JPH0222266B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車や農業機械等において変速装
置の一部として使用される有効径が可変の可変プ
ーリ装置に関し、特に、プーリをスプリングの付
勢力によつてベルトの張力に対応した有効径に自
動的に調整する機構に関するものである。

（従来の技術） 従来より、ベルト伝動を利用したベルト式変速
装置として、互いに平行に配置された１対の入出
力軸の各々に、入出力軸の各々に対して回転一体
にかつ摺動不能に固定された固定シエイブと、各
軸に可動シエイブとの間にＶ字状のベルト溝を形
成するように対向配置されて回転一体にかつ摺動
自在に支持された可動シエイブとからなる可変プ
ーリを設けるとともに、これら両可変プーリのベ
ルト溝間にベルト部材を巻き掛け、各可変プーリ
の可動シエイブを軸方向に移動させて固定シエイ
ブに接離させ、両シエイブ間のベルト溝に巻き掛
けられるベルト部材に対する有効半径を変えるこ
とにより、入出力軸間の変速比を可変制御するよ
うにしたものはよく知られている。

そして、通常、上記入力軸上の可変プーリを駆
動プーリとし、その可動シエイブを例えば油圧に
より軸方向に移動させることにより、その駆動プ
ーリの有効径を変える一方、出力軸上の可変プー
リは従動プーリとし、その可動シエイブをスプリ
ングによつて固定シエイブ側に付勢して、上記駆
動プーリの有効径の変化に伴うベルト部材の位置
変動に応じて従動プーリの有効径を自動的に調整
するようになされている。

ところで、上記従動プーリにおける可動シエイ
ブにスプリングによつて付勢力を与える場合、両
シエイブ間のベルト溝の間隔を狭めた状態で設計
上の所定のばね力が作用するように設定される。
しかし、このスプリングのばね力は一定であるの
で、プーリの有効径が増大してベルト溝の間隔が
拡がつたときには、それに伴いスプリングが圧縮
変形してそのばね力が目標以上まで増大すること
となり、その結果、ベルト部材が両シエイブ間で
強く押圧挟持されてベルト部材の耐久性が悪化し
たり、動力伝達効率が低下したりする等の不具合
があつた。

そこで、従来、例えば特開昭58−46250号公報
に示されるように、可動シエイブを固定シエイブ
側に付勢するスプリングの受座を回転軸上に遊嵌
合するとともに、そのスプリング受座に、回転軸
と直交する方向のシフト軸回りに揺動可能なシフ
トフオークの先端部を連結し、このシフトフオー
クの揺動によつてスプリング受座をベルト溝の間
隔の増減変化に応じて回転軸の軸方向に移動させ
ることにより、スプリングの可動シエイブに作用
する付勢力を常時略一定に調整するようにしたも
のが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この提案のものでは、シフトフオー
クの揺動によりスプリング受座を回転軸の軸方向
に移動させるので、スプリング受座の移動可能範
囲はシフトフオークの円弧運動軌跡とスプリング
受座の直線運動軌跡とがほぼ重なる僅かな範囲内
に限定されることになる。このため、両シエイブ
間のベルト溝の最大間隔をあまり大きくすること
はできず、可変プーリの変速比を増大するのに限
度があるとともに、スプリングのばね力の調整範
囲も限定されるという欠点があつた。

また、スプリング受座をシフトフオークにより
移動調整するので、スプリングのばね力の調整精
度が低くなるという問題も避けられ得ない。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、
その目的は、上記のスプリング受座を回転軸上で
ねじ送りしてスプリングの可動シエイブに対する
付勢力を調整するようにすることにより、ベルト
部材の耐久性の向上等を図りながら、スプリング
受座の回転軸上での移動可能範囲を増大させると
ともに、その移動調整精度を高めるようにし、よ
つて可変プーリの変速比の増大化、スプリングの
ばね力調整範囲の拡大化及びその調整精度の向上
を図ろうとすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、回転軸
に回転一体にかつ摺動不能に固定された固定シエ
イブと、回転軸に軸方向に摺動自在にかつ回転一
体に支持された可動シエイブとを備え、上記可動
シエイブを固定シエイブに対し接離させて両シエ
イブ間に巻き付けられるベルト部材に対する有効
半径を変えることで変速するようにした可変プー
リ装置を対象とする。

