JPH0612281Y2 - 無段変速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車等の車両に用いられるベルト式無段変
速機の潤滑に関する。

［従来技術］ 自動車等の車両の変速機として、最近、ベルト式無段変
速機が提案されている（たとえば、特願昭５９−１０８
２１６号）。

ベルト式無段変速機の入力プーリおよび出力プーリは、
固定プーリと一体の回転軸に可動プーリが軸方向に移動
可能に嵌合して取付けられており、伝達ベルトが巻き掛
けられる位置の有効径が変化するように形成されてい
る。このように形成された入力プーリと出力プーリ間に
伝達ベルトを掛け渡し、入力プーリと出力プーリの有効
径を変化させることにより、入力プーリの回転が出力プ
ーリに無段階に変速して伝達される。

そして、上記入力および出力プーリの回転軸は、ケース
に装着されたベアリングによって支持されている。そし
て、このベアリングを潤滑する手段として、オイルポン
プからの圧油を導くことにより行なっていた。

また、他の潤滑手段として、ベルト式無段変速機の回転
駆動に伴って攪拌で飛散する油をベアリングに導くもの
もある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、前者の潤滑油の供給手段では、潤滑油の消費流
量が大きいので、オイルポンプの吐出容量を大きく設定
する必要がある。このため、オイルポンプの大型化を招
いたり、コストアップや損失トルクを増大させるという
問題点があった。

また、後者の手段では、油温、ベルトの回転数によって
飛散する油量、ひいては潤滑油量が変化し、ベアリング
に潤滑油を十分に供給できないことがあり、ベアリング
の耐久性を低下させる原因にもなるという問題点があっ
た。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためになされた本考案は、各軸が
ベアリングを介して無段変速機本体に回転自在に支持さ
れるとともに、前記軸に沿って移動可能な可動プーリお
よび前記軸に固定された固定プーリを有する入力プーリ
および出力プーリと、前記入力プーリと前記出力プーリ
との間に各可動プーリと各固定プーリとに挾持された状
態で掛け渡された伝達ベルトとを有することにより、回
転力が無段階に変速されて前記入力プーリから前記出力
プーリに伝達される無段変速機において、 上記入力プーリまたは上記出力プーリの可動プーリと、 一端側で、前記可動プーリの伝達ベルト挾持側とは反対
側に一体的に設けられた円筒部と 前記円筒部の他端側で、上記軸側に突出した状態で、前
記円筒部に一体的に設けられた移動壁と、 前記可動プーリの円筒部設置側で、前記軸に一体的に設
けられ、先端が前記円筒部の内周面に摺動可能に取り付
けられた作動油室形成部材と、 前記可動プーリ、前記軸、前記円筒部および前記作動油
室形成部材により形成され、所定の供給油路から供給さ
れる作動油を貯留する作動油室と、 前記円筒部、前記移動壁および前記作動油室形成部材に
より形成され、前記移動壁と前記作動油室形成部材との
間に間隙を有するとともに作動油が供給され、該作動油
を貯留する遠心油圧室と、 前記間隙を介して前記遠心油圧室から溢れる作動油に対
応する位置に一部が設けられ、該一部で前記作動油を受
けて所定の必要箇所へ導く通路と、 を備えたことを特徴とする無段変速機の潤滑装置を要旨
とする。

［作用］ 本考案によれば、可動プーリの背部、即ち可動プーリ、
軸、円筒部および作動油室形成部材により形成された作
動油室へは、所定の供給油路から作動油が供給される。
この作動油室の油圧はそのプーリの回転によって生じる
遠心力の影響を受ける。従って、作動油室のみに作動油
が存在していると、遠心力に応じて所期の圧力を越えた
油圧が可動プーリに作用し、可動プーリを固定プーリの
方向へ必要以上に移動させる等の不具合が発生する。そ
こで作動油室形成部材の反対側まで伸びている円筒部に
移動壁を設けて、円筒部、移動壁および作動油室形成部
材により遠心油圧室を形成している。この遠心油圧室に
も作動油が周囲から供給されてくる。従って、遠心油圧
室もプーリの回転速度に応じた遠心力により油圧が影響
を受ける。

しかし、作動油室の油圧は可動プーリを固定プーリの方
向へ移動させようとし、遠心油圧室の油圧は移動壁に作
用することにより円筒部を介して可動プーリを固定プー
リとは反対の方向へ移動させようとする。従って、遠心
力により作動油室の油圧が変動したとしても遠心油圧室
の油圧によりほぼ相殺されて、可動プーリを固定プーリ
の方向へ必要以上に移動させる等の不具合が生じない。

