JP7524384B1 - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】異物のパーキングギヤへの侵入及び／又は接近による不具合を防止可能な無段変速機を提供する。
【解決手段】無段変速機１０は、ドライブプーリ１６及びドリブンプーリ１７と、ドライブプーリ１６及びドリブンプーリ１７に巻き掛けられた金属ベルト１８と、ドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９に設けられたパーキングギヤ２１と、パーキングポール２３と、パーキングロッド２５と、ガイド部材２８と、をミッションケース１１内に備え、ドライブプーリ１６及びドリブンプーリ１７の溝幅を変化させることで変速比を変化させ、駆動源からの駆動力を車輪に伝達させる。ミッションケース１１は、ガイド部材２８を支持するガイド支持部１２ｃと、ガイド支持部１２ｃから延設され、ドライブプーリ１６との隙間が所定の幅以下になるように形成される補助リブ５４と、を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両に搭載可能な無段変速機に関する。

ドライブプーリとドリブンプーリとの間の溝幅を変化させることで変速比を変化させ、駆動源からの駆動力を車輪に伝達させる無段変速機が知られている。この無段変速機では、ドリブンプーリの固定側プーリ半体にパーキングギヤが設けられており、パーキングポールが揺動してパーキングギヤと嵌合することで、車両の停止状態が維持される。

特許文献１に記載の無段変速機では、パーキングギヤの外周面がケースに取り付けられたカバー部材で覆われている。これにより、異物をカバー部材で遮ることができ、異物がパーキングギヤに侵入したり接近したりすることが防止される。

特開２０１４－２０６２５８号公報

特許文献１に記載の構造では、ドライブプーリ側で破断した金属ベルトの破片などの異物がパーキングギヤの方に飛散してくることを排除しきれず、改善の余地があった。

本発明は、異物のパーキングギヤへの侵入及び／又は接近による不具合を防止可能な無段変速機を提供する。

本発明は、
固定側プーリ半体及び該固定側プーリ半体に対して軸方向に相対移動可能な可動側プーリ半体をそれぞれ有するドライブプーリ及びドリブンプーリと、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリに巻き掛けられた複数のエレメント及び複数のリングを有するベルトと、
前記ドリブンプーリの固定側プーリ半体に設けられたパーキングギヤと、
揺動することにより前記パーキングギヤと嵌合可能なパーキングポールと、
前記パーキングポールを揺動させるパーキングロッドと、
前記パーキングロッドを案内するガイド部材と、をケース内に備え、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの溝幅を変化させることで変速比を変化させ、駆動源からの駆動力を車輪に伝達させる無段変速機であって、
前記ケースは、
前記ガイド部材を支持するガイド支持部と、
前記ガイド支持部から延設され、前記ドライブプーリとの隙間が所定の幅以下になるように形成される補助リブと、を有する。

本発明によれば、ドライブプーリ側で破断したリングの破片等の異物がドライブプーリ側からパーキングギヤの方に飛散してくることを防ぐことができ、パーキングギヤの損傷や不具合を防止できる。

ミッションケース１１の第１ケース１２を内側から見た図である。 ミッションケース１１の第２ケース１３を内側から見た図である。 図２のＡ－Ａ線の断面図である。 図２のＢ－Ｂ線の断面図である。 図１及び図２のＣ－Ｃ線の断面図である。 図２のＤ－Ｄ線の断面図である。 パーキングポール２３の支軸２２周辺の拡大図である。 ガイド支持部１２ｃ周辺の拡大斜視図である。 図８のＥ－Ｅ線の断面図である。 金属ベルト１８の一部の分解斜視図である。

以下、本発明の無段変速機の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。

図１および図２に示すように、無段変速機１０は、ドライブプーリ１６、ドリブンプーリ１７、ドライブプーリ１６とドリブンプーリ１７とに巻き掛けられる金属ベルト１８と、パーキングロック装置と、これらを収容するミッションケース１１と、を備える。

ミッションケース１１は、不図示のエンジンに一端面を結合される第１ケース１２と、第１ケース１２の他端面を塞ぐように結合される第２ケース１３とを備える。第１ケース１２および第２ケース１３には入力軸１４および出力軸１５が相互に平行に支持されており、下側に位置する入力軸１４に設けられたドライブプーリ１６と、上側に位置する出力軸１５に設けられたドリブンプーリ１７とに金属ベルト１８が巻き掛けられる。

