JPH10184834A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固定シーブとプラネタリギヤ（キャリヤ）との
連結部の耐久性を向上させると共に、無段変速機の軸方
向寸法を小さくする。 【解決手段】エンジン出力は、キャリヤ１９から固定シ
ーブ５２へ連結部５８を介して伝達されて固定シーブ５
２を回転駆動し、この回転はベルト５７を介して不図示
のセカンダリプーリに伝達される。このとき、固定シー
ブ５２はベルト５７から大きな荷重Ａを受けるが、連結
部５８は、大径ベアリング５９と軸方向に重なるように
配置されているため、余分な荷重を受けず、その耐久性
が向上する。また、連結部５８、大径ベアリング５９並
びに小径ベアリング６０を軸方向に重なるように配置す
ることにより、軸方向寸法を小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定シーブ及び可
動シーブによって構成される２つのプーリと、これら２
つのプーリに巻き掛けられるベルトとを備えた無段変速
機に係り、特に自動車におけるトランスミッションに用
いて好適であり、詳しくは固定シーブの支持構造等に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近時、燃料消費率の向上及び運転性能の
向上等の要求により、自動車のトランスミッションとし
てベルト式無段変速装置を組込んだ自動無段変速機が注
目されている。

【０００３】この無段変速機は、ケースに回転自在に支
持されたプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、こ
れらのプーリに巻き掛けられたベルトと、を備えてい
る。また、これらのプーリは固定シーブと可動シーブと
によって構成されており、可動シーブを軸方向に移動さ
せて変速を行うようになっている。

【０００４】また、プライマリプーリには前後進切換装
置が連結されており、この前後進切換装置は、サンギ
ヤ、ピニオンギヤ、リングギヤ並びにキャリヤからなる
プラネタリギヤによって構成されて、エンジンからの出
力をプライマリプーリに伝達するようになっている。

【０００５】図１は、プライマリプーリ側の固定シーブ
の支持構造等を示す詳細断面図であるが、この図に明ら
かなように、固定シーブ２００はボス部２００ａを有し
ており、該ボス部２００ａは大径ベアリング２０１を介
してケース２０２（正確には、その突出部２０２ａ）に
回転自在に支持されている。また、ボス部２００ａの先
端部にはスプライン連結部２０３が形成されており、こ
の連結部２０３を介してキャリヤ２０５が連結されてい
る。

【０００６】さらに、上述したプラネタリギヤのリング
ギヤ２０７は、小径ベアリング２０６を介してケース突
出部２０２ａに回転自在に支持されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大径ベアリ
ング２０１とスプライン連結部２０３とは軸方向にずら
して配置されているため、軸方向寸法が大きくなってし
まうという問題があった。

【０００８】また、固定シーブ２００にはベルトが巻き
掛けられて図示Ａ方向に大きな荷重が作用するが、上述
のように大径ベアリング２０１とスプライン連結部２０
３とを軸方向にずらして配置しているために大径ベアリ
ング２０１を中心としたモーメントが発生し、その結
果、スプライン連結部２０３には図示Ｂ方向に荷重が発
生する。そのため、スプライン連結部２０３の耐久性並
びに信頼性が低下するという問題があった。

【０００９】さらに、小径ベアリング２０６と大径ベア
リング２０１とが軸方向にずらして配置されているた
め、軸方向寸法が大きくなってしまうという問題があっ
た。

【００１０】そこで、本発明は、軸方向寸法を小さくす
ると共に、固定シーブと伝動部材との連結部の耐久性を
向上させる無段変速機を提供することを目的とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上述事情に鑑みなされたものであって、ケース（７）に
回転自在に支持された固定シーブ（５２，５３）、該固
定シーブ（５２，５３）の軸方向に移動し得ると共に該
固定シーブ（５２，５３）と一体的に回転する可動シー
ブ（５５，５６）、及び該可動シーブ（５５，５６）を
軸方向に移動させる油圧アクチュエータ（７０，９２）
を有する一対のプーリ（５０，５１）と、これら一対の
プーリ（５０，５１）に巻掛けられたベルト（５７）
と、前記一対のプーリ（５０，５１）のいずれか一方に
おける固定シーブ（５２）に連結されて一体的に回転す
る伝動部材（１９）と、を備える無段変速機（１）にお
いて、前記伝動部材（１９）の連結される固定シーブ
（５２）が、第１のベアリング（５９）を介して前記ケ
ース（７）に回転自在に支持されると共に、前記伝動部
材（１９）との連結部（５８）並びに前記第１のベアリ
ング（５９）が、軸方向に重なるように配置された、こ
とを特徴とする無段変速機（１）にある。

