CN104061301B - 无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无级变速器，其可减少可动轮和旋转轴之间的背隙，可提高动力传递效率，可削减制造成本，并可提高商品性。无级变速器（1）具有：驱动轴（11）、驱动滑轮（10）、从动轴（21）、从动滑轮（20）、以及绕挂在驱动滑轮（10）和从动滑轮（20）之间的金属带（30）。驱动滑轮（10）具有：固定轮（12），其以不能在轴线方向上移动的方式设置在驱动轴（11）上，并一体地旋转；可动轮（13），其以能够在轴线方向上滑动的方式设置在驱动轴（11）上，并一体地旋转；以及环状的环部件（15），其被压入到可动轮（13）的与固定轮（12）相反侧的端部，并与端部的外周面嵌合。

Description

无级变速器

技术领域

本发明涉及将无端的金属带或金属链绕挂在2个滑轮之间的无级变速器。

背景技术

以往，作为无级变速器，公知有专利文献1记载的无级变速器。该无级变速器是带式的无级变速器，具有：2个滑轮、和绕挂在它们之间的无端的金属带。各滑轮是固定轮和可动轮组合而成的，其设置在旋转轴上。可动轮相对于旋转轴通过花键嵌合而安装成能够滑动，在可动轮的与该固定轮相反侧的端部安装有环状的支撑部件。

该支撑部件支撑对旋转轴起作用的可动轮的径向载荷，该支撑部件形成为截面L字状，并一体地具有圆筒部和凸缘部。在该支撑部件的情况下，通过将该圆筒部压入到可动轮的内孔而安装在可动轮上。并且，支撑部件在圆筒部的内周面与旋转轴嵌合，由此，当在旋转轴的旋转过程中径向载荷从可动轮作用于旋转轴时，圆筒部与旋转轴抵接，从而支撑径向载荷。

专利文献1：日本特开2010－242922号公报

根据上述以往的无级变速器，在将支撑部件安装在可动轮上时，支撑部件的圆筒部被压入到可动轮的内孔中，因而由于该压入时的加载而使可动轮的内孔扩大，从而旋转轴的花键齿和可动轮的花键齿之间的间隙扩大，导致背隙增大。其结果是，金属带相对于滑轮的滑动增大，招致动力传递效率下降，从而存在商品性下降的可能性。

并且，由于相同原因，有必要使可动轮和支撑部件相对于旋转轴高精度地进行中心对准，因而在可动轮的内孔和支撑部件的圆筒部中，要求高的加工精度，相应地，招致制造成本的增大。而且，在该加工精度低的情况下，可动轮无法相对于旋转轴顺利地滑动，从而得到合适的变速比延迟，结果，存在商品性下降的可能性。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而作成的，本发明的目的是提供一种可减少可动轮和旋转轴之间的背隙、可提高动力传递效率、可削减制造成本、并可提高商品性的无级变速器。

为了达到上述目的，技术方案1涉及的无级变速器1的特征在于，无级变速器1具有：旋转自如的驱动轴11，其由动力驱动；驱动滑轮10，其设置在驱动轴11上；旋转自如的从动轴21，其沿着驱动轴11设置；从动滑轮20，其设置在从动轴21上；以及无端的动力传递部件（金属带30），其绕挂在驱动滑轮10和从动滑轮20之间，从驱动滑轮10向从动滑轮20传递动力，驱动滑轮10和从动滑轮20中的至少一个滑轮具有：固定轮12、22，其以不能在轴线方向上移动的方式设置在旋转轴上，并与旋转轴一体地旋转，所述旋转轴是设置有这一个滑轮的驱动轴11和从动轴21中的一方；可动轮13、23，其以能够在轴线方向上滑动的方式设置在旋转轴上，并与旋转轴一体地旋转；以及环状的压入部件（环部件15），其被压入到可动轮13的与固定轮12相反侧的端部，并与端部的外周面嵌合。