金属ベルト１８は、図１０に示すように、金属プレート製の複数のエレメント３１を無端状の金属製の左右一対の積層リング３２によって環状に連結して構成されている。各積層リング３２は、薄い鋼製の金属リング３３を複数枚積層して構成されている。

ドリブンプーリ１７は、図３に示すように、第２ケース１３の内壁部１３ａに対向するように出力軸１５に固設された固定側プーリ半体１９と、出力軸１５上に相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に支持されて油圧により固定側プーリ半体１９に対して接近・離間可能な可動側プーリ半体２０とを備える。ドライブプーリ１６も同様に、図９に示すように、固定側プーリ半体４０および可動側プーリ半体３９を備えており、ドライブプーリ１６の溝幅およびドリブンプーリ１７の溝幅を変化させることで、両プーリ１６、１７の有効半径が変化して変速比が無段階に変更される。

次に、図３～５も参照しながら、停車時に出力軸１５の回転を拘束するパーキングロック装置の構造を説明する。

図２及び図３に示すように、ドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９の背面に、第２ケース１３の内壁部１３ａに向けて突出する環状のパーキングギヤ２１が一体に形成されており、パーキングギヤ２１の外周面に複数の歯溝２１ａが形成される。図４も参照して、ミッションケース１１には、ドリブンプーリ１７の外周面よりも径方向外側にパーキングギヤ２１に対向するようにへ字状に屈曲するパーキングポール２３が設けられている。パーキングポール２３は、中間部が第１ケース１２の内壁部１２ａ及び第２ケース１３の内壁部１３ａに固定した支軸２２に揺動可能に支持される。パーキングポール２３の先端部には、パーキングギヤ２１の歯溝２１ａの一つに係合可能な係止爪２３ａが形成される。パーキングポール２３は、支軸２２の外周に巻き付けた捩じりバネ２４の弾発力で、係止爪２３ａがパーキングギヤ２１の歯溝２１ａから離反するように、図２において時計方向に付勢される。パーキングポール２３の基端側には、パーキングロッド２５のコーン状のカム部材２６に当接するカム面２３ｂが形成されている。

図５に示すように、パーキングロッド２５は、第１ケース１２の内壁部１２ａに形成した貫通孔１２ｂを第２ケース１３側に貫通し、先端にカム部材２６が設けられる。パーキングロッド２５は不図示のシフトレバー（あるいはアクチュエータ）に接続されて軸方向に移動可能であり、パーキングロッド２５のカム部材２６は、内壁部１２ａの貫通孔１２ｂと、内壁部１２ａに２本のボルト２７、２７で固定したガイド部材２８の円弧状のガイド面２８ａとによって案内される。

運転者がシフトレバーでパーキングレンジ以外のレンジを選択しているとき、パーキングポール２３は捩じりバネ２４の弾発力で非作動位置にあり、パーキングポール２３の係止爪２３ａはパーキングギヤ２１の歯溝２１ａから離反し、出力軸１５の拘束が解除されてパーキングロック装置は非作動の状態となる。運転者がシフトレバーでパーキングレンジを選択すると、カム部材２６が貫通孔１２ｂから突出し、そのカム面２６ａがパーキングポール２３の基端側に形成したカム面２３ｂを押圧する（図５参照）。その結果、パーキングポール２３が支軸２２まわりに図２の反時計方向に揺動して係止爪２３ａがパーキングギヤ２１の歯溝２１ａの一つに係合し、図２に示すように出力軸１５の回転が拘束されてパーキングロック装置が作動する。

ところで、ミッションケース１１の内部に異物が侵入したり、ミッションケース１１の内部に配置された部品、例えば破断した金属リング３３の破片が脱落して異物となったりしたような場合に、それらの異物がパーキングギヤ２１に侵入及び／又は接近したりすると、パーキングポール２３の係止爪２３ａやパーキングギヤ２１が損傷したり、不具合が発生したりする虞がある。そこで、ミッションケース１１には、パーキングギヤ２１への異物の侵入を防止する異物侵入防止構造が設けられている。