そして、この可変プーリ装置において、上記回
転軸上に支持され、回転軸との相対回転によりね
じ送りされて軸方向に移動可能なスプリング受座
と、該スプリング受座と上記可動シエイブとの間
に縮装され、可動シエイブを固定シエイブ側に付
勢するスプリングとを設ける。

さらに、上記スプリング受座の背面側に回転軸
と平行な方向に移動可能に配設され、スプリング
受座との接触によりスプリング受座を制動して回
転軸に対し一方向に相対回転させ可動シエイブ側
に向かつてねじ送りするクラツチパツドと、該ク
ラツチパツドを上記スプリングの付勢力が略一定
になるよう変速操作に応じて移動させて位置調整
する移動部材とからなるスプリング受座位置調整
手段を設ける構成とする。

（作用） この構成により、本発明では、可動シエイブを
固定シエイブに向けて付勢するスプリングの受座
が回転軸に螺合支持され、このスプリング受座を
変速操作に応じてスプリング受座位置調整手段に
より回転軸に対し相対回転させながらねじ送りし
て位置調整することにより、スプリングの可動シ
エイブに対する付勢力が略一定に調整保持され
る。すなわち、変速操作に応じた移動部材の駆動
によりクラツチパツドが回転軸と平行に移動し、
例えば可動シエイブが固定シエイブに近付き、可
動シエイブとスプリング受座との間隔が広がつて
スプリングのばね力が小さくなろうとしたときに
は、それに伴い、移動部材によりクラツチパツド
が可動シエイブ側に移動してスプリング受座の背
面に接触し、その回転を制動する。このため、ス
プリング受座が回転軸に対して一方向に相対回転
して可動シエイブに近付くようにねじ送りされ、
このことでスプリングのばね力が元どおりに保た
れる。一方、逆に、可動シエイブが固定シエイブ
から離れ、可動シエイブとスプリング受座との間
隔が小さくなつてスプリングのばね力が大きくな
ろうとしたときには、それと同時にクラツチパツ
ドが可動シエイブから離れるように移動する。こ
のため、スプリング受座は増大しようとするスプ
リングにより押されて、回転軸に対して他方向に
相対回転しながら可動シエイブから離れるように
ねじ送りされ、このことでスプリングのばね力が
元どおりに保たれる。

そして、このようにベルト部材の耐久性の向上
を図るべくスプリングのばね力を常に略一定に保
つ場合、該スプリングの付勢力を調整するスプリ
ング受座を回転軸上でねじ送りしながら軸方向に
移動させるため、該スプリング受座の移動可能範
囲を拡大することができ、このことにより、スプ
リングのばね力調整範囲を拡大できるとともに、
固定シエイブに対する可動シエイブの移動可能範
囲を大きくして可変プーリの変速比の増大化に対
処できるのである。

また、スプリング受座がねじ送りされて回転軸
上を移動するので、スプリング受座が回転軸の軸
方向に移動送りされる距離に対し回転軸に対して
相対回転する角度の割合が大きくなつて、直線動
作が回転動作に拡大される。このため、スプリン
グ受座の回転軸に対する相対回転差を調整するこ
とにより、スプリング受座のばね力を高精度に調
整できることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図は本発明の実施例に係わるプ
ーリ式変速装置の全体構成を示し、１は入力軸、
２は該入力軸１と平行に配置支持された本発明で
いう回転軸としての出力軸であつて、上記入力軸
１上には駆動プーリ３が設けられている。この駆
動プーリ３は、入力軸１にビス４により回転一体
にかつ摺動不能に固定されたフランジ状の固定シ
エイブ５と、該固定シエイブ５に対向するように
入力軸１にボス部６ａにて摺動自在にかつ回転一
体にスプライン結合させたフランジ状の可動シエ
イブ６とからなり、これら両シエイブ５，６間に
はベルト溝７が形成されている。