根据该无级变速器，由于环状的压入部件被压入到可动轮的与固定轮相反侧的端部，并与端部的外周面嵌合，因而与专利文献1的情况不同，可动轮处于由压入部件紧固在旋转轴侧的状态，从而可减少可动轮和旋转轴之间的间隙即背隙。由此，与专利文献1的情况相比，可减少金属带相对于滑轮的滑动，可提高动力传递效率，并可提高商品性。

并且，由于相同原因，作为用于将压入部件安装到可动轮上的结构，无需在可动轮内形成专利文献1那样的内孔，从而相应地，可动轮的制作变得容易，可削减制造成本。其结果是，可进一步提高商品性。

技术方案2涉及的发明的特征在于，在技术方案1记载的无级变速器1中，压入部件（环部件15）具有中空的突出部（支撑部15b），该突出部突出到与可动轮13的端部相比靠轴线方向外侧的位置，并与旋转轴的外周面滑动接触。

根据该无级变速器，压入部件具有中空的突出部，该突出部突出到与可动轮的端部相比靠轴线方向外侧的位置，并与旋转轴的外周面滑动接触，因而通过该突出部，可使可动轮相对于旋转轴进行中心对准，并且即使当径向载荷从可动轮作用于旋转轴时，也能够使用压入部件支撑该径向载荷。其结果是，可进一步提高商品性。

附图说明

图1是示意性示出本发明的一个实施方式涉及的无级变速器和应用了该无级变速器的车辆的动力系统的结构的图。

图2是示出无级变速器的驱动滑轮的结构的剖视图。

图3是示出环部件的结构的剖视图。

图4是示出环部件的变型例的剖视图。

标号说明

1：无级变速器；10：驱动滑轮；11：驱动轴；12：固定轮；13：可动轮；15：环部件（压入部件）；15b：支撑部（突出部）；20：从动滑轮；21：从动轴；22：固定轮；23：可动轮；30：金属带（动力传递部件）。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一个实施方式涉及的无级变速器。如图1所示，本实施方式的无级变速器1应用于车辆V的驱动系统，该车辆V是4轮类型的车辆，其具有一对驱动轮DW、DW和一对从动轮（未图示）。另外，在以下说明中，为了方便起见，将图1和图2的左侧称为“左”，将右侧称为“右”。

如该图所示，该车辆V具有汽油发动机类型的内燃机（以下称为“发动机”）3作为动力源。该发动机3经由变矩器4、输入轴5、无级变速器1、前进离合器6、前进后退切换机构7和差动齿轮机构8等，与驱动轴DW、DW连结，发动机3的动力经由这些要素1、4～8被传递到驱动轮DW、DW。

该变矩器4设置在发动机3的曲轴3a和输入轴5之间，将两者连结。该变矩器4具有锁止离合器4a，该锁止离合器4a的动作由控制装置（未图示）控制。当锁止离合器4a被切断时，该变矩器4将曲轴3a的旋转经由油传递到输入轴5，并且，当锁止离合器4a被连接时，该变矩器4将曲轴3a的旋转直接传递到输入轴5。

该输入轴5经由未图示的轴承旋转自如地被支撑在变速器壳体（未图示）上，在该输入轴5上，相互同心地配置有中空的驱动轴11、无级变速器1的后述的驱动滑轮10、前进离合器6和前进后退切换机构7。后面对该无级变速器1的结构进行描述。

前进离合器6对输入轴5和驱动轴11之间进行连接和切断，其由外离合器板6a和内离合器板6b等构成，外离合器板6a一体地安装在驱动轴11的左端部，内离合器板6b一体地安装在输入轴5的无级变速器1和前进后退切换机构7之间的部位。该前进离合器6的动作由所述的控制装置控制。在该情况下，当前进离合器6被连接时，输入轴5和驱动轴11相互连结，另一方面，当前进离合器6被切断时，两者之间被切断。

并且，前进后退切换机构7是由双小齿轮类型的行星齿轮机构7a和倒档制动器7b组合而成的。在该行星齿轮机构7a中，其太阳轮同心固定在输入轴5上，行星架与前进离合器6的外离合器板6a连结，并且齿圈与倒档制动器7b连结。该倒档制动器7b的动作由所述的控制装置控制。在该情况下，当倒档制动器7b被连接时，齿圈与变速器壳体连结而被保持成不能旋转，另一方面，当倒档制动器7b被切断时，齿圈被释放成能够旋转。