このような相殺状態を安定して維持させるには常に作動
油が作動油室と遠心油圧室との両方に十分に存在しなく
てはならない。そのため作動油室へは所定の供給油路か
ら作動油が供給され、遠心油圧室へは作動油が周囲から
供給され、余分な作動油は排出されるようになってい
る。即ち、遠心油圧室では移動壁と前記作動油室形成部
材との間に間隙を有することにより、遠心油圧室に周囲
から供給されてくる作動油がその間隙から溢れ出る。こ
の溢れ出た作動油は、元々、上述の相殺状態を安定して
維持させるために、常時供給されている作動油である。
従って安定した十分な量が溢れ出ることになる。この溢
れ出た作動油を、通路の一部で受けて所定の必要個所へ
導く。

このことにより特別にポンプを設け無くとも、安定した
量で十分に作動油が必要な個所に供給できることにな
る。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を図面にしたがって説明する。

本実施例の変速機は、第２図に示すように、フルードカ
ップリング装置５０、ベルト式無段変速機１００、図示
しない前後進切換用遊星歯車装置、図示しない減速用歯
車装置、差動歯車装置からなっている。

これらの各装置は、変速機のケース部材内に装備されて
いる。ケース部材はフルードカップリングケース部材１
０、主ケース部材１２、カバー部材１４からなってい
る。

そして、これらの各ケース部材により各装置を収容する
室が形成されている。フルードカップリングケース部材
１０によりフルードカップリング装置室５２が形成さ
れ、フロードカップリング装置５０が配置されている。
主ケース部材１２とカバー部材１４によりベルト式無段
変速機室１０２が形成され、ベルト式無段変速機１００
が配置されている。また、主ケース部材１２の下方位置
には主ケース部材１２により前後進切換用遊星歯車装置
室が形成され、前後進切換用遊星歯車装置室が配置され
ている。さらに、フルードカップリングケース部材１０
の下方位置には、フルードカップリングケース部材１０
によりデフ室が形成され、図示しない減速用歯車装置、
差動歯車装置が配置されている。

次に、各装置について説明する。

フルードカップリング装置５０ フルードカップリング装置５０は、フルードカップリン
グ５４と直結クラッチ６０とからなっているフルードカ
ップリング５４はポンプ羽根車５６とタービン羽根車５
８とからなっており、ポンプ羽根車５６は図示しないエ
ンジンクランクシャフトに連結され、タービン羽根車５
８はベルト式無段変速機１００の入力軸となる入力プー
リ１１０の回転軸１０４に連結されている。フルードカ
ップリング５４は、周知のように、流体を介して動力伝
達を行なうものであり、エンジンの回転動力をベルト式
無段変速機１００に伝達する。

なお、オイルポンプ７０がフルードカップリング５４の
後方位置に設けられている。オイルポンプ７０はポンプ
羽根車５６と一体の回転伝達部材７２により駆動され、
油圧を発生させる。油圧は後述のベルト式無段変速機１
００の制御および前後進切換用遊星歯車装置の制御に用
いられる。

ベルト式無段変速機１００ ベルト式無段変速機１００は、入力プーリ１１０と出力
プーリ１５０からなっている。入力プーリ１１０は固定
プーリ１１２と可動プーリ１１４とからなっている。固
定プーリ１１２は回転軸１０４と一体的に形成されてお
り、さらに、この回転軸１０４に可動プーリ１１４が嵌
合して取付けられている。回転軸１０４と可動プーリ１
１４とは、双方に形成された軸方向溝１１７および１１
８にボール１２０が係合して取付けられており、これに
より、可動プーリ１１４は回転軸１０４に対して軸方向
には移動可能であるが、回転方向には一体的となってい
る。

入力プーリ１１０の回転軸１０４は、両側の、主ケース
部材１２の隔壁部材１２ａと、カバー部材１４に、ベア
リング１２２、１２４を介して回転可能に支承されてい
る。

固定プーリ１１２と可動プーリ１１４との対向プーリ面
１１２ａ、１１４ａは、断面Ｖ字形の周溝１１６に形成
されている。この周溝１１６に伝達ベルト１９０が巻き
掛けられている。なお、周溝１１６の幅は可動プーリ１
１４の軸方向移動により変えられ、伝達ベルト１９０が
巻き掛けられる有効径が変えられるようになっている。
入力プーリ１１０は、その中心線ＣＬの上下で有効径が
異なって図示されている。上半分の図示状態が伝達ベル
ト１９０の最小の有効径状態を示しており、下半分の図
示状態が最大の有効径状態を示している。