一方、上記出力軸２上には従動プーリ８が設け
られている。この従動プーリ８は、出力軸２にビ
ス９により回転一体にかつ摺動不能に固定された
フランジ状の固定シエイブ１０と、該固定シエイ
ブ１０に上記入力軸１上の駆動プーリ３における
固定シエイブ５に対する可動シエイブ６の対向方
向と逆方向でもつて対向するように出力軸２に摺
動自在にかつ回転一体にスプライン結合されたフ
ランジ状の可動シエイブ１１とからなり、これら
両シエイブ間１０，１１にはベルト溝１２が形成
されている。そして、上記駆動プーリ３のベルト
溝７と従動プーリ８のベルト溝１２との間にはベ
ルト部材としてのＶベルト１３が巻き掛けられて
おり、駆動プーリ３の可動シエイブ６を固定シエ
イブ５に対して接離させて駆動プーリ３及び従動
プーリ８のＶベルト１３に対する有効半径を制御
し、駆動プーリ３の可動シエイブ６を固定シエイ
ブ５に接近させたときには、駆動プーリ３の有効
半径を大にし、Ｖベルト１３の張力によつて従動
プーリ８の可動シエイブ１１を固定シエイブ１０
から離隔させて従動プーリ８の有効半径を小さく
することにより、入出力軸１，２間の変速比を大
きくする高速モードとする一方、駆動プーリ３の
可動シエイブ６を固定シエイブ５から離隔させた
ときには、駆動プーリ３の有効半径を小にし、Ｖ
ベルト１３の張力によつて従動プーリ８の可動シ
エイブ１１を固定シエイブ１０に接近させて従動
プーリ８の有効半径を大きくすることにより、入
出力１，２軸間の変速比を小さくする低速モード
とするように構成されている。

上記駆動プーリ３における可動シエイブ６のボ
ス部６ａ上には円筒状の従動カム１４がベアリン
グ１５を介して回転自在にかつ摺動不能に外嵌合
されている。また、上記可動シエイブ６に対し固
定シエイブ５と反対側の入力軸１上には円筒状ス
リーブ１６がビス１７により回転一体にかつ摺動
不能に固定され、該スリーブ１７上には円筒状の
駆動カム１８がベアリング１９を介して回転自在
にかつ摺動不能に外嵌合されている。そして、上
記駆動カム１８及び従動カム１４は各々その本体
１８ａ，１４ａから相手側に向かう方向に突出す
るカム部１８ｂ，１４ｂを備え、これらカム部１
８ｂ，１４ｂは筒体を中間位置で斜めに切断分割
したときの各分割部分と同様の形状に設けられ、
各カム部１８ｂ，１４ｂの先端には互いにカム接
触する傾斜カム面１８ｃ，１４ｃが形成されてい
る。そして、上記駆動カム１８は図示しないが切
換レバーの切換操作によつて回動するようになつ
ており、切換レバーの操作により駆動カム１８を
入力軸１回りに回動させて、そのカム部１８ｂ先
端の傾斜カム面１８ｃで従動カム１４のカム部１
４ｂ先端の傾斜カム面１４ｃを押圧することによ
り、その従動カム１４を駆動プーリ３の可動シエ
イブ６と共に入力軸１の軸方向に移動させて、駆
動プーリ３の有効半径を増大変化させるように構
成されている。

