JP4145707B2 - Belt type continuously variable transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定プーリと可動プーリとの間にベルトを懸架してなるベルト式無段変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、ベルト式無段変速機は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に金属製のベルトやチェーンなどの帯状の動力伝達要素を掛け渡し、両プーリに設けた可動プーリを、この可動プーリに併設されている油圧室に供給する作動圧により進退動作させてプーリ溝幅を可変設定することにより、プライマリプーリとセカンダリプーリに対する動力伝達要素の巻き付け径を変化させ、変速比を無段階に可変する。
【0003】
すなわち、プライマリプーリは、プライマリ軸に固定される固定プーリと、プライマリ軸に軸方向に摺動自在に装着されてプライマリ軸と共に回転する可動プーリとを有し、可動プーリが軸方向に摺動することによりプーリ溝幅が変化する。同様に、セカンダリプーリは、セカンダリ軸に固定される固定プーリと、セカンダリ軸に軸方向に摺動自在に装着されてセカンダリ軸と共に回転する可動プーリとを有し、可動プーリが軸方向に摺動することによりプーリ溝幅が変化する。尚、それぞれ固定プーリは固定シーブとも言われ、可動プーリは可動シーブとも言われる。
【0004】
このようなベルト式無段変速機にあっては、変速品質を向上するためには、回転軸廻りの重量を軽減することが有効であり、例えば、実開平6−32805号公報には、回転軸を中空に形成して軽量化する技術が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
実開平6−32805号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ベルトのトルク容量はプーリのコーン面の支え方に依存しており、従来では、シャフトとコーン面との接合部の肉厚を厚くすることによってコーン面の倒れを防止し、トルク容量の低下を抑えるようにしている。このため、シャフトを中空に形成しても、シャフト及びプーリを含めた回転部全体としての重量軽減が困難であるばかりでなく、各部の剛性が不均一になってしまい、変速品質を向上する上での支障となっていた。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、必要な剛性を確保しつつシャフト及びプーリを含めた回転部全体としての重量を軽減し、しかも各部の剛性を均一化することのできるベルト式無段変速機を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、中空に形成された回転軸と一体的に形成される固定プーリと、この固定プーリに対向して上記回転軸に軸方向に摺動自在に装着される可動プーリとの間にベルトを懸架してなるベルト式無段変速機であって、上記固定プーリのコーン面背面側に、コーン面の最外端ベルト懸架位置と最内端ベルト懸架位置との中心より内側に肉抜き部を設けると共に、この肉抜き部の外側に、上記コーン面背面側と上記回転軸とを連結する懸架部を設け、上記回転軸の内部に、上記懸架部の上記回転軸への連結部に位置する隔壁と、上記固定プーリのコーン面側に位置する隔壁とを設けたことを特徴とする。
【0009】
その際、可動プーリとしては、コーン面背面側基部に肉抜き部を設けた可動プーリを採用することが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1〜図3は本発明の実施の一形態に係わり、図1は無段変速装置の動力伝達系を示すスケルトン図、図2はセカンダリプーリ側の要部拡大図、図3は図2の変形例を示す要部拡大図である。
【0011】
図1において、符号1はエンジンであり、このエンジン1の出力軸2が、無段変速装置を構成する無段変速部3、終減速部4を介して駆動輪5を支承する駆動軸6に連設されている。無段変速部3は、入力側からトルクコンバータ7、前後進切換装置8、無段変速機9で構成されており、エンジン1の出力軸2がトルクコンバータ7のインペラ7aに連設され、このトルクコンバータ7のタービン7bが前後進切換装置8のプラネタリ入力軸8aに連設されている。
【0012】
尚、符号10は、トルクコンバータ7と前後進切換装置8との間に配設され、トルクコンバータ7のインペラ7aに軸着されるドライブスプロケットであり、このドライブスプロケット10に巻装されるチェーン11を介して、図示しないオイルパンに収容されるオイルポンプが駆動される。
【0013】
前後進切換装置8は、プラネタリギヤ12とフォワードクラッチ13とリバースブレーキ14とを内蔵し、フォワードクラッチ13とリバースブレーキ14とが共に開放状態にあるとき、ニュートラル状態となる。また、フォワードクラッチ13のみを係合させると、プラネタリギヤ12が一体回転して、トルクコンバータ7のタービン7bからの動力を無段変速機9へそのまま伝達する。一方、フォワードクラッチ13を開放し、リバースブレーキ14を係合させると、プラネタリギヤ12を介してトルクコンバータ7のタービン7bからの動力を逆転させた状態で無段変速機(ベルト式無段変速機)9へ伝達する。
【0014】
無段変速機9は、プライマリ軸9aに軸着されるプライマリプーリ15と、このプライマリプーリ15に対設されてセカンダリ軸9bに軸着されるセカンダリプーリ16と、両プーリ15,16に巻装される駆動ベルト17とを備え、セカンダリ軸9bが終減速部4の減速歯車列4aを介して、駆動軸6に軸着されているデファレンシャル装置4bに連設されている。
【0015】
プライマリプーリ15は、プライマリ軸9aに一体的に形成される固定シーブ(固定プーリ)20と、この固定シーブ20に対向して軸方向へ進退自在に係合される可動シーブ(可動プーリ)21とを備え、可動シーブ21の背面側に、プライマリ軸9aに固設されるカップ状のシリンダ22と、可動シーブ21に固設されてシリンダ22内で軸方向摺動自在に配設されるプランジャ23とにより、プライマリ油圧室9cが形成されている。シリンダ22の開放端側には、中央に開口部を有するカバー24が取付けられ、このカバー24とプランジャ23の背面側との間に、プライマリ油圧室9cの遠心油圧を相殺するためのバランスチャンバ25が形成されている。
