JP7204299B2 - プーリ - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機に備えられるプーリに関する。

自動車などの車両に搭載される変速機として、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が知られている。

ベルト式の無段変速機は、プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有している。プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、いずれも、回転軸に固定的に支持される固定シーブと、回転軸にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されて、固定シーブにベルトを挟んで対向する可動シーブとを備えている。ベルト式の無段変速機では、エンジンからの動力がプライマリプーリの回転軸に入力されると、プライマリプーリからベルトに動力が伝達され、ベルトからセカンダリプーリに動力が伝達される。また、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブの移動により、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するベルトの巻きかけ径が変化し、変速比（プーリ比）が連続的に無段階で変化する。

セカンダリプーリでは、可動シーブに対して固定シーブ側と反対側に、ピストンが設けられている。ピストンは、回転軸の全周から軸径方向の外側に延出している。ピストンの内周端は、回転軸に圧入により外嵌されて、回転軸に固定されている。ピストンの外周端は、可動シーブの外周端部に軸径方向の内側から液密的に当接している。これにより、可動シーブとピストンとの間には、可動シーブを移動させるための油圧が供給される油圧室が形成されている。

たとえば、特許文献１に開示されている構成では、セカンダリプーリのピストンは、回転軸から軸径方向の外側に延びる第１部分と、第１部分から軸線方向の固定シーブ側に屈曲して延びる第２部分とを一体に有する形状に形成されている。第２部分には、ベアリングのインナレース（内輪）が圧入により外嵌され、ベアリングのアウタレース（外輪）は、無段変速機の外殻をなすケースに保持されている。これにより、セカンダリプーリの回転軸は、ベアリングを介してケースに回転可能に支持されている。

特開２０１８－３９２２号公報

ところが、かかる構成では、ピストンの内周端が回転軸に圧入されたときに、第１部分から第２部分に差し掛かる部分が膨張する。この膨張分を見込んでピストンとベアリングとの締め代が設定されるが、膨張により第２部分におけるベアリングが圧入される部分の径寸法が均一とならないため、締め代が均一とならず、ピストンに対するベアリングのインナレースのクリープが発生することがある。

本発明の目的は、ピストンに対するベアリングのインナレースのクリープの発生を抑制できる、プーリを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るプーリは、無段変速機に備えられるプーリであって、回転軸と、回転軸に固定される固定シーブと、固定シーブに回転軸の軸線方向に対向し、回転軸に軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持される可動シーブと、可動シーブに対して固定シーブ側と反対側に設けられて、回転軸の全周からその周囲に延出し、内周端が回転軸に圧入により外嵌され、外周端が可動シーブに液密的に接続されるピストンとを含み、ピストンは、内周端から回転軸の軸径方向に延びる第１部分と、第１部分から軸線方向に屈曲して延び、ベアリングのインナレースが圧入により外嵌される第２部分とを一体に有し、第２部分の外周面は、第１部分に近づくにつれて縮径するように傾斜している。

この構成によれば、可動シーブに対して固定シーブ側と反対側に、ピストンが設けられている。ピストンは、内周端が回転軸に圧入により外嵌され、その内周端から回転軸の軸径方向に延びる第１部分と、第１部分から軸線方向に屈曲して延びる第２部分とを一体に有している。第２部分には、ベアリングのインナレースが圧入により外嵌される。たとえば、ベアリングのアウタレースが無段変速機の外殻をなすケースに保持されることにより、回転軸がピストンおよびベアリングを介してケースに回転可能に支持される。

第２部分の外周面には、第１部分に近づくにつれて縮径するように傾斜が設定されている。これにより、ピストンの内周端が回転軸に圧入されて、第１部分から第２部分に差し掛かる部分が膨張したときに、ベアリングの軸線方向の長さ全体にわたって、ピストンとベアリングとの圧入締め代の均一化を図ることができる。その結果、ピストンに対するベアリングのインナレースのクリープの発生を抑制することができる。