可動プーリ１１４は、背面の油圧シリンダ装置１３０に
よって軸方向移動されるようになっている。油圧シリン
ダ装置１３０は、第１の作動油室１３２と第２の作動油
室１３４を有している。第１の作動油室１３２は可動プ
ーリ１１４と第１の作動油室形成部材１３６により仕切
られて形成されている。第２の作動油室１３４はピスト
ン１３８と第２の作動油室形成部材１４０により仕切ら
れて形成されている。この第１の作動油室１３２及び第
２の作動油室１３４に作動油圧を供給、排圧することに
より可動プーリ１１４が軸方向に移動される。油圧シリ
ンダ装置１３０の上半分の状態が作動油圧が排圧された
状態で、入力プーリ１１０を最小の有効径状態としてい
る。下半分の状態が最も作動油圧が供給された状態で、
入力プーリ１１０を最大の有効径状態としている。

作動油圧は、第１の作動油室１３２から連通孔１４２を
経て第２の作動油室１３４に供給されるようになってい
る。そして、第１の作動油室１３２と第２の作動油室１
３４は、同時に作動するようになっている。なお、この
ように、第１の作動油室１３２と第２の作動油室１３４
の２つの作動油室を設けたのは、作動油圧の作動面積を
多くとるためである。

なお、油圧シリンダ装置１３０の第１の作動油室１３２
及び第２の作動油室１３４への作動油圧の供給は、回転
軸１０４に形成された油路１０８から行なわれる。ま
た、油路１０８へは主ケース部材１２の隔壁部材１２ａ
に形成された油路から供給されるようになっている。

出力プーリ１５０も、ほぼ入力プーリ１１０と同様に構
成されている。すなわち、固定プーリ１５２と可動プー
リ１５４からなっており、固定プーリ１５２と一体の回
転軸１８０に、可動プーリ１５４が嵌合されて取付られ
ている。可動プーリ１５４は、入力プーリ１１０の可動
プーリ１１４の場合と同様に、軸方向溝１５６、１５８
とボール１６０により、回転軸１８０に回転方向には一
体であるが軸方向には移動可能に取付られている。な
お、出力プーリ１５０の固定プーリ１５２と可動プーリ
１５４の配置は、入力プーリ１１０との場合と左右逆に
なっている。これは、入力プーリ１１０と出力プーリ１
５０の各周溝１１６、１６６の幅が変えられたときにお
ける、伝達ベルト１９０の位置状態を直線状態とするた
めである。

出力プーリ１５０の回転軸１８０も、入力プーリ１１０
の場合と同様に、両側の主ケース部材１２の隔壁部材１
２ａと、カバー部材１４に、ベアリング１６２、１６４
を介して支承されている。

また、固定プーリ１５２と可動プーリ１５４との対向プ
ーリ面１５２ａ、１５４ａは、断面Ｖ字形の周溝１６６
に形成されており、この出力プーリ１５０の周溝１６６
と入力プーリ１１０の周溝１１６に伝達ベルト１９０が
巻き掛けられる。

出力プーリ１５０も、可動プーリ１５４の軸方向移動に
より、伝達ベルト１９０が巻き掛けられる位置の有効径
が変えられるようになっている。ここで、出力プーリ１
５０の上半分の図示状態が最小の有効径状態を示し、下
半分の図示状態は最大の有効径状態を示している。

可動プーリ１５４の背部には油圧シリンダ装置１７０が
設けられている。油圧シリンダ装置１７０には作動油室
１７２を有している。作動油室１７２は可動プーリ１５
４と作動油室形成部材１７４により仕切られて形成され
ている。作動油室１７２には作動油圧が供給されている
が、入力プーリ１１０の有効径の変化により出力プーリ
１５０の有効径が強制的に変えられ、この出力プーリ１
５０の有効径の変化に応じて、この作動油室１７２の作
動油圧は、供給、排出が行なわれるようになっている。

伝達ベルト１９０は、無端キャリア１９２と動力伝達ブ
ロック１９４とから構成されている。無端キャリア１９
２は、薄層の金属フープが複数個積層されて形成されて
いる。このように形成された一対の無端キャリア１９２
に、複数個の動力伝達ブロック１９４が互いに隣接して
配置されて、伝達ベルト１９０が構成されている。

上述のように、ベルト式無段変速機１００は構成されて
いることにより、伝達ベルト１９０を介して入力プーリ
１１０から出力プーリ１５０に動力伝達が行なわれ、こ
のとき、入力プーリ１５０には無段階に変速して伝達さ
れる。