而且，发动机3的旋转即输入轴5的旋转经由无级变速器1被传递到从动轴21，在该从动轴21的右端部设置有齿轮21a。该齿轮21a经由设置在输出轴40上的大小齿轮41、42，与差动齿轮机构8的齿轮8a机械连结。由此，输入轴5的旋转被传递到差动齿轮机构8。

根据以上结构，在车辆V中，在发动机3的运转过程中，当前进离合器6被连接且倒档制动器7b被切断时，输入轴5和驱动轴11一体旋转，发动机3的动力经由无级变速器1和输出轴40被传递到驱动轮DW。由此，车辆V可前进行驶。并且，当前进离合器6被切断、倒档制动器7b被连接时，驱动轴11向与输入轴5相反的方向旋转，从而车辆V可后退行驶。

下面，对所述的无级变速器1进行说明。该无级变速器1是带式无级变速器，其由驱动滑轮10、从动滑轮20、卷绕在这些滑轮10、20上的金属带30（动力传递部件）等构成。在该情况下，由于驱动滑轮10和从动滑轮20构成为相同，因而以下以驱动滑轮10为例进行说明。

如图2所示，驱动滑轮10设置在中空的驱动轴11上，该驱动轴11是金属制轴，其通过轴承18和未图示的轴承旋转自如地被支撑在变速器壳体上。

驱动滑轮10是金属制滑轮，其具有：固定轮12、可动轮13、缸筒部件14和环部件15等，这些要素12～15均与驱动轴11同心配置。固定轮12具有与驱动轴11一体形成的圆盘状的壁部12a，壁部12a的右侧面成为越是朝向径向外侧，与可动轮13的间隔就越宽的倾斜面12b。

并且，可动轮13一体地具有：圆盘状的壁部13a、从壁部13a的内端向右方延伸的基部13c、以及从壁部13a的外端向右方延伸的圆筒部13f。壁部13a的左侧面成为越是朝向径向外侧，与固定轮12的间隔就越宽的倾斜面13b。通过这些倾斜面12b、13b，在固定轮12和可动轮13之间形成有V字槽，所述的金属带30在嵌入到该V字槽中的状态下卷绕在驱动滑轮10上。

并且，基部13c是圆筒状，以其内孔与驱动轴11的外周面嵌合。在基部13c的右半部的内周面，在全周形成有花键齿13d。而且，在驱动轴11的对应位置的外周面，也在全周形成有花键齿11a，这些花键齿13d、11a相互啮合。即，可动轮13通过花键嵌合，以能够在轴线方向上滑动且一体旋转的方式安装在驱动轴11上。

并且，基部13c的右半部是圆筒状，其外周面成为直径比除此以外的部分小的安装部13e，在该安装部13e上安装有所述的环部件15。

该环部件15是金属制部件，如图3所示，其具有：环状的圆环部15a、和一体地形成在该圆环部15a的右端的支撑部15b。该圆环部15a的内周面构成为直径比上述安装部13e的外周面稍小，通过将该圆环部15a压入到安装部13e，使得环部件15在防脱状态下安装在安装部13e上。

并且，支撑部15b具有截面为圆形的孔15d，并经由该孔15d与驱动轴11滑动接触。由此，通过该支撑部15c，使可动轮13相对于驱动轴11进行中心对准，并对在驱动轴11的旋转过程中作用于可动轮13的径向载荷进行支撑。而且，在支撑部15b中，如果适当地卸掉在压入到安装部13e时作用于圆环部15a的载荷而不使其传递，则孔15d不会产生由于压入引起的尺寸变化，环部件15与驱动轴11的中心对准变得容易。因此，在本实施方式中，作为用于卸掉将圆环部15a压入到安装部13e时作用的载荷的结构的一例，在环部件15上设置有截面为U字状的内槽15c。另外，在本实施方式中，环部件15相当于压入部件，支撑部15b相当于突出部。