以下、パーキングギヤ２１への異物の侵入を防止する異物侵入防止構造について説明する。なお、以下では、異物として破断した金属ベルト１８を想定して説明する。

異物侵入防止構造は、ドリブンプーリ１７の近傍に設けられた環状リブ５１を中心とする異物侵入防止構造と、ドライブプーリ１６の近傍に設けられた補助リブ５４による異物侵入防止構造と、が組み合わされて構成されるが、いずれか一方のみでもよい。

ドリブンプーリ１７の近傍の異物侵入防止構造は、第２ケース１３と一体成型され、内壁部１３ａから軸方向に立ち上がる壁面によって構成される。この異物侵入防止構造は、図２に示すように、円環状の環状リブ５１と、出力軸１５の軸心を中心として環状リブ５１から径方向外側に放射状に延びる複数の放射状リブ５２と、環状リブ５１の下部から延設され第２ケース１３の下端に接続される接続リブ５３と、パーキングポール２３の近傍に配置された隔離リブ５５と、を備える。なお、図２では、理解を容易にするため、この環状リブ５１、放射状リブ５２、接続リブ５３、及び隔離リブ５５にハッチングを付している。

環状リブ５１は、パーキングポール２３の揺動軌跡と交差する位置と所定の位置とを除きパーキングギヤ２１の外周を取り囲むように第２ケース１３と一体成型される。環状リブ５１は、パーキングギヤ２１の外周を少なくとも１８０度以上覆っていることが好ましい。この場合、環状リブ５１は、パーキングギヤ２１の外周を連続して１８０度以上覆っている必要はなく、離散的に配置されて全体として１８０度以上覆っていればよい。本実施形態の環状リブ５１は、パーキングポール２３の揺動軌跡と交差する位置に設けられた第１開口部５１ａと、金属ベルト１８の移動軌跡を投影した領域と重ならない位置であって第１開口部５１ａより下方に設けられた第２開口部５１ｂと、を有する。

このようにパーキングギヤ２１の外周を環状リブ５１で取り囲むことで、無段変速機１０の金属ベルト１８が破断しても、パーキングギヤ２１に金属ベルト１８の破片などの異物が侵入及び／又は接近したりすることを防ぐことができる。また、環状リブ５１は、第２ケース１３と一体成型させることができるので、別体の部品を用いることなく、コストおよび生産性が改善される。また、第１開口部５１ａによりパーキングポール２３の揺動が阻害されることを回避でき、仮に環状リブ５１の内側に異物が入り込んだとしても第２開口部５１ｂにより異物を排出することができる。さらに第２開口部５１ｂは、金属ベルト１８の移動軌跡を投影した領域と重ならない位置に設けられるので、金属ベルト１８が破断しても第２開口部５１ｂから環状リブ５１の内側に異物が入り込むことを抑制できる。

図６に示すように、環状リブ５１の内径Ｄ１は、パーキングギヤ２１の外径Ｄ２より大きく、且つ、ドリブンプーリ１７の外径Ｄ３以下である。また、環状リブ５１とドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９との隙間Ｔ１は、金属ベルト１８を構成する金属リング３３の幅Ｔ２より小さい。これにより、破断した金属リング３３が、環状リブ５１とドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９との隙間に入り込むことを抑制できる。

放射状リブ５２は、本実施形態では６本設けられており、４本が等間隔にパーキングギヤ２１の左側に配置され、１本がパーキングギヤ２１の右下部に設けられ、残りの１本が右上部に設けられている。以下では、６本の放射状リブ５２のうち、この右上部に設けられた放射状リブ５２を、遮蔽リブ５６と称する。なお、遮蔽リブ５６は、必ずしも放射状リブ５２である必要はなく、環状リブ５１から連続している必要もない。

図２に戻って、遮蔽リブ５６は、環状リブ５１の第１開口部５１ａの一端側端部からパーキングポール２３の揺動支点である支軸２２側に向かって延びている。遮蔽リブ５６は、先端部がパーキングポール２３の非嵌合状態においてパーキングギヤ２１との隙間が所定の幅以下、好ましくは金属リング３３の幅Ｔ２以下になるように形成される。これにより、ドライブプーリ１６側で破断した金属リング３３の破片がパーキングギヤ２１の方に飛散することを防止できる。

また、本実施形態では、遮蔽リブ５６の先端部は、ドライブプーリ１６側に反り返った形状を有している。これにより、破断した金属リング３３の破片が遮蔽リブ５６に当たってパーキングギヤ２１側に侵入することを防止できる。