【００１２】請求項２に係る発明は、前記伝動部材（１
９）の連結される固定シーブ（５２）が、略厚肉円筒状
のボス部（５２ａ）を有し、前記第１のベアリング（５
９）が前記ボス部（５２ａ）の外周部に配置され、か
つ、前記伝動部材（１９）との連結部（５８）が、前記
第１のベアリング（５９）と軸方向に重なるように前記
ボス部（５２ａ）の内周部に配置された、ことを特徴と
する無段変速機（１）にある。

【００１３】請求項３に係る発明は、前記伝動部材（１
９）が、サンギヤ（１５）、リングギヤ（１６）並びに
ピニオンギヤ（１７）と共にプラネタリギヤ（２０）を
構成するキャリヤであり、前記リングギヤ（１６）が、
前記キャリヤ（１９）の連結される固定シーブ（５２，
５３）に第２のベアリング（６０）を介して回転自在に
支持され、かつ、前記第２のベアリング（６０）が、前
記第１のベアリング（５９）と軸方向に重なるように前
記ボス部（５２ａ）に配置された、ことを特徴とする無
段変速機（１）にある。

【００１４】［作用］以上構成に基づき、伝動部材（１
９）を介して一方のプーリ（５０）を回転駆動すると、
該プーリ（５０）の固定シーブ（５２）並びに可動シー
ブ（５５）は一体的に回転し、該回転はベルト（５７）
を介して他方のプーリ（５１）に伝えられる。この状態
で油圧アクチュエータ（７０，９２）の供給油圧により
可動シーブ（５５，５６）の軸方向位置を変更すると、
一方のプーリ（５０）から他方のプーリ（５１）に伝達
される回転は変速される。

【００１５】また、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、何等本発明の構成を限定する
ものではない。

【００１６】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、伝動部
材との連結部並びに第１のベアリングを、軸方向に重な
るように配置したため、軸方向寸法を小さくできる。ま
た、固定シーブにベルトが巻き掛けられて大きな荷重が
作用しても、伝動部材との連結部には余分な荷重は作用
しない。したがって、該連結部の耐久性並びに信頼性が
向上する。

【００１７】請求項３に係る本発明によると、第２のベ
アリングと第１のベアリングとを軸方向に重なるように
配置したため、軸方向寸法を小さくできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明に係
る実施の形態について説明する。

【００１９】車両用自動無段変速機１は、図２に示すよ
うに、流体継手（トルクコンバータ）２と、前後進切換
装置３と、ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）５と、ディ
ファレンシャル装置６と、を備えている。また、これら
の流体継手２等は分割式のケース７に収納されている。

【００２０】このうち、流体継手２は、エンジン出力軸
９に連結されたポンプインペラ１０と、前後進切換装置
３の入力軸３ａに連結されたタービンライナー１１と、
入力軸３ａとエンジン出力軸９とを直結するロックアッ
プクラッチ１２と、を有している。

【００２１】また、前後進切換装置３は、入力軸３ａに
固定されたサンギヤ１５、後述する固定シーブ５２に回
転自在に支持されたリングギヤ１６、これらに噛合され
るピニオンギヤ１７、及び該ピニオンギヤ１７を支持す
るキャリヤ（伝動部材）１９からなるプラネタリギヤ２
０を備えている。

【００２２】そして、入力軸３ａとキャリヤ１９との間
には、油圧アクチュエータ２１にて操作されるダイレク
トクラッチ２２が介装されており、このダイレクトクラ
ッチ２２を係合させることに基づき入力軸３ａとキャリ
ヤ１９とを直結状態にするようになっている。また、キ
ャリヤ１９の他端は固定シーブ５２にスプライン連結さ
れている（詳細は後述）。

【００２３】さらに、リングギヤ１６には、油圧アクチ
ュエータ２３にて操作されるリバースブレーキ２５が連
結されており、リングギヤ１６の回転を停止できるよう
に構成されている。

【００２４】ここで、油圧アクチュエータ２３の構造、
並びにその取り付け部の構造について説明する。

【００２５】リバースブレーキ２５の側方においては、
図３に詳示するように、ケース７の突出部７ａが配置さ
れている。この突出部７ａは入力軸３ａを囲むように配
置されており、この突出部７ａには、リバースブレーキ
２５の側に開口するように環状のシリンダ部７ｂが形成
されている。そして、このシリンダ部７ｂには環状のピ
ストン２３ａが摺動自在に配置されていて、これらシリ
ンダ部７ｂとピストン２３ａとによって油圧アクチュエ
ータ２３を構成している。また、シリンダ部７ｂの底面
（図示左側の面）には厚肉部７ｃが形成されており、こ
の厚肉部７ｃによって突出部７ａが補強されている。な
お、この厚肉部７ｃに対応してピストン２３ａの受圧面
が凹まされている。