さらに、本発明の特徴として、第３図にも拡大
して示すように、上記従動プーリ８の可動シエイ
ブ１１背面側の出力軸２には雄ねじ部２ａが形成
され、該雄ねじ部２ａにはリング状のスプリング
受座２０が、その出力軸２との相対回転により例
えば減速方向への相対回転時にあつては従動プー
リ８側に向かう方向（図で右方向）に移動するよ
うに軸方向に移動可能に螺合支持され、このスプ
リング受座２０と上記可動シエイブ１１背面との
間には可動シエイブ１１を固定シエイブ１０側に
付勢するスプリング２１が縮装されている。尚、
第３図では、上半部に従動プーリ８の可動シエイ
ブ１１が固定シエイブ１０に接近した状態を、下
半部に同可動シエイブ１１が固定シエイブ１０か
ら離隔した状態をそれぞれ示している。

また、上記スプリング受座２０の位置を調整す
るためのスプリング受座位置調整手段２５が設け
られている。このスプリング受座位置調整手段２
５は、スプリング受座２０の背面側（スプリング
２１と反対側）に出力軸２と平行に移動可能に配
設されたクラツチパツド２２と、このクラツチパ
ツド２２を移動させる移動部材としての連結ロツ
ド２４とからなる。上記クラツチパツド２２は、
スプリング受座２０の背面と接触してその回転を
制動し、スプリング受座２０を出力軸２に対し一
方向に相対回転させる円板リング状のもので、こ
のクラツチパツド２２はケーシング２３（第３図
のみに示す）に出力軸２の軸方向にスライド移動
可能に支持されている。一方、連結ロツド２４は
入／出力軸１，２と平行な方向に摺動可能に支持
された剛性を持つたロツド部材で構成され、その
一端は上記入力軸１上の従動カム１４に、また他
端はクラツチパツド２２にそれぞれ連結固定され
ている。そして、この連結ロツド２４により上記
スプリング２１の付勢力が略一定になるよう、従
動カム１４に対する変速操作、つまり駆動プーリ
３の有効半径の制御に伴うＶベルト１３の移動に
応じてクラツチパツド２２を移動させて位置調整
し、高速モード時に従動プーリ８の可動シエイブ
１１が固定シエイブ１０側に移動したときには、
それに応じてクラツチパツド２２を従動プーリ８
に接近させてスプリング受座２０の背面に接触さ
せ制動し、この制動によりスプリング受座２０を
出力軸２と相対回転させて従動プーリ８の可動シ
エイブ１１側に向かう方向にねじ送りする一方、
低速モード時に従動プーリ８の可動シエイブ１１
が固定シエイブ１０から離れたときには、それに
応じてクラツチパツド２２を従動プーリ８から離
隔させて、スプリング受座２０をスプリング２１
の付勢力によつて従動プーリ８から離れる方向に
ねじ送りするように構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

入力軸１上に支持されている駆動プーリ３の可
動シエイブ６及びスリーブ１６は入力軸１と一体
的に回転する。また、上記可動シエイブ６のボス
部６ａ上の従動カム１４及びスリーブ１６上の駆
動カム１８は入力軸１に追従回転せずに回転停止
している。一方、通常の状態では、出力軸２上の
スプリング受座２０はクラツチパツド２２に制動
を受けない程度に接触していて出力軸２と一体に
回転しており、従つて該スプリング受座２０は出
力軸２に対してその軸方向に移動停止しており、
従動プーリ８の可動シエイブ１１にはスプリング
２１から一定のばね力が作用している。

この状態から、例えば入出力軸１，２間の変速
比を増大して高速モードにするときには、切換レ
バーを高速位置に位置付けると、この切換レバー
の切換操作に伴い、第１図に示す如く、上記駆動
カム１８が入力軸１上を一方向（例えば時計回り
方向）に回動し、この駆動カム１８の回動により
各カム部１８ｂ，１４ｂ先端の傾斜カム面１８
ｃ，１４ｃ同士で接触している従動カム１４が押
されて駆動カム１８から離れる方向（図で左方
向）に入力軸１上を移動し、この従動カム１４に
ベアリング１５を介して移動一体に連結されてい
る駆動プーリ３の可動シエイブ６が同方向に移動
して固定シエイブ５に接近し、このことにより駆
動プーリ３のベルト溝７の間隔つまりＶベルト１
３に対する有効半径が増大する。また、この駆動
プーリ３の有効半径の増大に伴つて、Ｖベルト１
３が全体的に駆動プーリ３側に引き寄せられ、こ
のＶベルト１３の移動により従動プーリ８の可動
シエイブ１１が固定シエイブ１０から離れる方向
（図で左方向）に出力軸２上を移動し、従動プー
リ８の有効半径が減少する。その結果、駆動プー
リ３の有効半径が従動プーリ８よりも大きくな
り、入力軸１の回転が増速されて出力軸２に伝達
される。