【0016】
同様に、セカンダリプーリ16も、セカンダリ軸9bに一体的に形成される固定シーブ30と、この固定シーブ30に対向して軸方向へ進退自在に係合される可動シーブ31とを備え、可動シーブ31の背面側に、可動シーブ31に固設されるカップ状のシリンダ32と、セカンダリ軸9bに固設されてシリンダ32内で軸方向摺動自在に配設されるプランジャ33とにより、セカンダリ油圧室9dが形成されている。シリンダ32の開放端側には、中央に開口部を有するカバー34が取付けられ、このカバー34とプランジャ33の背面側との間に、セカンダリ油圧室9dの遠心油圧を相殺するためのバランスチャンバ35が形成されている。
【0017】
そして、オイルポンプの吐出圧を調圧したライン圧がセカンダリプーリ16に設けたセカンダリ油圧室9dに供給され、また、ライン圧を減圧したプライマリ圧がプライマリプーリ15に設けたプライマリ油圧室9cに供給される。その結果、各油圧室9c,9dに供給される作動圧により、可動シーブ21,31を介してトルク伝達に必要な張力が駆動ベルト17に付与され、両プーリ15,16の溝幅が可変設定されて変速比が制御される。
【0018】
このような無段変速機9においては、プーリにはベルトを所定の位置に保持するための剛性を持たせる必要があり、変速応答性を向上するにはプーリ自体を軽量化する必要があるが、単に剛性に影響のない肉厚部分を肉抜きして軽量化を図るのみでは、剛性の不均一化を招き、必ずしも有効ではない。
【0019】
このため、本発明では、プライマリプーリ15及びセカンダリプーリ16に対して不要な肉厚部分の肉抜きを行うと同時に適切な補強を施すことにより、剛性を確保しつつ剛性の均一化と軽量化とを実現するようにしている。以下、セカンダリプーリ16を例に取り、剛性の均一化と軽量化のための具体的な構成について説明する。尚、ここでは、セカンダリプーリ16について説明するが、プライマリプーリ15についても同様である。
【0020】
図2に示すように、セカンダリプーリ16は、複数の部材を結合して形成される固定シーブ30と、コーン面基部の肉厚部を肉抜きした可動シーブ31とを備えて構成され、セカンダリ軸9bを形成する固定シーブ30の軸部に、可動シーブ31が軸方向へ進退自在にスプライン(ボールスプライン或いは通常のスプライン)結合されている。
【0021】
可動シーブ31は、コーン面を形成するコーンディスク31a基部の肉厚部に、略矩形断面の環状溝31bを設け、セカンダリ軸9bとのシール幅を必要最小限に縮小して軽量化を図っており、一方、固定シーブ30は、本形態においては3つの部材を一体的に結合して構成され、不要な部分の肉抜きと必要な補強とを行っている。
【0022】
固定シーブ30を構成する部材は、駆動ベルト17を懸架するためのコーン面を形成するコーンディスク40、コーンディスク40の背面側に一体的に結合されてコーン面を補強すると共にセカンダリ軸9bの軸端側を形成する第1シャフト41、コーンディスク40に結合されてセカンダリ軸9bの出力端側を形成する第2シャフト42であり、各部材が必要な強度と互いの結合に適した材質に選定され、予め鍛造等により形成されている。
【0023】
コーンディスク40は、セカンダリ軸9bの一部をなす軸部40aと、この軸部40aからコーン状に拡開されたコーン部40bを有する部材であり、軸部40aは、コーン部40bの基部に対応する部位に設けられた隔壁40cの両側で中空円筒状に肉抜きされ、コーン面側の中空部の径がコーン面背面側の中空部の径よりも大径に形成されている。
【0024】
また、コーン部40bのコーン面背面側には、環状の突起部40dが設けられている。この環状の突起部40dは、以下に説明する第1シャフト41のフランジ部41bに接合され、コーン部40bに作用するスラスト力に対する補強を行うためのものであり、駆動ベルト17が懸架される最外端の位置と最内端の位置とでコーン部40bのたわみ剛性が略同等となる位置に設けられている。
【0025】
第1シャフト41は、セカンダリ軸9bの一部をなす軸部41aから斜め上方に拡開されたフランジ部41bを有する部材であり、軸部41aは、コーンディスク40の軸部40aと同一外径で、フランジ部41bの基部に対応する部位に設けられた隔壁41cの両側で中空円筒状に肉抜きされている。この隔壁41c両側の中空部の径は、コーンディスク40の軸部40aにおけるコーン面背面側の中空部の径と略同径である。
【0026】
第2シャフト42は、コーンディスク40の軸部40a及び第1シャフト41の軸部41aと同一外径の軸部材で、可動シーブ31との間でセカンダリ油圧室9dに対するシールを行う所定長さの円筒部を経て可動シーブ31が係合されるスプライン溝が外周に形成されている。このスプライン溝の終端部には、前述のプランジャ33が固設される。
【0027】
また、第2シャフト42は、コーンディスク40に接合される側の端部が、軸部40aの中空部と略同径で肉抜きされ、その肉抜き部が隔壁42aによって隔てられ、隔壁42aの軸方向前方(出力側)に、油圧通路42bが穿設されている。隔壁42aは、駆動ベルト17の最内端懸架位置近辺となるように配置されている。尚、油圧通路42bの中途には、セカンダリ油圧室9dに連通するよう油孔42cが径方向に穿設されている。
【0028】
以上のコーンディスク40と第1シャフト41と第2シャフト42とは、例えば、摩擦圧接(摩擦溶接)により互いに一体的に接合され、固定シーブ30が形成される。この摩擦圧接による各部材の接合では、コーンディスク40のコーン側背面で、軸部40aの端面に第1シャフト41の軸部41aの端面を当接すると共に、コーン部40bの突起部40dに第1シャフト41のフランジ部41bの先端面を当接し、軸方向に加圧しながら回転させることで、それぞれの接触面が摩擦熱によって発熱して軟化し、それぞれの接触面の部分は金属組織的に一体となって固相状態で接合される。同様に、コーンディスク40のコーン面側で軸部40aの端面に第2シャフト42の端面を当接し、軸方向に加圧しながら回転させて摩擦熱により金属組織を接合する。
【0029】
