JPH0710120Y2 - Ｖベルト型無段変速機のプ−リ−構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はＶベルト型無段変速機のプーリー構造に関す
るものである。

（従来技術） 従来、自動車等のエンジン出力を無段階に変速し得るＶ
ベルト型無段変速機として、例えば第５図に示すような
ものがある。即ち、第５図において、エンジンにより回
転される入力軸51には、円錐面52aを有する固定プーリ
ー52が固設されており、この固定プーリー52の円錐面52
aと対向した円錐面53aを有する可動プーリー53が入力軸
51の軸線方向に移動可能に設けられ駆動プーリーＤを構
成している。この可動プーリー53の円錐面53aと反対側
面には、スライダーギア54が入力軸51に嵌合されたベア
リング55上に外嵌されたスライダーシャフト56に螺合さ
れ配設されている。即ち、このスライダーシャフト56は
ストッパープレート62により無段変速機のケーシング側
に固定状となっており、その外周には雄ネジが螺設され
ている。この雄ネジに対しスライダーギア54の内周面に
螺設された雌ネジが螺合されて、スライダーシャフト56
に対しスライダーギア54が回転することにより、スライ
ダーギア54は入力軸51の軸線方向に移動が可能となって
いる。このスライダーギア54はモーター57の回転力を受
けドライブギア58,アイドラギア59を介し減速さて回転
されるものであり、スライダーギア54が回転されスライ
ダーギア54の雌ネジがスライダーシャフト56の雄ネジ上
を回転し、スライダーギア54が入力軸51の軸線方向に螺
進されることにより、スライダーベアリング60を介し前
記可動プーリー53が入力軸51に沿って固定プーリー52側
に押圧移動され、可動プーリー53の円錐面53aと固定プ
ーリー52の円錐面52aとにより形成されているＶベルト
溝のプーリーピッチ径が変更されるものである。

図中61はアイドラシャフト、63はナット、64はカムフロ
アである。このカムフロア64は可動プーリー53に形成さ
れたガイド溝53b内に摺動可能に嵌入されており、入力
軸51に固定されて入力軸51のトルクを可動プーリー53に
伝達するものである。

一方、入力軸51と平行状に横設された出力軸66には、そ
の図示左端部に固定状にドラム68がナットを介し取り付
けられており、このドラム68の右端部に従動プーリーＳ
を構成する固定プーリー70の円錐面の裏面側が固設され
ている。従って、前記入力側の固定プーリー52と可動プ
ーリー53により構成される駆動プーリーＤのＶベルト溝
に巻き掛けられたＶベルトＶがこの固定プーリー70の円
錐面に当接して、入力軸51からの回転力の二分の一を固
定プーリー70に伝達し、伝達された回転力はドラム68を
介し出力軸66に伝達される。又、このドラム68にはカム
フロア69が内方に固定状に取り付けられており、このカ
ムフロア69は、前記固定プーリー70の円錐面と対向する
円錐面を有し出力軸66の軸線方向に摺動移動可能に設置
されている可動プーリー71の図示左端部にスナップリン
グとスプラインを介し固定されたカムドラム73のＶ字状
の溝に嵌入されている。（第７図参照） 従って、ＶベルトＶを介し入力軸51から伝達される回転
力の二分の一は可動プーリー71よりカムドラム73に伝え
られ、カムフロア69を介してドラム68から出力軸66に伝
達される。

カムドラム73はカムフロア69にガイドされて出力軸66の
軸線方向に移動可能となっており、カムドラム73の移動
により可動プーリー71が出力軸66の軸線方向に移動す
る。又、前記固定プーリー70の円錐面の裏面とこのカム
ドラム73の内面間にはバネ74が介装されており、常には
このバネ74の付勢力によりカムドラム73が押圧され可動
プーリー71は固定プーリー70側に付勢されている。

