JP5421093B2 - 無段変速機におけるプーリ締結方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等で使用されるベルト式無段変速機（ＣＶＴ）におけるプーリ締結方法に関する。

ベルト式無段変速機の一例として、下記特許文献１に示されたものが知られている。このような従来技術におけるプーリ締結構造について図３により説明すると、駆動プーリ４１は、駆動プーリ軸４０上に設けられた固定プーリ半体４１ａと、固定プーリ半体４１ａに対向する位置で軸方向に直線移動可能に配設された可動プーリ半体４１ｂとを備えて構成されており、可動プーリ半体４１ｂの背面側にはプーリカバー４２で囲まれた油圧シリンダ室４３が形成される。駆動プーリ４１を組み立てる際には、固定プーリ半体４１ａが配設された駆動プーリ軸４０に、可動プーリ半体４１ｂ及びプーリカバー４２を組み付け、駆動プーリ軸４０に螺合するナット４４を締め付けることで、プーリカバー４２を駆動プーリ軸４０上の所定位置に固定する。駆動プーリ軸４０の一端部（ナット４４に螺合するネジ部とは反対側の端部）にスプライン歯４５が形成されており、該スプライン歯４５を介して前後進切替クラッチ部（図示せず）にスプライン結合するようになっている。この従来例においては、駆動プーリ軸４０上に駆動プーリ４１を組み立てる際に、上記スプライン結合部を介して駆動プーリ軸４０を前後進切替クラッチ部に結合させておくことで、前記ナット４４を締め付けたときに、駆動プーリ軸４０を相対的に固定（仮固定）することができ、固く締結することができる。

特開２００９−６８６８１号公報

上記従来例のような締結構造にあっては、駆動プーリ軸４０の一端部にスプライン歯４５を設ける必要があるため、軸の長さがその分だけ長くなり、スペースを多くとるという問題があり、また、それに伴い重量増を招くという問題もあった。従って、コンパクトな構成を採用する変速機に不向きであった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成を採用する無段変速機に適した新規なプーリ締結方法を提供しようとするものである。

本発明に係る無段変速機におけるプーリ締結方法は、入力軸（２）に入力されるエンジンの回転をギヤ機構（９）を介して駆動プーリ軸（１０）に伝達し、該駆動プーリ軸（１０）の回転を該駆動プーリ軸（１０）に配置された駆動プーリ（１１）に掛け渡された無端ベルト（６）を介して駆動輪に伝達する無段変速機において、前記ギヤ機構（９）は、前記入力軸（２）に相対回転可能に配置された駆動伝達ギヤ（９ａ）と、前記駆動プーリ軸（１０）に固定された従動伝達ギヤ（９ｂ）とを含み、前記駆動伝達ギヤ（９ａ）は、前記入力軸（２）に配置されたクラッチ（４）を介して該入力軸（２）に結合されるようになっており、前記駆動プーリ軸（１０）の一端側に螺合するナット（１８）を締め付けることによって、前記駆動プーリ（１１）の油圧シリンダ室（１４）を前記駆動プーリ軸（１０）の所定位置に固定する構成からなり、前記従動伝達ギヤ（９ｂ）は、前記駆動プーリ軸（１０）に一体に組み付けて固定される複数の部品のうち該駆動プーリ軸（１０）の他端側の最も端部寄りに配置される部品であり、前記ナット（１８）を締め付ける際に、前記複数の部品をすべて前記駆動プーリ軸に組み付けた状態で、治具（５０）を介して前記従動伝達ギヤ（９ｂ）を仮固定することで前記駆動プーリ軸（１０）を固定し、該ナット（１８）による有効な締め付けを可能にすることを特徴とする。なお、括弧内の参照番号は、後述する実施例における対応要素の参照番号を参考のために例示したものである。

本発明によれば、治具（５０）による仮固定を可能にするための構造を従動伝達ギヤ（９ｂ）において具備し、ナット（１８）を締め付ける際に、該治具（５０）を介して従動伝達ギヤ（９ｂ）を仮固定することで駆動プーリ軸（１０）を固定し、該ナット（１８）による有効な締め付けができるようにしている。これにより、従来例のように駆動プーリ軸の一端部にスプライン歯を形成する必要がなく、駆動プーリ軸の長さを短くできるので、スペース及び重量の両面で、コンパクトな構成を採用する無段変速機において有利に適用することができる。また、駆動プーリ軸（１０）の一端側に螺合するナット（１８）を締め付けるときに、該駆動プーリ軸（１０）に一体に組み付けて固定される複数の部品のうち該駆動プーリ軸（１０）の他端側の最も端部寄りに配置される部品である従動伝達ギヤ（９ｂ）を仮固定することで該駆動プーリ軸（１０）を固定するように構成しているので、前記複数の部品をすべて前記駆動プーリ軸に組み付けた状態でこの締め付け作業がなされることとなり、作業の効率化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る変速機の全体構成例を示す主断面図。 駆動プーリ軸におけるプーリ締結構造を説明するための斜視断面図。 従来例におけるプーリ締結構造を説明するための概略断面図。