【００２６】一方、ＣＶＴ５は、図２に示すように、プ
ライマリプーリ５０とセカンダリプーリ５１とを有して
おり、これらのプライマリプーリ５０及びセカンダリプ
ーリ５１は、固定シーブ５２，５３と可動シーブ５５，
５６とをそれぞれ有している。また、これらのプーリ５
０，５１の間には金属製のベルト５７が巻き掛けられて
いる。

【００２７】このうち、プライマリプーリ５０側の固定
シーブ５２は、前後進切換装置３の側に延設された略厚
肉円筒状の第１ボス部５２ａと、その反対側に延設され
た略厚肉円筒状の第２ボス部５２ｂとを有しており、第
１ボス部５２ａは、その外周部に配置された大径ベアリ
ング（第１のベアリング）５９を介して突出部７ａに回
転自在に支持されている。なお、本実施の形態において
は、油圧アクチュエータ２３のシリンダ部７ｂを固定シ
ーブ５２側に深く形成することにより、油圧アクチュエ
ータ２３を、大径ベアリング５９と同じ軸方向位置に配
置している。

【００２８】また、第１ボス部５２ａの内周部には、図
３に詳示するように、大径ベアリング５９と軸方向に重
なるように、キャリヤ１９とのスプライン連結部５８が
形成されており、このスプライン連結部５８を介してキ
ャリヤ１９が固定シーブ５２に連結されて一体的に回転
し、前後進切換装置３からの回転がプライマリプーリ５
０に伝達されるようになっている。さらに、第１ボス部
５２ａの先端部には環状の凹部５２ｃが形成されてお
り、該凹部５２ｃには、大径ベアリング５９と軸方向に
重なるようになるように小径ベアリング（第２のベアリ
ング）６０が配置されている。そして、上述したリング
ギヤ１６が、この小径ベアリング６０を介して固定シー
ブ５２に回転自在に支持されている。

【００２９】また、第２ボス部５２ｂの端部とケース７
との間にはベアリング６１が介装されており（詳細は後
述）、結局、この固定シーブ５２は、各ボス部５２ａ，
５２ｂとケース７との間に介装された２つのベアリング
５９，６１によって回転自在に支持されている。

【００３０】一方、可動シーブ５５は、固定シーブ５２
の軸方向に移動し得ると共に該固定シーブ５２と一体的
に回転するように、ボールスプライン６４を介して第２
ボス部５２ｂに支持されており、可動シーブ５５は、ダ
ブルピストンタイプの油圧アクチュエータ７０によって
軸方向に移動されるように構成されている。

【００３１】この油圧アクチュエータ７０は、図４に詳
示するように、固定シーブ５２の第２ボス部５２ｂに嵌
挿されて固定されたアウタシリンダ７１及びインナシリ
ンダ７２と、可動シーブ５５の外周部にカシメ固定され
たピストン部材７３と、によって構成されている。

【００３２】すなわち、アウタシリンダ７１は、第２ボ
ス部５２ｂを中心にして傘状に延設された部分７１ａ
と、該部分７１ａに連続する円筒部分７１ｂと、を有し
ており、インナシリンダ７２は、可動シーブ５５の背面
に沿うように湾曲して形成されている。

【００３３】また、ピストン部材７３は、アウタシリン
ダの円筒部分７１ｂ並びにインナシリンダ７２の端縁に
摺接するようにカシメ固定部から軸方向に延設された円
筒部分７３ａと、アウタシリンダ７３との間に油圧室７
５を形成するように円筒部分７３ａから屈曲されたピス
トン部分７３ｂと、を有している。なお、可動シーブ５
５の背面は、ピストン面を形成し、インナシリンダ７２
と共に油圧室７７を形成している。

【００３４】ところで、ピストン部材７３が可動シーブ
５５にカシメ固定される前においては、図５(a) に詳示
するように、可動シーブ５５は凹部５５ａと凸部５５ｂ
とをその外周部に有しており、回転軸方向と直交する方
向に形成された当接面５５ｃを有している。また、ピス
トン部材７３の先端部には薄肉部７３ｃが形成されてお
り、それに伴って、軸方向と直交する方向に突出する突
出面７３ｄが形成されている。