本発明によれば、ピストンに対するベアリングのインナレースのクリープの発生を抑制することができ、クリープによるピストンおよびベアリングのインナレースの摩耗を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るセカンダリプーリの構成を示す断面図である。 セカンダリプーリに備えられるピストンの断面図である。 図２に示される構成とは別の構成が採用されたピストンの断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜セカンダリプーリ＞
図１は、本発明の一実施形態に係るセカンダリプーリ１の構成を示す断面図である。図１では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。

セカンダリプーリ１は、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）に備えられる。ベルト式の無段変速機は、セカンダリプーリ１と入力側のプライマリプーリ（図示せず）との間に無端状のベルト２が巻き掛けられた構成を有している。

セカンダリプーリ１は、セカンダリ軸１１、固定シーブ１２、可動シーブ１３およびピストン１４を備えている。

セカンダリ軸１１は、セカンダリプーリ１の回転軸線に沿って延びている。セカンダリ軸１１の一方側（図１における左側。以下、この一方側を「左側」といい、その反対側である他方側を「右側」という。）の端部には、ベアリング１５のインナレース（内輪）１６が圧入により外嵌されている。ベアリング１５のアウタレース（外輪）１７は、無段変速機の外殻をなすユニットケース１８に回転不能に保持されている。これにより、セカンダリ軸１１の左側の端部は、ベアリング１５を介してユニットケース１８に回転可能に支持されている。

固定シーブ１２は、セカンダリ軸１１と一体に形成され、セカンダリ軸１１から軸径方向（回転径方向）の外側に鍔状に張り出している。

可動シーブ１３は、ベルト２を挟んで固定シーブ１２と反対側、つまり右側に配置されている。可動シーブ１３は、セカンダリ軸１１に外嵌された略円筒状の外嵌部２１と、外嵌部２１の左側の端部から回転径方向の外側に鍔状に張り出すシーブ本体部２２と、シーブ本体部２２の外周端部から右側に延びる略円筒状の外周部２３とを一体的に備えている。外嵌部２１は、セカンダリ軸１１における固定シーブ１２から右側に間隔を空けた中間部２４の周囲を取り囲み、セカンダリ軸１１に対して軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に設けられている。

ピストン１４は、中央に円形の開口を有している。ピストン１４の内周端２５は、セカンダリ軸１１における中間部２４の右側に隣接する部分に圧入により外嵌され、ピストン１４は、セカンダリ軸１１の全周から軸径方向の外側に延出している。セカンダリ軸１１におけるピストン１４の内周端２５が外嵌される部分は、中間部２４よりも外径が小さい小径部２６として形成されており、セカンダリ軸１１の外周には、中間部２４と小径部２６との間で段差が生じている。この段差によって形成される面２７とピストン１４との間には、可動シーブ１３の移動を規制するための円環板状のストッパ２８が介在されている。

また、セカンダリ軸１１における小径部２６の右側に隣接する部分の外周面には、ねじが切られている。ねじが切られた部分には、ロックナット３１が螺着されている。ロックナット３１の締め付けにより、ピストン１４およびストッパ２８が面２７とロックナット３１との間で圧接されて、ピストン１４およびストッパ２８がセカンダリ軸１１に固定されている。

ピストン１４の外周端３２は、可動シーブ１３の外周部２３の内周面に液密的に当接しており、可動シーブ１３とピストン１４との間には、可動シーブ１３を移動させるための油圧が供給される油圧室３３が形成されている。

油圧室３３には、バイアススプリング３４が設けられている。バイアススプリング３４は、可動シーブ１３の外嵌部２１の外周を取り囲むように巻回されたコイル状をなしている。そして、バイアススプリング３４は、左端が可動シーブ１３のシーブ本体部２２に弾性的に当接し、右端がピストン１４の第３部分４３に弾性的に当接している。このバイアススプリング３４の弾性力により、可動シーブ１３およびピストン１４が互いに離間する方向に付勢されている。