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変速機の全体構成例を示す主断面図である。図１に示す変速機１は、駆動プーリ軸１０上に設けた駆動プーリ１１と、従動プーリ軸２０上に設けた従動プーリ２１との間に無端状のＶベルト６を巻き掛けてなるベルト式無段変速機構（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）５を備えている。

また、この変速機１は、トルクコンバータＴＣを介してエンジンなどの駆動源（図示せず）の駆動力が伝達される入力軸２を備えており、入力軸２上には、前進用クラッチ４が配設されている。一方、駆動プーリ軸１０上には、後進用クラッチ７が配設されている。そして、入力軸２と駆動プーリ軸１０の間には、前進用クラッチ４の係合によって入力軸２からの駆動力を駆動プーリ軸１０に伝達する前進用ギヤ機構９と、後進用クラッチ７の係合によって入力軸２からの駆動力を駆動プーリ軸１０に伝達する後進用ギヤ機構１７とが設けられている。これにより、ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ軸１０は、入力軸２からの駆動力が伝達されて回転するようになっている。一方、従動プーリ軸２０からの駆動力は、ディファレンシャル機構８及び左右のアクスルシャフト８ａ，８ｂを介して左右の駆動輪（図示せず）に伝達されるようになっている。なお、前進用ギヤ機構９は、入力軸２に相対回転可能に配置された駆動伝達ギヤ９ａと、駆動プーリ軸１０に固定された従動伝達ギヤ９ｂとを含み、該駆動伝達ギヤ９ａは、入力軸２に配置されたクラッチ４を介して入力軸２に結合する。

ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ１１は、駆動プーリ軸１０と共に回転するように該駆動プーリ軸１０上に設けられた固定プーリ半体１１ａと、固定プーリ半体１１ａに対向する位置で軸方向に相対的に直線移動可能に該駆動プーリ軸１０上に配設された可動プーリ半体１１ｂとを備えて構成されている。可動プーリ半体１１ｂの背面側（固定プーリ半体１１ａと反対側）には、プーリカバー１２で囲まれたシリンダ室１４が形成されている。シリンダ室１４には、図示しない油圧制御バルブで調圧された油圧が供給されるようになっている。シリンダ室１４に供給される制御油圧により、可動プーリ半体１１ｂを軸方向に移動させる駆動側圧（駆動プーリ側圧）が発生するようになっている。

なお、シリンダ室１４の固定壁面を構成するプーリカバー１２を駆動プーリ軸１０の所定位置に固定し、かつ、駆動プーリ軸１０の軸受１５を所定位置に固定するために、駆動プーリ軸１０の段差部１０ｂとナット１８との間にプーリカバー１２の内径部および軸受１５の内径部を挟み込み、該ナット１８で締め付けるようにしている。このナット１８の締め付けを行う際の組み立て手法が本発明の要部に関係しており、その詳細は後述する。

従動プーリ２１は、従動プーリ軸２０に固定された固定プーリ半体２１ａと、固定プーリ半体２１ａに対向する位置で軸方向に相対的に直線移動可能に該従動プーリ２１上に配設された可動プーリ半体２１ｂとを備えて構成されており、ベルト６によって駆動されて一体的に回転する。可動プーリ半体２１ｂの背面側（固定プーリ半体２１ａと反対側）には、プーリカバー２２で囲まれたシリンダ室２４が形成されており、シリンダ室２４には、油圧制御バルブで調圧された油圧が供給されるようになっている。シリンダ室２４に供給される制御油圧により、可動プーリ半体２１ｂを軸方向に移動させる従動側圧（従動プーリ側圧）が発生するようになっている。

上記構成のベルト式無段変速機構５では、シリンダ室１４及びシリンダ室２４への供給油圧（駆動側圧および従動側圧）を制御することで、駆動プーリ１１及び従動プーリ２１に対して、Ｖベルト６が滑りの発生することのない側圧を付与する。さらに、駆動側圧および従動側圧を互いに異ならせながら調節する制御を行い、駆動プーリ１１及び従動プーリ２１の溝幅を適宜に変化させて、Ｖベルト６の巻き掛け径を変化させることで、駆動プーリ１１と従動プーリ２１の間の変速比を無段階に変化させる制御が行われる。

そして、変速機１の構成部品を収容しているケーシング３０は、トルクコンバータＴＣを収容しているトルクコンバータケース（以下、「ＴＣケース」という。）３１と、ベルト式無段変速機構５を収容しているトランスミッションケース（以下、「Ｍケース」という。）３５とで構成されている。Ｍケース３５は、ベルト式無段変速機構５の駆動プーリ１１及び従動プーリ２１の外周側を囲む筒状で、かつ、駆動プーリ軸１０及び従動プーリ軸２０の端部（トルクコンバータＴＣと反対側の端部）１０ａ，２０ａを覆う底部３５ｂを有する有底容器状に形成されている。このＭケース３５は、開口端３５ａがボルト３３の締結でＴＣケース３１に対して軸方向に連結固定されている。