また、上記従動プーリ８の可動シエイブ１１が
固定シエイブ１０から離れる方向に出力軸２上を
移動するのに連動して、上記駆動カム１８により
押圧されて入力軸１上を移動する従動カム１４に
連結ロツド２４を介して移動一体に連結されてい
るクラツチパツド２２が図で左方向に移動し、そ
のスプリング受座２０との接触が解除される。こ
のことにより、スプリング受座２０はスプリング
２１のばね力により押圧されて出力軸２上を例え
ば出力軸２に対し増速方向に相対回転しながらク
ラツチパツド２２に再度接触するまで図で左方向
にねじ送りされ、その可動シエイブ１１との間隔
が一定に保たれることとなり、こうしたスプリン
グ受座２０の可動シエイブ１１の動きに連携した
移動により可動シエイブ１１に対するスプリング
２１のばね力が略一定に保持される。

一方、逆に、入出力軸１，２間の変速比を低下
させて低速モードにするときには、切換レバーを
低速位置に位置付けると、この切換レバーの切換
操作に伴い、第２図に示す如く、上記駆動カム１
８が入力軸１上を他方向（例えば反時計回り方
向）に回動し、この駆動カム１８の回動により上
記従動カム１４に対する押圧がなくなつて従動カ
ム１４が駆動カム１８に近付く方向（図で右方
向）に入力軸１上を移動し、この従動カム１４の
移動に伴い駆動プーリ３の可動シエイブ６が同方
向に移動して固定シエイブ５から離れ、このこと
により駆動プーリ３のＶベルト１３に対する有効
半径が減少する。また、この駆動プーリ３の有効
半径の減少に伴つて、上記スプリング２１のばね
力による従動プーリ８の有効半径増大方向への付
勢力によりＶベルト１３が全体的に従動プーリ８
側に移動し、このＶベルト１３の移動に伴い従動
プーリ８の可動シエイブ１１が固定シエイブ１０
に接近する方向（図で右方向）に出力軸２上を移
動し、従動プーリ８の有効半径が増大する。その
結果、駆動プーリ３の有効半径が従動プーリ８よ
りも小さくなり、入力軸１の回転が減速されて出
力軸２に伝達される。

また、上記と同様に、この従動プーリ８の可動
シエイブ１１が固定シエイブ１０に近付く方向に
出力軸２上を移動するのに連動して、上記入力軸
１上を駆動カム１８側方向へ移動する従動カム１
４に連結ロツド２４を介して連結されているクラ
ツチパツド２２が図で右方向に移動してスプリン
グ受座２０を押圧制動する。このクラツチパツド
２２からの制動力を受けたスプリング受座２０は
出力軸２に対し減速方向に相対回転しながら出力
軸２上をクラツチパツド２２との接触状態が再度
定常状態に下がるまで図で右方向にねじ送りさ
れ、このスプリング受座２０の移動によりその可
動シエイブ１１との間隔が一定に保たれることと
なり、こうしたスプリング受座２０の可動シエイ
ブ１１に連携した移動により可動シエイブ１１に
対するスプリング２１のばね力が上記と同様に略
一定に保持される。

したがつて、この実施例では、従動プーリ８の
可動シエイブ１１の動きに応じてスプリング受座
２０が連携して動き、スプリング２１の可動シエ
イブ１１に対する付勢力が従動プーリ８の有効径
の変動に拘らず略一定になるので、入出力軸１，
２間の動力伝達効率を高めることができ、Ｖベル
ト１３の寿命を延ばすことができる。