尚、摩擦圧接では接合面つまり圧接面からフラッシュと言われるバリが、圧接面の径方向両側に生成され、このフラッシュの部分でも接合が達成されることになる。突起部40dとフランジ部41bとの接合部外周に生成されたフラッシュ、及び軸部40aと第2シャフト42との接合部外周に生成されたフラッシュは、摩擦圧接加工の後に除去される。
【0030】
これにより、固定シーブ30は、同一外径の円管状のセカンダリ軸9bを有することになり、また、コーンディスク40の基部周辺において、コーン面背面側に環状の空間部50が形成されると共に、セカンダリ軸9b内で隔壁40c,41cによる空間部51と隔壁40c,42aによる空間部52とが形成される。同時に、コーンディスク40のコーン面側基部がセカンダリ軸9b内の隔壁40c,42aによって懸架・補強され、コーン面背面側がフランジ部41bによってセカンダリ軸9bに懸架・補強され、更に、このフランジ部41bによって形成される懸架部の基部がセカンダリ軸9b内の隔壁41cによって懸架・補強される。
【0031】
すなわち、コーンディスク40の背面側には、径方向中心より内側に空間部50による肉抜き部が形成され、且つこの肉抜き部より外側に、フランジ部41bによる補強用の懸架部が形成されることになり、コーンディスク40に作用する軸方向の負荷すなわちスラスト力に対し、ベルト懸架位置の最外端と最内端とでコーン部40bのたわみ剛性を略同等として、コーン面の倒れを少なくすることができる。
【0032】
しかも、セカンダリ軸9bが同一外径の中空円管状に形成され、セカンダリ軸9bの内部に、フランジ部41bを介してセカンダリ軸9bに作用する曲げ応力に対抗する隔壁41c、スラスト力によってコーン部40bに発生する曲げ応力及びラジアル力によってセカンダリ軸9bに発生する曲げ応力に対抗する隔壁40c,42aが設けられているため、コーンディスク40の曲げ剛性とセカンダリ軸9bの曲げ剛性とを同時に向上させることができる。
【0033】
尚、コーンディスク40基部周辺においてセカンダリ軸9b内に設けられた2つの隔壁40c,42aは、1つの側壁に置き換えることも可能である。すなわち、図3に示すように、コーンディスク40の軸部40aをコーン面側に若干延長して隔壁40cを、隔壁40c,42aの略中間位置に設け、第2シャフト42の隔壁42aを廃止するようにしても良い。
【0034】
また、固定シーブ30を、複数の部品を鍛造などにより予め成形した後に、摩擦圧接等により接合するようにしたので、肉抜き部の形状を自由度高く設定することができ、低コストで製造することができる。更には、固定シーブ30(及びセカンダリ軸9b)を構成する各部材の材質を適宜選択することにより、負荷に応じた最適な特性を持たせることができる。
【0035】
可動シーブ31についても同様であり、セカンダリ油圧室9dに対するシール幅を必要最小限として略矩形断面の環状溝31bによる肉抜きを行うことで、コーンディスク31aの剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。
【0036】
このように、本実施の形態においては、不要な部分の肉抜きと必要な補強とを同時に行っており、充分な剛性を確保しつつ回転部全体としての重量を低減し、且つ各部の剛性を均一化することができ、変速品質を向上することができる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、必要な剛性を確保しつつシャフト及びプーリを含めた回転部全体としての重量を軽減し、しかも各部の剛性を均一化することができ、変速品質の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】無段変速装置の動力伝達系を示すスケルトン図
【図2】セカンダリプーリ側の要部拡大図
【図3】図2の変形例を示す要部拡大図
【符号の説明】
9 無段変速機
9a プライマリ軸
9b セカンダリ軸
15 プライマリプーリ
16 セカンダリプーリ
17 駆動ベルト
20,30 固定シーブ
21,31 可動シーブ
40b コーン部
41b フランジ部
40c,41c,42a 隔壁
50,51,52 空間部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt type continuously variable transmission in which a belt is suspended between a fixed pulley and a movable pulley.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a belt type continuously variable transmission has a belt-like power transmission element such as a metal belt or chain spanned between a primary pulley and a secondary pulley, and movable pulleys provided on both pulleys are movable. By making the pulley groove width variably set by operating the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber attached to the pulley, the winding diameter of the power transmission element to the primary pulley and the secondary pulley is changed, and the gear ratio is made steplessly Variable.
[0003]