可動シーブ１３には、油圧室３３内の油圧およびバイアススプリング３４による付勢力が付与され、ベルト２には、それに応じた挟圧が付与される。

＜ピストン＞
図２は、ピストン１４の断面図である。

ピストン１４は、第１部分４１、第２部分４２、第３部分４３および第４部分４４を一体に有している。第１部分４１は、ピストン１４の内周端２５から回転径方向（セカンダリ軸１１の軸径方向）の外側に延びる部分であり、略円環板状に形成されている。第２部分４２は、第１部分４１から左側に屈曲して回転軸線方向（セカンダリ軸１１の軸線方向）に延びる部分であり、略円筒状に形成されている。第３部分４３は、第２部分４２から回転径方向の外側に屈曲して延びる部分であり、略円環板状に形成されている。第４部分４４は、第３部分４３から左側に屈曲し、左側に膨らむように湾曲して、回転径方向の外側に延びて外周端３２に至る部分である。

第２部分４２の外周面４５には、図１に示されるように、ベアリング４６のインナレース４７が圧入により外嵌される。ベアリング４６のアウタレース４８は、ユニットケース１８に回転不能に保持されている。これにより、セカンダリ軸１１の右側の端部は、ピストン１４およびベアリング４６を介してユニットケース１８に回転可能に支持されている。

第２部分４２の外周面４５には、第１部分４１に近づくにつれて縮径するように傾斜が設定されている。外周面４５の傾斜の勾配は、肉眼では視認できない程度に小さく、たとえば、１／３１８に設定されている。

＜作用効果＞
以上のように、可動シーブ１３に対して固定シーブ１２側と反対側に、ピストン１４が設けられている。ピストン１４は、内周端２５がセカンダリ軸１１に圧入により外嵌され、その内周端２５からセカンダリ軸１１の軸径方向に延びる第１部分４１と、第１部分４１から軸線方向に屈曲して延びる第２部分４２とを一体に有している。第２部分４２には、ベアリング４６のインナレース４７が圧入により外嵌される。ベアリング４６のアウタレース４８は、無段変速機の外殻をなすユニットケース１８に保持されている。これにより、セカンダリ軸１１がピストン１４およびベアリング４６を介してケースに回転可能に支持される。

第２部分４２の外周面４５には、第１部分４１に近づくにつれて縮径するように傾斜が設定されている。これにより、ピストン１４の内周端２５がセカンダリ軸１１に圧入されて、第１部分４１から第２部分４２に差し掛かる部分が膨張したときに、ベアリング４６の軸線方向の長さ全体にわたって、ピストン１４とベアリング４６との圧入締め代の均一化を図ることができる。その結果、ピストン１４に対するベアリング４６のインナレース４７のクリープの発生を抑制することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、図１に示されるように、ピストン１４の第１部分４１の厚さ方向の約半分程度がベアリング４６と回転径方向に対向しているが、図３に示されるように、第１部分４１が厚くされて、第１部分４１の厚さ方向の全体がベアリング４６と回転径方向に対向していてもよい。図３に示される構成では、第２部分４２の外周面４５に傾斜が設定されなくても、ベアリング４６の軸線方向の長さ全体にわたって、ピストン１４とベアリング４６との圧入締め代の均一化を図ることができるかもしれない。しかし、図１に示される構成と比較して、ピストン１４の重量および材料費が増大し、また、プレス加工が不可になる場合には、工法の変更による加工費の増大も招くというデメリットがある。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：セカンダリプーリ（プーリ）
１１：セカンダリ軸（回転軸）
１２：固定シーブ
１３：可動シーブ
１４：ピストン
２５：内周端
３２：外周端
４１：第１部分
４２：第２部分
４６：ベアリング
４７：インナレース

Claims (1)

1. 無段変速機に備えられるプーリであって、
   回転軸と、
   前記回転軸に固定される固定シーブと、
   前記固定シーブに前記回転軸の軸線方向に対向し、前記回転軸に前記軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持される可動シーブと、
   前記可動シーブに対して前記固定シーブ側と反対側に設けられて、前記回転軸の全周からその周囲に延出し、内周端が前記回転軸に圧入により外嵌され、外周端が前記可動シーブに液密的に接続されるピストンとを含み、
   前記ピストンは、前記内周端から前記回転軸の軸径方向に延びる第１部分と、前記第１部分から前記軸線方向に屈曲して延び、ベアリングのインナレースが圧入により外嵌される第２部分とを一体に有し、
   前記第２部分の外周面は、前記第１部分に近づくにつれて縮径するように傾斜している、プーリ。

Images