図７も参照して、遮蔽リブ５６のドライブプーリ１６側には、さらに遮蔽リブ５６から隔離された隔離リブ５５が設けられる。隔離リブ５５は、パーキングポール２３の下方において遮蔽リブ５６と対向するように配置される。

ここで、パーキングポール２３は、その下部に突起２３ｃが設けられる。これにより、遮蔽リブ５６及び隔離リブ５５に対し、パーキングポール２３を近づけることが可能となる。即ち、遮蔽リブ５６の先端部が、パーキングポール２３の非嵌合状態においてパーキングギヤ２１との隙間が所定の幅以下となるように配置しながら、隔離リブ５５の先端部もパーキングポール２３の非嵌合状態においてパーキングギヤ２１との隙間が所定の幅以下、好ましくは金属リング３３の幅Ｔ２以下になるように配置することができる。これにより、パーキングポール２３、隔離リブ５５、及び遮蔽リブ５６によってラビリンス隙間を形成でき、ドライブプーリ１６側で破断した金属リング３３の破片がパーキングギヤ２１の方に飛散することをより確実に防止できる。

接続リブ５３は、環状リブ５１の下部から延設され第２ケース１３の下端に接続される。より具体的には、接続リブ５３は、環状リブ５１から第１ケース１２の下端まで切れ目なく連続して形成されている。これにより、ドライブプーリ１６側で破断した金属リング３３の破片がドリブンプーリ１７の下側からパーキングギヤ２１の方に飛散してくることを防ぐことができる。

このようなドリブンプーリ１７の近傍の異物侵入防止構造では、パーキングギヤ２１の外周面が環状リブ５１で覆われているため、異物がパーキングギヤ２１やパーキングポール２３に侵入及び／又は接近することを防止できる。特に可撓性を有する細長い異物である破断した金属リング３３が、パーキングギヤ２１の外周に侵入及び／又は接近することが阻止される。これにより、パーキングロック装置が損傷したり、不具合が生じたりする事態を一層確実に回避することができる。

また、仮に環状リブ５１の第１開口部５１ａから内部に異物が侵入しても、環状リブ５１の下部には第２開口部５１ｂが形成されているため、その異物を第２開口部５１ｂから外部に排出することで、異物が環状リブ５１内に滞留することを防ぐことができる。

一方、ドライブプーリ１６の近傍の異物侵入防止構造は、第１ケース１２と一体成型され、内壁部１２ａから軸方向に立ち上がる壁面によって構成される。この異物侵入防止構造は、図８及び図９に示すように、ガイド部材２８を保持するガイド支持部１２ｃからドライブプーリ１６に向かって延設された補助リブ５４を備える。

補助リブ５４は、図８に示すように、ガイド部材２８を保持するガイド支持部１２ｃと一体成型され、ガイド支持部１２ｃからドライブプーリ１６に向かって下方に延設される。補助リブ５４は、その先端部とドライブプーリ１６との隙間が所定の幅以下、好ましくは金属リング３３の幅Ｔ２以下になるように形成される。これにより、ドライブプーリ１６側で破断した金属リング３３の破片がドライブプーリ１６側からパーキングギヤ２１の方に飛散してくることを防ぐことができる。

ガイド支持部１２ｃにボルト締結されるガイド部材２８は、ガイド支持部１２ｃの下面よりもドライブプーリ１６側に張り出すガイド延設部２８ｂを有する。これにより、ドライブプーリ１６側で破断した金属リング３３の破片がドライブプーリ１６側からパーキングギヤ２１の方に飛散してくることをより一層防ぐことができる。

ところで、ガイド支持部１２ｃの下面は、補助リブ５４側に向かって上方に傾斜しており、ガイド支持部１２ｃの下面と補助リブ５４との間には空間５７が形成されている。ガイド部材２８のガイド延設部２８ｂは、補助リブ５４の側面の少なくとも一部を覆うように形成される。

このようなドライブプーリ１６の近傍の異物侵入防止構造では、空間５７がガイド延設部２８ｂによって側方から覆われることで、空間５７で捕捉した金属リング３３の破片が側方から補助リブ５４を迂回してパーキングギヤ２１の方に飛散してくることを防ぐことができる。

