JP4052997B2 - 金属ベルト式無段変速機の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドライブプーリおよびドリブンプーリに金属ベルトを巻き掛け、前記両プーリの溝幅を変更することで変速比を無段階に制御する金属ベルト式無段変速機に関し、特に、そのドライブプーリ、ドリブンプーリおよび金属ベルトを潤滑する潤滑装置に関する。

下記特許文献１には、かかる金属ベルト式無段変速機において、ドライブプーリおよびドリブンプーリの間に配置した噴射ノズルから潤滑油を噴射することで、ドライブプーリ、ドリブンプーリおよび金属ベルトを潤滑するものが記載されている。
特開昭６０−１５９４６８号公報

ところで、噴射ノズルから噴射される潤滑油の量を抑えながら潤滑効果を高めるには、必要最小限の潤滑油を放射状に噴射して広範囲に散布することが望ましい。従来は、噴射ノズルの潤滑油噴射孔に設けた絞りによって潤滑油の流量を規制していたが、潤滑油の流量と噴射形状とは一方を決めると他方も決まってしまう関係にあるため、両方の要件を満たすことは困難であった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属ベルト式無段変速機のプーリおよび金属ベルトを潤滑する潤滑油の流量および噴射形状の両方を適切に設定できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンに接続されたドライブシャフトと、ドライブシャフトに平行に配置されて駆動輪に接続されたドリブンシャフトと、ドライブシャフトに設けられた溝幅が可変なドライブプーリと、ドリブンシャフトに設けられた溝幅が可変なドリブンプーリと、ドライブプーリおよびドリブンプーリに巻き掛けられた金属ベルトと、金属ベルトの内周側に配置されてドライブプーリ、ドリブンプーリおよび金属ベルトを潤滑する潤滑油を噴射する噴射ノズルとを備えた金属ベルト式無段変速機の潤滑装置において、噴射ノズルは、潤滑油を噴射する潤滑油噴射孔と、この潤滑油噴射孔の上流側に連なる潤滑油供給通路と、この潤滑油供給通路の基端に設けられた端壁と、この端壁に形成された小孔よりなる流量規制部と、を備えたことを特徴とする金属ベルト式無段変速機の潤滑装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、流量規制部は潤滑油噴射孔よりも小径であることを特徴とする金属ベルト式無段変速機の潤滑装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、噴射ノズルの流量規制部よりも先端側に潤滑油溜まりが設けられたことを特徴とする金属ベルト式無段変速機の潤滑装置が提案される。

請求項１の構成によれば、噴射ノズルの、潤滑油噴射孔の上流側に連なる潤滑油供給通路に流量規制部を設けたので、潤滑油の流量を所望の値に規制しながら潤滑油噴射孔からの潤滑油の噴射速度を低下させ、その潤滑油を放射状に噴射して充分な潤滑効果を確保することができる。また、噴射ノズルに流量規制部を設けたので、噴射ノズルを取り付けるだけで流量規制部を自動的に設けることができ、加工や組付が容易になる。

請求項２の構成によれば、流量規制部を潤滑油噴射孔よりも小径としたので、他の潤滑部に影響を与えずに噴射ノズルから噴射される潤滑油の流量を規制することができる。

請求項３の構成によれば、噴射ノズルの流量規制部よりも先端側に潤滑油溜まりを設けたので、噴射ノズル内の潤滑油の流れが潤滑油溜まりと干渉して噴射ノズルからの潤滑油の噴射形態が適切なものとなる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は金属ベルト式無段変速機を搭載した車両の動力伝達系のスケルトン図、図２は金属ベルト式無段変速機の要部正面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は金属ベルト式無段変速機の要部斜視図、図５は図３の要部拡大図、図６は図５の６方向矢視図である。

図１に示すように、車両用の金属ベルト式無段変速機Ｔは平行に配置されたドライブシャフト１およびドリブンシャフト２を備えており、エンジンＥのクランクシャフト３の左端はダンパー４を介してドライブシャフト１の右端に接続される。

ドライブシャフト１に支持されたドライブプーリ５は、該ドライブシャフト１に対して相対回転自在な固定側プーリ半体５ａと、この固定側プーリ半体５ａに対して軸方向摺動自在な可動側プーリ半体５ｂとを備える。可動側プーリ半体５ｂは、作動油室６に作用する油圧により固定側プーリ半体５ａとの間の溝幅が可変である。ドリブンシャフト２に支持されたドリブンプーリ７は、該ドリブンシャフト２に一体に形成された固定側プーリ半体７ａと、この固定側プーリ半体７ａに対して軸方向摺動自在な可動側プーリ半体７ｂとを備える。可動側プーリ半体７ｂは、作動油室８に作用する油圧により固定側プーリ半体７ａとの間の溝幅が可変である。そしてドライブプーリ５とドリブンプーリ７との間に、２本の金属リング集合体に多数の金属エレメントを装着した金属ベルト９が巻き掛けられる。