尚、カムドラム73に形成されたＶ字状の溝は第６図に展
開して示すように、斜面状のカム面73aと、カム面73bと
を有し、カムフロア69はカム面73a又は73bの何れかに押
し付けられる構造となっている。カムフロア69がカム面
73a又は73bの何れかに押し付けられると、カムドラム73
は出力軸66の軸線方向に押圧移動されて、可動プーリー
71は固定プーリー70側に押し付けられ、ＶベルトＶのベ
ルト張力が確保されてスリップが防止され、可動プーリ
ー71の回転力が円滑に出力軸66に伝えられる。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のような従来構造においては、固定プーリー70とＶ
ベルトＶ間、及び可動プーリー71とＶベルトＶ間には、
バネ74の付勢力により可動プーリー71が固定プーリー70
側に押し付けられて摩擦力が与えられており、定速回転
の場合にはＶベルトＶにスリップはなく、固定プーリー
70と可動プーリー71は同一回転で回転する。

しかし、加速する場合には、駆動プーリーＤから従動プ
ーリーＳに向かってトルク入力が行なわれ、ＶベルトＶ
には引っ張り力が加わる張り側と圧縮力が加わる縮み側
が発生する。

又、減速時には従動プーリーＳがブレーキとして作用
し、従動プーリーＳからトルクが駆動プーリーＤに入力
されることとなり、前述した加速時とはＶベルトＶの張
り側及び縮み側が逆方向となる。

このように加速又は減速時に、前進，後進の何れの場合
でもＶベルトに張り側と縮み側が生じ、特に急加速，急
減速の場合にはＶベルトＶに引っ張り力及び縮み力が強
大に加わり、ＶベルトＶにバネ74の押し付け力による摩
擦力を上回る力が作用し、特に固定プーリー70とＶベル
トＶとの間でスリップが発生する。このスリップの発生
時に可動プーリー71の回転が固定プーリー70の回転より
も速くなり、固定プーリー70と可動プーリー71間に相対
回転が生ずる。この相対回転が生じた時に、前進の場合
第６図のように、瞬間的にカムフロア69がカムドラム73
の斜面状のカム面73aからカム面73b側に移動し、この移
動中はカムフロア69は何れのカム面73a,73bにも押し付
けられない宙に浮いた状態となり、バネ74の押し付け力
のみにより可動プーリー71が固定プーリー70側に押し付
けられる状態となるため、固定力が得られず、Ｖベルト
Ｖがさらにスリップし、カムフロア69がカムドラム73の
斜面73bに当接した直後に急激にＶベルトＶのスリップ
が止まり、運転状態に衝撃が発生する。又、後進の場合
は、変速時にカムフロア69は斜面73bから斜面73a側に瞬
間的に移動し、衝撃が発生し変速時に運転が円滑に行な
われないという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記従来の問題点に鑑み案出したものであっ
て、変速時にも円滑な運転ができる無段変速機のプーリ
ー構造を提供せんことを目的とし、その要旨は、円錐状
の面を有し入力軸に固定された固定プーリーと、この固
定プーリーと同様の円錐状の面を有し固定プーリーとの
間にＶ溝を形成して入力軸の軸線方向に移動可能に取り
付けられ移動手段により固定プーリーと離接する方向に
移動させられる可動プーリーからなる駆動プーリーと、
円錐状の面を有し出力軸に固定された固定プーリーと、
この固定プーリーと同様の円錐状の面を有し固定プーリ
ーとの間にＶ溝を形成して出力軸の軸線方向に移動可能
に取り付けられ移動手段により固定プーリーと離接する
方向に移動させられる可動プーリーからなる従動プーリ
ーと、この従動プーリー及び前記駆動プーリーの各Ｖ溝
に巻き掛けられるＶベルトとを有し、入力軸の回転を無
段階に変速して出力軸に伝達するＶベルト型無段変速機
において、前記従動プーリー側の移動手段は、固定プー
リーに固設された円筒状のカムドラムの内周に回転可能
に設けられたカムフロアと、該カムフロアが係入するＶ
字状のカム溝を有し前記可動プーリー側に固設されたカ
ムドラムムーブと、該カムドラムムーブの外周に相対回
転可能に重合され前記カムフロアが嵌入するＵ字状のガ
イド溝を有するカムドラムフィックスとを備え、該カム
ドラムフィックスの内側にはフィックスブロックが設け
られているとともに、相対回転された時に該フィックス
ブロックとの間に圧縮可能な密閉空間を形成するムーブ
ブロックが前記カムドラムムーブ側に設けられているこ
とである。