なお、補助リブ５４は、必ずしもガイド支持部１２ｃから連続して形成される場合に限らず、ガイド支持部１２ｃとは離間して形成されてもよい。この場合、ガイド支持部１２ｃと補助リブ５４との間隔は、金属リング３３の幅Ｔ２以下であることが好ましい。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） 固定側プーリ半体（固定側プーリ半体１９、４０）及び該固定側プーリ半体に対して軸方向に相対移動可能な可動側プーリ半体（可動側プーリ半体２０、３９）をそれぞれ有するドライブプーリ（ドライブプーリ１６）及びドリブンプーリ（ドリブンプーリ１７）と、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリに巻き掛けられた複数のエレメント（エレメント３１）及び複数のリング（金属リング３３）を有するベルト（金属ベルト１８）と、
前記ドリブンプーリの前記固定側プーリ半体に設けられたパーキングギヤ（パーキングギヤ２１）と、
揺動することにより前記パーキングギヤと嵌合可能なパーキングポール（パーキングポール２３）と、
前記パーキングポールを揺動させるパーキングロッド（パーキングロッド２５）と、
前記パーキングロッドを案内するガイド部材（ガイド部材２８）と、をケース（ミッションケース１１）内に備え、
前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの溝幅を変化させることで変速比を変化させ、駆動源からの駆動力を車輪に伝達させる無段変速機（無段変速機１０）であって、
前記ケースは、
前記ガイド部材を支持するガイド支持部（ガイド支持部１２ｃ）と、
前記ガイド支持部から延設され、前記ドライブプーリとの隙間が所定の幅以下になるように形成される補助リブ（補助リブ５４）と、を有する、無段変速機。

（１）によれば、ドライブプーリ側で破断したリングの破片等の異物がドライブプーリ側からパーキングギヤの方に飛散してくることを防ぐことができる。これにより、パーキングギヤに異物が侵入及び／又は近接することを防止でき、不具合の発生を防止できる。

（２） （１）に記載の無段変速機であって、
前記ガイド部材は、前記ドライブプーリに向かって延設されたガイド延設部（ガイド延設部２８ｂ）を有する、無段変速機。

（２）によれば、異物がドライブプーリ側からパーキングギヤの方に飛散してくることをより一層防ぐことができる。

（３） （２）に記載の無段変速機であって、
前記ガイド延設部は、前記補助リブの側面の少なくとも一部を覆うように設けられる、無段変速機。

（３）によれば、補助リブに当たった異物がさらに飛散することを防ぐことができる。

１０ 無段変速機
１１ ミッションケース（ケース）
１２ｃ ガイド支持部
１６ ドライブプーリ
１７ ドリブンプーリ
１８ 金属ベルト（ベルト）
１９ 固定側プーリ半体
２０ 可動側プーリ半体
２１ パーキングギヤ
２３ パーキングポール
２５ パーキングロッド
２８ ガイド部材
２８ｂ ガイド延設部
３１ エレメント
３３ 金属リング（リング）
３９ 可動側プーリ半体
４０ 固定側プーリ半体
５４ 補助リブ

Claims (3)

1. 固定側プーリ半体及び該固定側プーリ半体に対して軸方向に相対移動可能な可動側プーリ半体をそれぞれ有するドライブプーリ及びドリブンプーリと、
   前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリに巻き掛けられた複数のエレメント及び複数のリングを有するベルトと、
   前記ドリブンプーリの前記固定側プーリ半体に設けられたパーキングギヤと、
   揺動することにより前記パーキングギヤと嵌合可能なパーキングポールと、
   前記パーキングポールを揺動させるパーキングロッドと、
   前記パーキングロッドを案内するガイド部材と、をケース内に備え、
   前記ドライブプーリ及び前記ドリブンプーリの溝幅を変化させることで変速比を変化させ、駆動源からの駆動力を車輪に伝達させる無段変速機であって、
   前記ケースは、
   前記ガイド部材を支持するガイド支持部と、
   前記ガイド支持部から延設され、前記ドライブプーリとの隙間が所定の幅以下になるように形成される補助リブと、を有する、無段変速機。
2. 請求項１に記載の無段変速機であって、
   前記ガイド部材は、前記ドライブプーリに向かって延設されたガイド延設部を有する、無段変速機。
3. 請求項２に記載の無段変速機であって、
   前記ガイド延設部は、前記補助リブの側面の少なくとも一部を覆うように設けられる、無段変速機。

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