次に、本考案の実施例について特徴ある構成について説
明する。

第１図において、出力プーリ１５０の可動プーリ１５４
の背後には、円筒部１５４ｂが延設されている。この円
筒部１５４ｂと、可動プーリ１５４の背面と、固定プー
リ１５２の回転軸１８０に固定された作動油室形成部材
１７４とに囲まれて作動油室１７２が形成されている。
作動油室１７２内には、復帰用のばね１７９が設けら
れ、可動プーリ１５４にばね力を付勢している。また、
作動油室１７２に対して作動油室形成部材１７４を介し
て遠心油圧室１７３が設けられており、この遠心油圧室
１７３は、可動プーリ１５４の端部に固定された移動壁
１５４ｃと作動油室形成部材１７４とにより画定されて
おり、作動油室形成部材１７４に設けたオリフィス１７
４ａを通じて上記作動油室１７２に連通し、さらに移動
壁１５４ｃの内周側に形成された環状の間隙１７４ｄを
通じてドレンされている。

上記遠心油圧室１７３の間隙１７４ｄの側方および下方
には、高速用油受け５０１および低速用油受け５０３が
ケース１４（第２図）に装着されている（第３図参
照）。上記高速用油受け５０１は、上記遠心油圧室１７
３の間隙１７４ｄからドレンされた圧油を受けれるよう
に設置され、ここで受けた油を、連通管５０２を通じて
出力プーリ１５０側のベアリング１６２に潤滑油として
供給するように設けられており、一方、低速用油受け５
０３は、上記高速用油受け５０１より固定プーリ１５２
側で、かつ、下方に設置されており、これにより可動プ
ーリ１５４の固定プーリ１５２側への移動に追随して遠
心油圧室１７３の間隙１７４ｄからドレンされた油を受
けれるようになっており、そして、ここで受けた油を連
通管５０４を通じて入力プーリ１１０側のベアリング１
２２に潤滑油を供給するように設けられている。

上記構成において、作動油室１７２には常に作動油圧が
供給されているが、この油圧程度では周溝１６６の幅の
変動はなく、入力プーリ１１０の有効径の変化によって
初めて周溝１６６の幅が変動し、出力プーリ１５０の有
効径が強制的に変えられる。この出力プーリ１５０の有
効径の変化に応じて、作動油室１７２の作動油の貯留量
も変動する。

作動油室１７２内への作動油の供給は、油路１８２を通
じて常にオイルポンプ７０からなされる。この場合、油
路１８２からの供給油圧は入力プーリ１１０側の有効径
の変化に追随するのを阻害しない程度の圧力に設定され
ている。

また作動油の排出は、作動油室１７２のオリフィス１７
４ａを通じて遠心油圧室１７３側へ供給することにより
行われることもあれば、作動油室形成部材１７４が円筒
部１５４ｂと摺動状態で接している部分からの漏出にて
遠心油圧室１７３側へ供給されることにより行われるこ
ともある。

作動油室１７２の作動油は、遠心力を受けて可動プーリ
１５４に対する圧力を強めて、可動プーリ１５４を固定
プーリ１５２に押し付ける方向、即ち固定プーリ１５２
の方向へ移動させる作用力を生じるが、上述したごとく
遠心油圧室１７３側へも作動油が流入し貯留される。こ
の遠心油圧室１７３の作動油は、遠心力を受けて移動壁
１５４ｃに対する圧力を強めて、可動プーリ１５４を固
定プーリ１５２に押し付ける力を減少させる方向、即ち
固定プーリ１５２とは反対の方向へ移動させる作用力を
生じる。従って、遠心力により生じた作用力は相殺され
て、回転に伴う可動プーリ１５４の軸方向（軸に沿った
方向）に対する振れを防止できる。

このように、常に作動油室１７２に流入し、次いで遠心
油圧室１７３にも流入する作動油は、最終的に遠心油圧
室１７３の間隙１７４ｄから溢れ出ることになるが、こ
の溢れ出す量は次に述べるごとく安定し、かつ十分であ
る。

出力プーリ１５０の有効径が大きくなるとき、即ち可動
プーリ１５４が固定プーリ１５２の側に移動するとき、
あるいは、出力プーリ１５０の有効径が小さくなると
き、即ち可動プーリ１５４が固定プーリ１５２とは反対
側に移動するときには、確かに作動油室１７２から遠心
油圧室１７３へ流れ込む量は変動する。しかし、作動油
室１７２と遠心油圧室１７３との容積変化は常に逆であ
り、作動油室１７２と遠心油圧室１７３とを合わせた容
積はほぼ一定なので、全体としては油路１８２から供給
された分は、間隙１７４ｄからほぼ常時溢れ出ているこ
とになる。即ち、ほぼ一定の油量が安定して間隙１７４
ｄから溢れ出ることになる。