（作用） 固定プーリー側のカムフロアは、可動プーリー側に固設
されたカムドラムムーブのＶ字状のカム溝と、カムドラ
ムフィックスのＵ字状のガイド溝Ｇ内に係入されてお
り、カムフロアにガイドされてカムドラムムーブ及びカ
ムドラムフィックスが軸方向に移動して可動プーリーが
移動されるとともに、カムドラムムーブとカムドラムフ
ィックス間に急激な相対回転が生じた時には、カムドラ
ムフィックスのフィックスブロックとカムドラムムーブ
のムーブブロック間の密閉空間Ｒが圧縮されて、相対回
転のショックがこの密閉空間により緩衝され、カムフロ
アがカム溝に急激に衝突することがなく衝撃作用を良好
に吸収することができ、アクセルのオン・オフ時の衝撃
をなくすることができる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本考案の一実施例を示す無段変速機の全体構成
図であり、第１図はその従動側プーリーのプーリー構造
を示す断面図であり、さらに第２図は第１図のプーリー
構成部品の分解斜視図である。

図において、駆動側プーリーＤの構造は従来と同様であ
り、その構成部品は従来と同一符号をもってその説明を
省略する。

本例においては、第１図に示すような従動プーリーＳの
構成となっている。即ち、従動プーリーＳは、円錐面1a
を有する固定プーリー１と、この固定プーリー１の円錐
面1aと対向状の円錐面2aを有し対向状に設けられた可動
プーリー２とにより構成されており、円錐面1a,2a間に
ＶベルトＶが掛装されて駆動プーリーＤからの回転力が
この従動プーリーＳに伝達される。ここで固定プーリー
１は出力軸66にプーリーカバー３及びカムドラム４を介
し固定されている、即ち、出力軸66の先端部の外周面に
形成されたスプライン66aと嵌合し得るスプラインを形
成したプーリーカバー３が出力軸66の先端部に固定ナッ
ト20を介し固定されており、このプーリーカバー３の外
周部に円筒状のカムドラム４が一対のボルト５を介し連
結されており、さらにカムドラム４と固定プーリー１の
円錐面1aと反対側面がボルト６を介し連結されている。
固定プーリー１の円錐面1aの裏側にはボルト６と螺合し
得る雌ネジを形成したボルト孔1bが８個形成されてお
り、さらにカムドラム４にはボルト５が螺入可能な雌ネ
ジを形成した８個のボルト孔4aが形成されている。従っ
て、駆動プーリーＤよりＶベルトＶを介し伝達される回
転力の1/2は固定プーリー１よりカムドラム４及びプー
リーカバー３を介し出力軸66に伝達される。

一方、前記可動プーリー２は出力軸66に外嵌される軸部
2cを有し、軸部2c内には油溝９が形成されて可動プーリ
ー２は出力軸66に沿って摺動移動可能となっており、さ
らにこの軸部2cに前記固定プーリー１の内周面が嵌合さ
れており、可動プーリー２は固定プーリー１に対しても
摺動可能な構造となっている。