另一方面，缸筒部件14经由轴承18和固定部件19，以不能在轴线方向上移动的方式固定在驱动轴11上，其具有：从驱动轴11向径向外侧延伸的壁部14a、和从该壁部14a的前端一体地向可动轮13侧延伸的圆筒部14b。

该缸筒部件14和可动轮13之间的空间成为油室16。并且，在可动轮13的圆筒部13f的右端部形成有截面为U字状的环状槽，在该环状槽上安装有油封17。经由该油封17，将可动轮13的圆筒部13f和缸筒部件14的圆筒部14b之间保持为液密状态，由此，油室16被保持为液密状态。经由未图示的给油路向该油室16供给工作油。

驱动滑轮10按以上方式构成，从动滑轮20如以下所述与驱动滑轮10构成为相同。即，从动滑轮20设置在从动轴21上，该从动轴21是金属制轴，其与驱动轴11平行配置，并通过轴承（未图示）旋转自如地被支撑在变速器壳体上。

从动滑轮20是金属制滑轮，其具有固定轮22、可动轮23和缸筒部件24等，这些要素22～24均与所述的要素12～14构成为相同，因而省略其详细说明。在固定轮22和可动轮23之间形成有V字槽，所述的金属带30在嵌入到该V字槽中的状态下卷绕在从动滑轮20上。

并且，尽管未图示，然而在从动滑轮20的可动轮23上安装有与环部件15相同的环部件。由此，通过该环部件，使可动轮23相对于从动轴21进行中心对准，并对在从动轴21的旋转过程中作用于可动轮23的径向载荷进行支撑。

并且，在该从动滑轮20的情况下，可动轮23和缸筒部件24之间的空间成为与驱动滑轮10的油室16相同的油室26，经由未图示的给油路向该油室26供给工作油。

在按以上构成的无级变速器1中，向2个油室16、26供给的工作油供给量由控制装置控制。更具体地说，控制装置根据发动机3的运转状态、未图示的油门踏板的操作量和车辆V的速度等，设定成为无级变速器1的变速比的目标的目标变速比，根据该目标变速比，控制向油室16、26内供给的工作油供给量。由此，控制可动轮13和固定轮12之间的V字槽的宽度、以及可动轮23和固定轮22之间的V字槽的宽度，以使无级变速器1的实际变速比成为目标变速比。

如以上所述，根据本实施方式的无级变速器1，由于环状的环部件15被压入到可动轮13的安装部13e，并与安装部13e的外周面嵌合，因而与专利文献1的情况不同，可动轮13处于由环部件15紧固在驱动轴11侧的状态，从而可减少可动轮13和驱动轴11之间的背隙。而且，由于与环部件15相同的环部件也设置在从动滑轮20的可动轮23上，因而在可动轮23中也能得到与上述相同的效果。由此，与专利文献1相比，可减少金属带30相对于驱动滑轮10和从动滑轮20的滑动，可减少金属带30的磨损，从而其结果是，可提高动力传递效率，并可提高商品性。

并且，由于相同原因，作为用于将环部件15安装到可动轮13上的结构，无需在可动轮13内形成专利文献1那样的内孔，从而相应地，可动轮13的制作变得容易，可削减制造成本。其结果是，可进一步提高商品性。

而且，环部件15的支撑部15b突出到与可动轮13的端部相比靠轴线方向外侧的位置，并以其孔15d与驱动轴11的外周面滑动接触，因而通过该支撑部15b，可使可动轮13相对于驱动轴11进行中心对准，并且即使当径向载荷从可动轮13作用于驱动轴11时，也可以使用环部件15支撑该径向载荷。由此，可进一步提高商品性。

另外，在与所述的环部件15相比有必要进一步减少可动轮13和驱动轴11之间的背隙的情况下，也可以使用图4所示的环部件50来取代环部件15。该环部件50是金属制部件，如图4所示，其具有：环状的圆环部50a、和一体地形成在该圆环部50a的右端的支撑部50b。