That is, the primary pulley has a fixed pulley fixed to the primary shaft and a movable pulley that is slidably mounted on the primary shaft in the axial direction and rotates together with the primary shaft, and the movable pulley slides in the axial direction. As a result, the pulley groove width changes. Similarly, the secondary pulley has a fixed pulley fixed to the secondary shaft and a movable pulley that is slidably mounted on the secondary shaft in the axial direction and rotates together with the secondary shaft, and the movable pulley slides in the axial direction. As a result, the pulley groove width changes. Each fixed pulley is also called a fixed sheave, and each movable pulley is also called a movable sheave.
[0004]
In such a belt type continuously variable transmission, it is effective to reduce the weight around the rotation shaft in order to improve the speed change quality. For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-32805 discloses a rotation speed. A technique for reducing the weight by forming a hollow shaft is disclosed.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-32805 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the torque capacity of the belt depends on how the cone surface of the pulley is supported. Conventionally, the cone surface is prevented from falling by increasing the thickness of the joint between the shaft and the cone surface, and the torque capacity is reduced. I try to suppress the decline. For this reason, even if the shaft is formed hollow, it is not only difficult to reduce the weight of the entire rotating part including the shaft and pulley, but also the rigidity of each part becomes non-uniform, which improves the transmission quality. It was an obstacle.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce the weight of the entire rotating part including the shaft and the pulley while ensuring the necessary rigidity, and to make the rigidity of each part uniform. The object is to provide a step transmission.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a fixed pulley formed integrally with a hollow rotating shaft, and is mounted on the rotating shaft so as to be slidable in the axial direction so as to face the fixed pulley. A belt-type continuously variable transmission in which a belt is suspended between a movable pulley and a cone pulley on the back side of the cone surface of the fixed pulley with an outermost belt suspension position and an innermost belt suspension position of the cone surface. A hollow portion is provided on the inner side from the center, and a suspension portion for connecting the back side of the cone surface and the rotary shaft is provided on the outer side of the hollow portion, and the rotation of the suspension portion is provided inside the rotary shaft. A partition wall located at the connecting portion to the shaft and a partition wall located on the cone surface side of the fixed pulley are provided.