【００３５】そして、ピストン部材７３（薄肉部７３ｃ
の先端部）が可動シーブ５５の凹部５５ａにカシメ固定
された後においては、図５(b) に詳示するように、ピス
トン部材側の突出面７３ｄは可動シーブ側の当接面５５
ｃに突き当てられた状態となる。したがって、油圧に伴
う押圧力が図示Ｆ方向に作用しても、該押圧力Ｆは当接
面５５ｃにて受け止められて、カシメ固定部にはほとん
ど作用しないようになっている。

【００３６】ところで、アウタシリンダ７１は、図４に
詳示するように、第２ボス部５２ｂの近傍において図示
左方に膨出する膨出部７１ｃを有しており、この膨出部
７１ｃの背面（図示左側の面）には、上述したベアリン
グ６１が配置されている。このベアリング６１のインナ
ーレース６１ａは、膨出部７１ｃの背面に所定面積以上
（好ましくは、膨出部７１ｃの全面）と接触するような
径であり、また、インナーレース６１ａの背面側（図示
左側）には凹部６１ｂが形成されている。そして、この
凹部６１ｂには、第２ボス部５２ｂに螺合されるナット
９０が配置されており、このナット９０によってアウタ
シリンダ７１、インナシリンダ７２及びベアリング６１
の位置決めを行っている。つまり、本実施の形態におい
ては、インナーレース６１ａの径はナット９０の径より
も大きく設定されている。

【００３７】一方のセカンダリプーリ５１においても、
図２に示すように、固定シーブ５３はケース７に回転自
在に支持されており、可動シーブ５６は、固定シーブ５
３の軸方向に移動し得ると共に該固定シーブ５３と一体
的に回転するように、固定シーブ５３にボールスプライ
ン９１を介して支持されている。そして、この可動シー
ブ５６は、その背面に配置された油圧アクチュエータ９
２によって軸方向に移動できるようになっている。

【００３８】さらに、固定シーブ５３のボス部５３ａに
は出力ギヤ９３が固定されており、この出力ギヤ９３の
下方には減速ギヤ機構９５とディファレンシャル装置６
とが配置されている。このうち、減速ギヤ機構９５は、
一体的に回転するように同軸上に配置された大ギヤ９５
ａ及び小ギヤ９５ｂを有しており、ディファレンシャル
装置６は、デフケース６２と一体的に回転するように該
ケース６２に固定されたリングギヤ６３と、デフケース
６２内にシャフトを介して支持されている一対のデフギ
ヤ６５，６５と、これらのデフギヤ６５，６５にそれぞ
れ噛合されたサンギヤ６６，６６と、を有しており、各
サンギヤ６６，６６は、車両の左右前車軸９６，９６に
それぞれ連結されて差動回転を出力するようになってい
る。そして、固定シーブ側の出力ギヤ９３は、減速ギヤ
機構９５の大ギヤ９５ａに噛合され、その小ギヤ９５ｂ
は、ディファレンシャル装置６のリングギヤ６３に噛合
されている。

【００３９】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００４０】エンジン出力軸９の回転は、流体継手２を
介して入力軸３ａに伝達される。この状態でダイレクト
クラッチ２２を係合させると共にリバースブレーキ２５
を解放すると、入力軸３ａと固定シーブ５２とは直結状
態となって、入力軸３ａの回転がキャリヤ１９を介して
そのまま固定シーブ５２に伝えられる。これにより、プ
ライマリプーリ５０が正回転駆動され、その回転はベル
ト５７を介してセカンダリプーリ５１に伝達される。

【００４１】そして、セカンダリプーリ５１の回転は、
出力ギヤ９３を介して減速ギヤ機構９５に伝達され、該
ギヤ機構９５にて減速された上でディファレンシャル装
置６に伝達される。

【００４２】この状態で油圧アクチュエータ７０，９２
の供給油圧により可動シーブ５５，５６の軸方向位置を
変更すると、プライマリプーリ５０からセカンダリプー
リ５１に伝達される回転は変速される。

【００４３】一方、ダイレクトクラッチ２２を解放する
と共にリバースブレーキ２５を係合させると、リングギ
ヤ６３が停止状態となることにより固定シーブ５２には
逆方向の回転が伝達される。そして、その回転は、上述
と同様にベルト５７、セカンダリプーリ５１、及び出力
ギヤ９３を介して減速ギヤ機構９５に伝達され、さらに
ディファレンシャル装置６に伝達される。

【００４４】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００４５】本実施の形態によれば、大径ベアリング５
９、スプライン連結部５８並びに小径ベアリング６０
を、ほぼ同じ軸方向位置に配置することにより、軸方向
寸法を小さくできる。