こうして、間隙１７４ｄから溢れ出た作動油は、高速時
に、つまり、周溝１６６の幅が大きいとき、即ち出力プ
ーリ１５０の有効径が小さいときに、連通管５０２の一
部をなす高速用油受け５０１で受けられて連通管５０２
を通じて出力プーリ１５０側のベアリング１６２に導か
れ、一方、低速時に、つまり、周溝１６６の幅が小さい
とき、即ち出力プーリ１５０の有効径の大きいときに、
連通管５０４の一部をなす低速用油受け５０３で受けら
れて連通管５０４を通じて入力プーリ１１０側のベアリ
ング１２２に導かれる。しかも常に安定して十分な量の
作動油が潤滑油として導かれる。

したがって、ベアリング１２２，１６２は、従来の技術
で説明したような攪拌に伴う飛散による潤滑油によら
ず、遠心油圧室１７３からドレンされる油により、安定
した量で潤滑されるので、油温や入出力プーリの回転数
にかかわらず、十分に潤滑され、しかも、オイルポンプ
７０からの圧油を用いていないのでオイルポンプ７０に
対する負担も増大しない。

なお、上記実施例では、出力プーリ１５０側に高速用お
よび低速用油受けを設けたが、これに限らず、入力プー
リ側に設けても同様な効果を奏することができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、可動プーリを作
動させる作動油圧室の遠心力を相殺する遠心油圧室のド
レン油を油受けで受けてベアリング等に導いているの
で、十分で、かつ安定量の潤滑油を供給することができ
る。

しかも、エンジンにより駆動されるオイルポンプ等の油
圧源の圧油を用いていないので、オイルポンプに負担を
かけることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるベルト式無段変速機の
出力プーリ周辺を示す断面図、第２図は同実施例の副変
速機付ベルト式無段変速装置を示す断面図、第３図は同
実施例の油受けの配置を示す説明図である。 １２…主ケース部材 １００…ベルト式無段変速機 １１０…入力プーリ １５０…出力プーリ １１２，１５２…固定プーリ １２２，１６２…ベアリング １１４，１５４…可動プーリ １１６，１６６…周溝 １３６，１４０，１７４…作動油室形成部材 １５４ｂ…円筒部、１５４ｃ…移動壁 １６４…ローラベアリング １７０…油圧シリンダ装置 １７２…作動油室、１７３…遠心油圧室 １７４ｄ…間隙 １８０…回転軸、１９０…伝達ベルト ５０１…高速用油受け、５０３…低速用油受け

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】各軸がベアリングを介して無段変速機本体
   に回転自在に支持されるとともに、前記軸に沿って移動
   可能な可動プーリおよび前記軸に固定された固定プーリ
   を有する入力プーリおよび出力プーリと、前記入力プー
   リと前記出力プーリとの間に各可動プーリと各固定プー
   リとに挾持された状態で掛け渡された伝達ベルトとを有
   することにより、回転力が無段階に変速されて前記入力
   プーリから前記出力プーリに伝達される無段変速機にお
   いて、 上記入力プーリまたは上記出力プーリの可動プーリと、 一端側で、前記可動プーリの伝達ベルト挾持側とは反対
   側に一体的に設けられた円筒部と 前記円筒部の他端側で、上記軸側に突出した状態で、前
   記円筒部に一体的に設けられた移動壁と、 前記可動プーリの円筒部設置側で、前記軸に一体的に設
   けられ、先端が前記円筒部の内周面に摺動可能に取り付
   けられた作動油室形成部材と、 前記可動プーリ、前記軸、前記円筒部および前記作動油
   室形成部材により形成され、所定の供給油路から供給さ
   れる作動油を貯留する作動油室と、 前記円筒部、前記移動壁および前記作動油室形成部材に
   より形成され、前記移動壁と前記作動油室形成部材との
   間に間隙を有するとともに作動油が供給され、該作動油
   を貯留する遠心油圧室と、 前記間隙を介して前記遠心油圧室から溢れる作動油に対
   応する位置に一部が設けられ、該一部で前記作動油を受
   けて所定の必要個所へ導く通路と、 を備えたことを特徴とする無段変速機の潤滑装置。