[0009]
At this time, as the movable pulley, it is desirable to employ a movable pulley provided with a lightening portion at the base portion on the back side of the cone surface.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a skeleton diagram showing a power transmission system of a continuously variable transmission, FIG. 2 is an enlarged view of a main part on the secondary pulley side, and FIG. It is a principal part enlarged view which shows a modification.
[0011]
In FIG. 1,
[0012]
[0013]
The forward /
[0014]
The continuously
[0015]
The
[0016]
Similarly, the secondary pulley 16 also includes a fixed
[0017]
The line pressure obtained by adjusting the discharge pressure of the oil pump is supplied to the secondary hydraulic chamber 9d provided in the secondary pulley 16, and the primary pressure obtained by reducing the line pressure is supplied to the primary hydraulic chamber 9c provided in the
[0018]
In such a continuously
[0019]
For this reason, in the present invention, by removing unnecessary thick portions from the
[0020]
As shown in FIG. 2, the secondary pulley 16 includes a fixed
[0021]
The
[0022]
The members constituting the fixed
[0023]
The
[0024]
An annular protrusion 40d is provided on the cone surface back side of the cone portion 40b. The annular protrusion 40d is joined to a flange portion 41b of the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Further, the
[0028]
The
[0029]
In the friction welding, burrs called flash are generated from the joining surface, that is, the pressure welding surface, on both sides in the radial direction of the pressure welding surface, and joining is also achieved at the flash portion. The flash generated on the outer periphery of the joint between the protrusion 40d and the flange 41b and the flash generated on the outer periphery of the joint between the shaft 40a and the
[0030]
Accordingly, the fixed
[0031]
That is, on the back side of the
[0032]
In addition, the secondary shaft 9b is formed in a hollow circular tube having the same outer diameter, the partition 41c that opposes bending stress acting on the secondary shaft 9b via the flange portion 41b inside the secondary shaft 9b, and the cone portion 40b by the thrust force. Since the partition walls 40c and 42a are provided to counter the bending stress generated in the secondary shaft 9b by the bending stress and radial force generated in the shaft, the bending rigidity of the
[0033]
The two partition walls 40c and 42a provided in the secondary shaft 9b around the base of the
[0034]
In addition, since the fixed
[0035]
The same applies to the
[0036]
As described above, in the present embodiment, unnecessary portions are thinned and necessary reinforcement is simultaneously performed, the weight of the entire rotating portion is reduced while ensuring sufficient rigidity, and the rigidity of each portion is increased. Uniformity can be achieved, and transmission quality can be improved.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the weight of the entire rotating part including the shaft and the pulley while ensuring the necessary rigidity, and to make the rigidity of each part uniform, thereby improving the transmission quality. Can contribute.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a power transmission system of a continuously variable transmission. FIG. 2 is an enlarged view of a main part on a secondary pulley side. FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG.
9 continuously variable transmission 9a primary shaft 9b
Claims (2)
上記固定プーリのコーン面背面側に、コーン面の最外端ベルト懸架位置と最内端ベルト懸架位置との中心より内側に肉抜き部を設けると共に、この肉抜き部の外側に、上記コーン面背面側と上記回転軸とを連結する懸架部を設け、
上記回転軸の内部に、上記懸架部の上記回転軸への連結部に位置する隔壁と、上記固定プーリのコーン面側に位置する隔壁とを設けたことを特徴とするベルト式無段変速機。A belt is suspended between a fixed pulley formed integrally with a hollow rotating shaft and a movable pulley facing the fixed pulley and slidably mounted on the rotating shaft in the axial direction. A belt type continuously variable transmission,
On the back side of the cone surface of the fixed pulley, a thinning portion is provided inside the center of the outermost belt suspension position and the innermost belt suspension position of the cone surface, and the cone surface is disposed outside the thinning portion. Provide a suspension that connects the back side and the rotating shaft,
A belt type continuously variable transmission characterized in that a partition wall located at a connecting portion of the suspension portion to the rotation shaft and a partition wall located on the cone surface side of the fixed pulley are provided inside the rotation shaft. .
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