【００４６】また、固定シーブ５２にはベルト５７が巻
き掛けられて大きな荷重（図３の符号Ａ参照）が作用す
るものの、大径ベアリング５９とスプライン連結部５８
とを同じ軸方向位置に配置しているため、スプライン連
結部５８には従来装置のような余分な荷重が作用しな
い。その結果、スプライン連結部５８の耐久性並びに信
頼性が向上する。

【００４７】ところで、固定シーブの支持構造には、従
来より、特開昭６１−１０５３４５号公報にて開示され
たもの（図６参照）や、特開平４−８３９４６号公報に
て開示されたもの（図１参照）がある。

【００４８】このうち図６においては、ケース１００に
は突出部１００ａが形成されており、該突出部１００ａ
には、固定シーブ１０２が大径ベアリング１０３を介し
て回転自在に支持されている。そして、この突出部１０
０ａにはブレーキピストン１０５が配置されている。こ
の突出部１００ａは、大径ベアリング１０３と同等の幅
に太く形成されているため、ブレーキピストン１０５は
大径ベアリング１０３の位置からずらして配置されるこ
ととなり、軸方向寸法が長くなるという問題があった。

【００４９】これに対して図１に示すものは、ケース２
０２の突出部２０２ａを細く形成していることから軸方
向寸法を短くできるものの、ベアリング２０１の支持が
不確実になるという問題があった。なお、図中の符号２
１０はブレーキピストンを示している。

【００５０】本実施の形態によれば、シリンダ部７ｂを
固定シーブ５２側に深く形成することによって、油圧ア
クチュエータ２３を大径ベアリング５９と同じ軸方向位
置に配置でき、軸方向寸法を短くできる。また、シリン
ダ部７ｂの底面に厚肉部７ｃを形成することによって突
出部７ａの強度を確保でき、大径ベアリング５９の支持
を確実なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来におけるプライマリプーリ側の固定シーブ
の支持構造等を示す詳細断面図。

【図２】本発明に係る無段変速機の全体構成を示す図。

【図３】前後進切換装置等の詳細構造を示す図。

【図４】プライマリプーリ等の詳細構造を示す図。

【図５】可動シーブと油圧アクチュエータとの接合部を
示す詳細断面図であり、(a) は接合前の状態を示す図、
(b) は接合後の状態を示す図。

【図６】従来の問題点を説明するための図。

【符号の説明】

１ 無段変速機 ７ ケース １５ サンギヤ １６ リングギヤ １７ ピニオンギヤ １９ キャリヤ（伝動部材） ２０ プラネタリギヤ ５０ プライマリプーリ ５１ セカンダリプーリ ５２，５３ 固定シーブ ５２ａ ボス部 ５５，５６ 可動シーブ ５７ ベルト ５８ スプライン連結部 ５９ 大径ベアリング（第１のベアリング） ６０ 小径ベアリング（第２のベアリング） ７０，９２ 油圧アクチュエータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースに回転自在に支持された固定シー
   ブ、該固定シーブの軸方向に移動し得ると共に該固定シ
   ーブと一体的に回転する可動シーブ、及び該可動シーブ
   を軸方向に移動させる油圧アクチュエータを有する一対
   のプーリと、これら一対のプーリに巻掛けられたベルト
   と、前記一対のプーリのいずれか一方における固定シー
   ブに連結されて一体的に回転する伝動部材と、を備える
   無段変速機において、 前記伝動部材の連結される固定シーブが、第１のベアリ
   ングを介して前記ケースに回転自在に支持されると共
   に、 前記伝動部材との連結部並びに前記第１のベアリング
   が、軸方向に重なるように配置された、 ことを特徴とする無段変速機。
2. 【請求項２】 前記伝動部材の連結される固定シーブ
   が、略厚肉円筒状のボス部を有し、 前記第１のベアリングが前記ボス部の外周部に配置さ
   れ、かつ、 前記伝動部材との連結部が、前記第１のベアリングと軸
   方向に重なるように前記ボス部の内周部に配置された、 ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
3. 【請求項３】 前記伝動部材が、サンギヤ、リングギヤ
   並びにピニオンギヤと共にプラネタリギヤを構成するキ
   ャリヤであり、 前記リングギヤが、前記キャリヤの連結される固定シー
   ブに第２のベアリングを介して回転自在に支持され、か
   つ、 前記第２のベアリングが、前記第１のベアリングと軸方
   向に重なるように前記ボス部に配置された、 ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機。