また、その場合、上記スプリング受座２０を出
力軸２に対する相対回転差により軸方向にねじ送
りして、その従動プーリ８の可動シエイブ１１に
対するばね力を一定に保つため、スプリング受座
２０の移動可能範囲を大きくとることができ、そ
の分、従動プーリ８の可動シエイブ１１に対する
スプリング２１のばね力の調整範囲を拡げ得ると
ともに、従動プーリ８のベルト溝１２の最大間隔
を大きくして該従動プーリ８の変速比を大に設定
することができる。

しかも、スプリング受座２０をねじ送りして軸
方向に移動させるので、その軸方向の移動距離に
対する回動角の比が大きくなり、このことにより
スプリング受座２０の移動つまりスプリング２１
のばね力を高精度に調整することができる。

尚、上記実施例では、入力軸１上の駆動プーリ
３の可動シエイブ６を駆動カム１８及び従動カム
１４よりなるカム機構により軸方向に移動させる
ようにしたが、その他の機構、例えば入力軸１と
の相対回転によりねじ送りされるねじ部材等によ
り可動シエイブを移動させるようにすることも可
能である。

また、上記実施例では、出力軸２上に設けられ
る従動プーリ８の可動シエイブ１１をスプリング
２１によつて付勢するようにしたが、逆に、入力
軸上の駆動プーリ側にスプリングを設けるように
変更してもよく、上記実施例と同様の作用効果を
奏することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、回転軸
上におけるプーリの可動シエイブを固定シエイブ
に向かう方向に付勢するスプリングの受座を、回
転軸との相対回転によりねじ送りされて軸方向に
移動可能とし、このスプリング受座をスプリング
の可動シエイブに対する付勢力が常に略一定にな
るように回転軸に対して相対回転させるようにし
たことにより、ベルト部材の耐久性の向上等を図
りつつ、スプリング受座の移動可能範囲を拡げ
て、スプリングのばね力の調整範囲を拡大するこ
とができるとともに、可変プーリにおけるベルト
溝の最大間隔を拡げてその変速比を増大させるこ
とができ、さらにはスプリングのばね力を精度良
く調整することができるという実用上優れた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
高速モード時における変速装置の全体構成図、第
２図は同低速モード時の全体構成図、第３図は要
部を示す拡大断面図である。 １……入力軸、２……出力軸、３……駆動プー
リ、８……従動プーリ、１０……固定シエイブ、
１１……可動シエイブ、１３……Ｖベルト、２０
……スプリング受座、２１……スプリング、２２
……クラツチパツド、２４……連結ロツド、２５
……スプリング受座位置調整手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸に回転一体にかつ摺動不能に固定され
   た固定シエイブと、回転軸に軸方向に摺動自在に
   かつ回転一体に支持された可動シエイブとを備
   え、上記可動シエイブを固定シエイブに対し接離
   させて両シエイブ間に巻き掛けられるベルト部材
   に対する有効半径を変えることで変速するように
   した可変プーリ装置において、 上記回転軸上に支持され、回転軸との相対回転
   によりねじ送りされて軸方向に移動可能なスプリ
   ング受座と、該スプリング受座と上記可動シエイ
   ブとの間に縮装され、可動シエイブを固定シエイ
   ブ側に付勢するスプリングとを設けるとともに、 上記スプリング受座の背面側に回転軸と平行な
   方向に移動可能に配設され、スプリング受座との
   接触によりスプリング受座を制動して回転軸に対
   し一方向に相対回転させ可動シエイブ側にねじ送
   りするクラツチパツドと、該クラツチパツドを上
   記スプリングの付勢力が略一定になるよう変速操
   作に応じて移動させて位置調整する移動部材とか
   らなるスプリング受座位置調整手段を設けたこと
   を特徴とする可変プーリ装置。