また、Ｍケース３５には、駆動プーリ軸１０上の軸受１５を取り付ける取付穴（取付部）３６が形成されている。取付穴３６は、Ｍケース３５の底部３５ｂに設けた円形の開口からなる。また、取付穴３６には、軸受１５を固定するための軸受固定プレート１６が被せて取り付けられている。すなわち、この変速機１では、駆動プーリ軸１０の端部１０ａを支持する軸受１５がＭケース３５の取付穴３６に嵌合しており、駆動プーリ軸１０がＭケース３５に対して回転可能に支持されている。そして、Ｍケース３５の取付穴３６に嵌合している軸受１５に被せて装着した軸受固定プレート１６で、駆動プーリ軸１０及び軸受１５に発生する軸方向の力を受け止めるように構成されている。

図２を参照して、駆動プーリ軸１０におけるプーリ締結構造について説明する。駆動プーリ１１を組み立てる際には、固定プーリ半体１１ａが配設された駆動プーリ軸１０に、可動プーリ半体１１ｂ及びプーリカバー１２を組み付け、更に軸受１５を組み付けると共に駆動プーリ軸１０の一端に設けられた雄ねじにナット１８を緩く螺合させる。一方、可動プーリ半体１１ｂとは反対側の駆動プーリ軸１０の軸上には、後進用クラッチ７及び後進用ギヤ機構１７のギヤ１７ａを組み付け、更に前進用ギヤ機構９の従動伝達ギヤ９ｂを組み付け、これらを駆動プーリ軸１０上の所定位置に固定する。そして、治具５０を従動伝達ギヤ９ｂにセットする。

従動伝達ギヤ９ｂには、治具５０による仮固定を可能にするための構造として、ピン係合用の孔（凹部）５１をそのギヤフランジ部の複数箇所（例えば１８０度の間隔で２箇所）に設けてある。一方、治具５０には、従動伝達ギヤ９ｂの孔（凹部）５１に嵌合しうるサイズのピン（突起）５２を、各孔（凹部）５１に対応する配置で設けてある。また、治具５０の中央には駆動プーリ軸１０の侵入を許す孔５３が設けられている。治具５０を従動伝達ギヤ９ｂにセットするには、治具５０の中央孔５３に駆動プーリ軸１０を通して、該治具５０の各ピン（突起）５２が対応する従動伝達ギヤ９ｂの各孔（凹部）５１に嵌合するようにセットする。

上記のように各部品を駆動プーリ軸１０に組み付け、かつ、治具５０を従動伝達ギヤ９ｂにセットした上で、治具５０を押さえて固定し、ナット１８を締め付ける。これにより、駆動プーリ軸１０が容易には回転されることなく、該駆動プーリ軸１０の段差部１０ｂとナット１８との間にプーリカバー１２の内径部および軸受１５の内径部を挟み込んだ状態で、該ナット１８を強く締め付けることができ、プーリカバー１２つまり油圧シリンダ室１４を駆動プーリ軸１０上の所定位置に固定することができる。

なお、従動伝達ギヤ９ｂの孔（凹部）５１と治具５０のピン（突起）５２との凹凸関係は逆であってもよい。

２ 入力軸
４ 前進用クラッチ
６ 無端ベルト
７ 後進用クラッチ
９ 前進用ギヤ機構
９ａ 駆動伝達ギヤ
９ｂ 従動伝達ギヤ
１０ 駆動プーリ軸
１１ 駆動プーリ
１１ａ 固定プーリ半体
１１ｂ 可動プーリ半体
１２ プーリカバー
１４ 油圧シリンダ室
１８ ナット
５０ 治具
５１ 孔（凹部）
５２ ピン（突起）

Claims (1)

1. 入力軸に入力されるエンジンの回転をギヤ機構を介して駆動プーリ軸に伝達し、該駆動プーリ軸の回転を該駆動プーリ軸に配置された駆動プーリに掛け渡された無端ベルトを介して駆動輪に伝達する無段変速機であって、
   前記ギヤ機構は、前記入力軸に相対回転可能に配置された駆動伝達ギヤと、前記駆動プーリ軸に固定された従動伝達ギヤとを含み、前記駆動伝達ギヤは、前記入力軸に配置されたクラッチを介して該入力軸に結合されるようになっており、
   前記駆動プーリ軸の一端側に螺合するナットを締め付けることによって、前記駆動プーリの油圧シリンダ室を前記駆動プーリ軸の所定位置に固定する構成からなり、
   前記従動伝達ギヤは、前記駆動プーリ軸に一体に組み付けて固定される複数の部品のうち該駆動プーリ軸の他端側の最も端部寄りに配置される部品であり、
   前記ナットを締め付ける際に、前記複数の部品をすべて前記駆動プーリ軸に組み付けた状態で、治具を介して前記従動伝達ギヤを仮固定することで前記駆動プーリ軸を固定し、該ナットによる有効な締め付けを可能にすることを特徴とする無段変速機におけるプーリ締結方法。

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