该圆环部50a的内周面构成为直径比上述安装部13e的外周面稍小，通过将该圆环部50a压入到安装部13e，使得环部件50在防脱状态下安装在安装部13e上。并且，该圆环部50a与环部件15的圆环部15a相比径向的厚度被设定得大，从而将可动轮13紧固在驱动轴11侧的紧固力比环部件15大。由此，通过使用该环部件50，可进一步减少可动轮13和驱动轴11之间的背隙。

并且，进一步减少可动轮13和驱动轴11之间的背隙的方法不限于此，也可以构成为，通过进一步减小环部件15的圆环部15a的内径尺寸，将压入余量设定得更大，从而进一步减少背隙。

另外，实施方式是将本发明的无级变速器1应用于车辆V的动力系统的例子，然而本发明的无级变速器不限于此，也能够应用于船舶等其它工业设备。

并且，实施方式是使用环部件15作为压入部件的例子，然而本发明的压入部件不限于此，只要是被压入到可动轮的与固定轮相反侧的端部并与该端部的外周面嵌合的环状的部件即可。而且，实施方式是将作为压入部件的环部件15设置在驱动滑轮10和从动滑轮20双方上的例子，然而也可以将本发明的压入部件仅设置在驱动滑轮10和从动滑轮20中的一方上。

并且，实施方式是使用金属带30作为动力传递部件的例子，然而本发明的动力传递部件不限于此，只要是绕挂在驱动滑轮和从动滑轮之间并从驱动滑轮向从动滑轮传递动力的无端的部件即可。例如，作为动力传递部件，也可以使用无端的金属链、无端的合成树脂制带、无端的合成橡胶带、无端的由金属和合成树脂组合而成的带。

而且，实施方式是将驱动轴11和从动轴21相互平行配置的例子，然而本发明的驱动轴和从动轴的配置不限于此，只要是从动轴沿着驱动轴设置的关系即可。例如，也可以将从动轴设置为相对于驱动轴稍许倾斜的状态。

并且，实施方式是将固定轮12与作为旋转轴的驱动轴11一体形成的例子，然而本发明的固定轮不限于此，只要是以不能在轴线方向上移动的方式设置在旋转轴上、且与旋转轴一体旋转的固定轮即可。例如，也可以将固定轮12作为与驱动轴11分开的部件，以在轴线方向上不可移动且与驱动轴11一体旋转的方式安装在驱动轴11上。

而且，实施方式是通过使花键齿11a、13d之间啮合而形成花键嵌合、从而使可动轮13以滑动自如且一体旋转的方式安装在驱动轴11上的例子，然而取而代之，也可以使用滚珠花键或滚柱花键等将可动轮13安装在驱动轴11上。

Claims (2)

1.一种无级变速器，其特征在于，所述无级变速器具有：

旋转自如的驱动轴，其由动力驱动；

驱动滑轮，其设置在该驱动轴上；

旋转自如的从动轴，其沿着所述驱动轴设置；

从动滑轮，其设置在所述从动轴上；以及

无端的动力传递部件，其绕挂在所述驱动滑轮和所述从动滑轮之间，从该驱动滑轮向该从动滑轮传递动力，

所述驱动滑轮和所述从动滑轮中的至少一个滑轮具有：

固定轮，其以不能在轴线方向上移动的方式设置在旋转轴上，并与该旋转轴一体地旋转，所述旋转轴是设置有这一个滑轮的所述驱动轴和所述从动轴中的一方；

可动轮，其以能够在轴线方向上滑动的方式设置在所述旋转轴上，并与所述旋转轴一体地旋转；以及

环状的压入部件，其被压入到该可动轮的与所述固定轮相反侧的端部，并与该端部的外周面嵌合，

所述可动轮处于由所述环状的压入部件紧固在旋转轴侧的状态，从而减少所述可动轮和所述旋转轴之间的背隙。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述压入部件具有中空的突出部，所述突出部突出到与所述可动轮的所述端部相比靠轴线方向外侧的位置，并与所述旋转轴的外周面滑动接触。