７０に滴下穴７１を設けたことにより、該滴下穴７１からステップモータ４０へ向けて作動油１１が滴下し、該作動油１１によってステップモータ４０の冷却を行うことができる。
よって、冷却のためにステップモータ４０をオイルパン７内に溜まった作動油１１内に配置する必要がないので、ステップモータ４０の取り付け位置に制約を受けることなくステップモータ４０の冷却を行うことができる。
よって、冷却のためにステップモータ４０をオイルパン７内に溜まった作動油１１内に配置する必要がないので、ステップモータ４０の取り付け位置に制約を受けることなくステップモータ４０の冷却を行うことができる。
また図３に示すように、ステップモータ４０の直下部のバルブボディ６０の基盤部６１に、ステップモータ４０の外周形状に沿って湾曲した凹部７３を形成することにより、凹部７３に滴下穴７１から滴下した作動油１１が滞留し、ステップモータ４０の下部が浸されることにより、ステップモータ４０の冷却効率をより向上させることができる。（請求項２に対応）
さらに図３および図４に示すように、基盤部６１から膨出させて形成した変速制御弁３５の最膨出部からステップモータ４０側において、開口側がステップモータ４０側を向くコの字形状のリブ７２を膨出部から立ち上げて形成する。
このリブ７２の開口幅は、ステップモータ４０よりも若干大きく形成されている。
これにより、ステップモータ４０からずれて変速制御弁３５に滴下された作動油１１についても、リブ７２を形成したことによりステップモータ４０側へ確実に流すことができ、ステップモータ４０の冷却効率をより向上させることができる。（請求項３に対応）
このリブ７２の開口幅は、ステップモータ４０よりも若干大きく形成されている。
これにより、ステップモータ４０からずれて変速制御弁３５に滴下された作動油１１についても、リブ７２を形成したことによりステップモータ４０側へ確実に流すことができ、ステップモータ４０の冷却効率をより向上させることができる。（請求項３に対応）
あるいは、ステップモータ４０の上方に、オイルパン７へ流れ込む作動油１１の流路に接続されたノズル７４を配置し、該ノズル７４からステップモータ４０へ向けて作動油１１を滴下することもできる。
よって、より確実にステップモータ４０に作動油１１を滴下することができるので、ステップモータ４０の冷却効率をより向上させることができる。（請求項４に対応）
よって、より確実にステップモータ４０に作動油１１を滴下することができるので、ステップモータ４０の冷却効率をより向上させることができる。（請求項４に対応）
２ 変速機ケース
３ ＣＶＴコントロールユニット
５ 油圧制御部
６ プーリ支持ブロック
７ オイルパン
８ ガイド軸
１１ 作動油
１２ Ｖベルト
１４ 前後進切替機構
１５ 入力軸
１６ プライマリプーリ
１６ａ、２６ａ 固定プーリ
１６ｂ、２６ｂ 可動プーリ
１７ プライマリプーリシリンダ室
２６ セカンダリプーリ
２７ セカンダリプーリシリンダ室
３５ 変速制御弁
３６ スプール
４０ ステップモータ
４２ 出力ロッド
４５、４５Ａ プーリフォロワ
４６ 筒部
４７ 接触部
４９ ピン支持部
５０、５０Ａ サーボリンク
５８ スプリング
６０、６０Ａ バルブボディ
６１ 基盤部
７０ 内部ケース
７１ 滴下穴
７２ リブ
７３ 凹部
７４ ノズル
３ ＣＶＴコントロールユニット
５ 油圧制御部
６ プーリ支持ブロック
７ オイルパン
８ ガイド軸
１１ 作動油
１２ Ｖベルト
１４ 前後進切替機構
１５ 入力軸
１６ プライマリプーリ
１６ａ、２６ａ 固定プーリ
１６ｂ、２６ｂ 可動プーリ
１７ プライマリプーリシリンダ室
２６ セカンダリプーリ
２７ セカンダリプーリシリンダ室
３５ 変速制御弁
３６ スプール
４０ ステップモータ
４２ 出力ロッド
４５、４５Ａ プーリフォロワ
４６ 筒部
４７ 接触部
４９ ピン支持部
５０、５０Ａ サーボリンク
５８ スプリング
６０、６０Ａ バルブボディ
６１ 基盤部
７０ 内部ケース
７１ 滴下穴
７２ リブ
７３ 凹部
７４ ノズル
Claims (4)
- 変速機ケース内に、プライマリプーリとセカンダリープーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、
ステップモータと変速制御弁とを連結するサーボリンクをプライマリプーリの溝幅変化に追従させ、変速制御弁で制御したプライマリ圧をプライマリプーリに作用させるベルト式無段変速機において、
前記変速制御弁は前記プライマリプーリの下側に配置されたバルブボディ上面に設けられるとともに、プライマリプーリの可動円錐板に係合するプーリフォロワから横方向に配置され、
前記ステップモータは前記バルブボディ上面に取り付けられて前記変速制御弁と並んでプーリフォロワから横方向に配置され、
前記サーボリンクは横方向に延びて、その両端がそれぞれ前記プーリフォロワおよびステップモータと係合し、さらに該リンクの略中央部が前記変速制御弁と連結し、
前記プライマリプーリと同軸に作動油によって作動する前後進切替機構が配置され、該前後進切替機構の外周は前記変速機ケースから立ち上げて形成した内部ケースによって囲まれ、
前記前後進切替機構から排出された前記作動油を前記ステップモータに滴下可能なように、前記内部ケースの、前記ステップモータの垂直方向上方位置に滴下穴を設けたことを特徴とするベルト式無段変速機用ステップモータの冷却構造。 - 前記ステップモータの直下部におけるバルブボディ上面に凹部を形成し、前記ステップモータの少なくとも一部が前記凹部内に位置するように、該ステップモータを取り付けたことを特徴とする請求項１記載のベルト式無段変速機用ステップモータの冷却構造。
- 前記ステップモータ周囲の少なくとも一部に、前記滴下された作動油を前記ステップモータへ案内するためのリブを、前記バルブボディ上面から立ち上げて形成したことを特徴とする請求項１または２記載のベルト式無段変速機用ステップモータの冷却構造。
- 前記ステップモータの上方位置に、前記前後進切替機構より排出された作動油を該ステップモータ上方に導いて滴下するためのノズルを設けたことを特徴とする請求項１から３のいづれか１に記載のベルト式無段変速機用ステップモータの冷却構造。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2004108197A JP4041088B2 (ja) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | ベルト式無段変速機用ステップモータの冷却構造 |
| US11/086,365 US7955204B2 (en) | 2004-03-31 | 2005-03-23 | Stepping motor cooling apparatus and method for belt-type continuously variable transmission |
| DE102005013861A DE102005013861B4 (de) | 2004-03-31 | 2005-03-24 | Schrittmotor-Kühleinrichtung und zugehöriges Verfahren für ein stufenloses Riemengetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
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