ドライブシャフト１の左端に、前進変速段を確立する際に係合してドライブシャフト１の回転を同方向にドライブプーリ５に伝達するフォワードクラッチ１０と、後進変速段を確立する際に係合してドライブシャフト１の回転を逆方向にドライブプーリ５に伝達するリバースブレーキ１１とを備えた、シングルピニオン式の遊星歯車機構よりなる前後進切換機構１２が設けられる。前後進切換機構１２のサンギヤ２７はドライブシャフト１に固定され、プラネタリキャリヤ２８はリバースブレーキ１１によりケーシングに拘束可能であり、リングギヤ２９はフォワードクラッチ１０によりドライブプーリ５に結合可能である。

ドリブンシャフト２の右端に設けられる発進用クラッチ１３は、ドリブンシャフト２に相対回転自在に支持した第１中間ギヤ１４を該ドリブンシャフト２に結合する。ドリブンシャフト２と平行に配置された中間軸１５に、前記第１中間ギヤ１４に噛合する第２中間ギヤ１６が設けられる。ディファレンシャルギヤ１７のギヤボックス１８に設けた入力ギヤ１９に、前記中間軸１５に設けた第３中間ギヤ２０が噛合する。ギヤボックス１８にピニオンシャフト２１，２１を介して支持した一対のピニオン２２，２２に、ギヤボックス１８に相対回転自在に支持した左車軸２３および右車軸２４の先端に設けたサイドギヤ２５，２６が噛合する。左車軸２３および右車軸２４の先端にそれぞれ駆動輪Ｗ，Ｗが接続される。

しかして、セレクトレバーでフォワードレンジを選択すると、油圧制御ユニットＵ２からの指令により、先ずフォワードクラッチ１０が係合し、その結果ドライブシャフト１はドライブプーリ５に一体に結合される。続いて発進用クラッチ１３が係合し、エンジンＥのトルクがドライブシャフト１、ドライブプーリ５、金属ベルト９、ドリブンプーリ７、ドリブンシャフト２およびディファレンシャルギヤ１７を経て駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、車両は前進発進する。セレクトレバーでリバースレンジを選択すると、油圧制御ユニットＵ２からの指令により、リバースブレーキ１１が係合してドライブプーリ５がドライブシャフト１の回転方向と逆方向に駆動されるため、発進用クラッチ１３の係合により車両は後進発進する。

このようにして車両が発進すると、油圧制御ユニットＵ２からの指令でドライブプーリ５の作動油室６に供給される油圧が増加し、ドライブプーリ５の可動側プーリ半体５ｂが固定側プーリ半体５ａに接近して有効半径が増加するとともに、ドリブンプーリ７の作動油室８に供給される油圧が減少し、ドリブンプーリ７の可動側プーリ半体７ｂが固定側プーリ半体７ａから離反して有効半径が減少することにより、金属ベルト式無段変速機ＴのレシオがＬＯＷ側からＯＤ側に向けて連続的に変化する。

図２〜図４に示すように、金属ベルト式無段変速機Ｔのミッションケース３１およびサイドカバー３２に挟まれた中間プレート３３にドライブシャフト１およびドリブンシャフト２の軸端が支持されており、ドライブシャフト１には中間プレート３３側から順番に前後進切換機構１２、ドライブプーリ５の固定側プーリ半体５ａおよびドライブプーリ５の可動側プーリ半体５ｂが支持され、またドリブンシャフト２には中間プレート３３側から順番にドリブンプーリ７の可動側プーリ半体７ｂおよびドリブンプーリ７の固定側プーリ半体７ａが支持される。

図５および図６を併せて参照すると明らかなように、ドライブプーリ５、ドリブンプーリ７および金属ベルト９を潤滑する潤滑油を噴射する噴射ノズル３４は、内部に潤滑油供給通路３４ａを備えた金属パイプをクランク状に屈曲させたもので、先端は閉塞３４ｂされ、先端近傍に潤滑油噴射孔３４ｃが形成され、基端に設けられた端壁３４ｄに小孔よりなる流量規制部３４ｅが形成される。潤滑油噴射孔３４ｃは潤滑油供給通路３４ａの先端よりも若干手前位置に開口しており、潤滑油噴射孔３４ｃと潤滑油供給通路３４ａの先端との間に潤滑油溜まり３４ｆが形成される。

そして噴射ノズル３４の基端近傍に溶接した板状ブラケット３５がボルト３６で中間プレート３３に固定される。噴射ノズル３４の基端近傍は、中間プレート３３に形成した取付孔３３ａに液密に嵌合し、噴射ノズル３４の流量規制部３４ｅは中間プレート３３に形成した油路３３ｂを介して図示せぬオイルポンプに連通する。

噴射ノズル３４の先端近傍は金属ベルト９の回転面を横切るように延びており、潤滑油噴射孔３４ｃは金属ベルト９の回転面の略中央に位置し、かつドライブプーリ５と金属ベルト９とを指向している。金属ベルト式無段変速機Ｔの変速比が変化すると、金属ベルト９の回転軌跡は図３の実線位置（ＬＯＷ状態）と鎖線位置（ＯＤ状態）との間で移動するが、何れの状態でも金属ベルト９と干渉しない位置に噴射ノズル３４が配置されている。

図６から明らかなように、本実施例では、噴射ノズル３４の潤滑油噴射孔３４ｃの直径Ｄ１は、流量規制部３４ｅの直径Ｄ２よりも小径になっている。実施例における潤滑油噴射孔３４ｃの直径Ｄ１は１．６ｍｍであり、流量規制部３４ｅの直径Ｄ２は１．０ｍｍであるが、それに限定されるものではない。

しかして、金属ベルト式無段変速機Ｔの運転時に図示せぬオイルポンプから中間プレート３３の油路３３ｂに供給された潤滑油は、噴射ノズル３４の流量規制部３４ｅおよび潤滑油供給通路３４ａを経て、潤滑油噴射孔３４ｃからドライブプーリ５と金属ベルト９とに噴射され、ドライブプーリ５および金属ベルト９の潤滑に供される。そして回転する金属ベルト９に付着した潤滑油によりドリブンプーリ７も潤滑される。

さて、オイルポンプの吐出圧を元圧として調圧した潤滑油供給通路３４ａの油圧が０．３ＭＰａの状態で噴射ノズル３４から所定の流量（例えば、毎分１リットル）で潤滑油を噴射する場合、仮に流量規制部３４ｅが存在しないと潤滑油噴射孔３４ｃの直径Ｄ１を０．９６ｍｍに減少させる必要があり、そのために噴射速度が過大になって潤滑油は放射状に噴射されずに直線状に噴射されてしまい、充分な潤滑効果が期待できなくなる。それに対して本実施例では、潤滑油噴射孔３４ｃの上流側に、該潤滑油噴射孔３４ｃと径の異なる流量規制部３４ｅを配置したことで、潤滑油の流れを所望の流量に規制しながら潤滑油噴射孔３４ｃからの噴射速度を低下させ、その潤滑油を放射状に噴射して充分な潤滑効果を発揮させることができる。

このとき、潤滑油噴射孔３４ｃよりも潤滑油供給通路３４ａの先端側に潤滑油溜まり３４ｆが形成されているので、潤滑油供給通路３４ａ内の潤滑油の流れが潤滑油溜まり３４ｆと干渉して潤滑油噴射孔３４ｃからの潤滑油の噴射形態が適切なものとなる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では潤滑油噴射孔３４ｃの直径Ｄ１を１．６ｍｍ、流量規制部３４ｅの直径Ｄ２を１．０ｍｍに設定しているが、Ｄ１，Ｄ２の値は実施例に限定されるものではない。但し、実施例の如く流量規制部３４ｅの直径Ｄ２を潤滑油噴射孔３４ｃの直径Ｄ１よりも小径にしておけば、他の潤滑部に影響を与えずに潤滑油噴射孔３４ｃに供給される潤滑油の流量を規制することができる。

金属ベルト式無段変速機を搭載した車両の動力伝達系のスケルトン図 金属ベルト式無段変速機の要部正面図 図２の３−３線断面図 金属ベルト式無段変速機の要部斜視図 図３の要部拡大図 図５の６方向矢視図

符号の説明

１ ドライブシャフト
２ ドリブンシャフト
５ ドライブプーリ
７ ドリブンプーリ
９ 金属ベルト
３４ 噴射ノズル
３４ａ 潤滑油供給通路
３４ｃ 潤滑油噴射孔
３４ｅ 流量規制部
３４ｆ 潤滑油溜まり
Ｅ エンジン
Ｗ 駆動輪

Claims (3)

1. エンジン（Ｅ）に接続されたドライブシャフト（１）と、
   ドライブシャフト（１）に平行に配置されて駆動輪（Ｗ）に接続されたドリブンシャフト（２）と、
   ドライブシャフト（１）に設けられた溝幅が可変なドライブプーリ（５）と、
   ドリブンシャフト（２）に設けられた溝幅が可変なドリブンプーリ（７）と、
   ドライブプーリ（１）およびドリブンプーリ（７）に巻き掛けられた金属ベルト（９）と、
   金属ベルト（９）の内周側に配置されてドライブプーリ（５）、ドリブンプーリ（７）および金属ベルト（９）を潤滑する潤滑油を噴射する噴射ノズル（３４）と、
   を備えた金属ベルト式無段変速機の潤滑装置において、
   噴射ノズル（３４）は、潤滑油を噴射する潤滑油噴射孔（３４ｃ）と、この潤滑油噴射孔（３４ｃ）の上流側に連なる潤滑油供給通路（３４ａ）と、この潤滑油供給通路（３４ａ）の基端に設けられた端壁（３４ｄ）と、この端壁（３４ｄ）に形成された小孔よりなる流量規制部（３４ｅ）と、
   を備えたことを特徴とする金属ベルト式無段変速機の潤滑装置。
2. 流量規制部（３４ｅ）は潤滑油噴射孔（３４ｃ）よりも小径であることを特徴とする、請求項１に記載の金属ベルト式無段変速機の潤滑装置。
3. 噴射ノズル（３４）の潤滑油噴射孔（３４ｃ）よりも先端側に潤滑油溜まり（３４ｆ）が設けられたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の金属ベルト式無段変速機の潤滑装置。

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