図中７は固定プーリー１の内周面と可動プーリー２の軸
部2c間に配設されたオイルシール７であり、図中８は可
動プーリー２の内周面と出力軸66間に介装されたオイル
シールである。この可動プーリー２の軸部2cの先端部に
はその外周にスプライン2bが形成されており、このスプ
ライン2bを介しカムドラムムーブ10が固設されている。
このカムドラムムーブ10の外周にはさらに筒状のカムド
ラムフィックス11がカムドラムムーブ10を包むように外
嵌されており、カムドラムムーブ10に形成されたＶ字状
のカム溝Ｋとカムドラムフィックス11に形成されたＵ字
状のガイド溝Ｇ内にはカムフロア12が嵌入されている。
このカムフロア12は前記カムドラム４の外周に形成され
た軸孔4bに挿通されたカムフロア軸13に回転可能に支持
されており、カムフロア軸13はナット14によりカムドラ
ム４に固定されている。従って、このカムドラム４側に
固定されたカムフロア12にガイドされて、カム溝Ｋ及び
ガイド溝Ｇに沿って前記カムドラムムーブ10及びカムド
ラムフィックス11は出力軸66の軸線方向に移動すること
ができ、カムドラムムーブ10及びカムドラムフィックス
11の移動に伴って前記可動プーリー２が出力軸66の軸線
方向に移動しＶベルトＶのプーリーピッチ径を変更し得
る構造となっている。

即ち、前記カムドラムムーブ10の内周面には可動プーリ
ー２の軸部2cのスプライン２と嵌合し得るスプライン10
dが形成されており、さらにカムドラムムーブ10の外周
面には凹状のボール溝10cが周設されている。一方、こ
のカムドラムムーブ10に外嵌状に重合されるカムドラム
フィックス11は、カムドラムムーブ10に対し自由に摺動
回動可能にＯリング18を介しカムドラムムーブ10と重合
されており、カムドラムフィックス11の外周部には一対
のプラグ孔11aが形成され、このプラグ孔11aには外方よ
りチェックプラグ17が螺入されて、このチェックプラグ
17の内端部にスチールボール16が介装され、このスチー
ルボール16は前記カムドラムムーブ10のボール溝10cに
転動可能に嵌入されている。従って、カムドラムフィッ
クス11はこのスチールボール16を介しカムドラムムーブ
10の外周に沿って相対回転可能となっており、カムドラ
ムムーブ10のボール溝10c内をスチールボール16が転動
移動することにより、カムドラムムーブ10に対しカムド
ラムフィックス11が嵌合状態のまま摺動移動可能であ
る。即ち、カムドラムフィックス11はカムドラムムーブ
10に対し相対回転可能に重合されたものである。又、本
例ではこのカムドラムムーブ10の後面側に突出状に一対
のムーブブロック10eが形成されており、嵌合状態にお
いて、このムーブブロック10eと同一平面内に配置され
るフィックスブロック11bがカムドラムフィックス11の
内側面側にボルト19を介し固設されている。即ち、フィ
ックスブロック11bは、カムドラムフィックス11の外周
面に穿設されたボルト孔11cに外部より螺入されたボル
ト19を介しカムドラムフィックス11の内壁面側に固定さ
れたものであり、カムドラムムーブ10に対しカムドラム
フィックス11が嵌合された時には、前記一対のムーブブ
ロック10eとこの一対のフィックスブロック11bは同一平
面内の偏位した位置に配置され、一対のムーブブロック
10eと一対のフィックスブロック11b間には密閉された空
間Ｒが形成される。その配置状態の展開図を第４図
（イ）に示す。

又、前記カムドラムムーブ10の内側面と前記固定プーリ
ー１の円錐面1aの反対側面間にはスプリング15が介装さ
れており、このスプリング15の付勢力により、常には可
動プーリー２は固定プーリー１側に押圧された状態とな
っている。

このような構造においては、駆動プーリーＤ側より伝達
される回転力の1/2が可動プーリー２を介しカムドラム
ムーブ10に伝達され、カムドラムムーブ10のカム溝Ｋに
嵌入されているカムフロア12が、カム溝ＫのＶ字状に形
成された何れかのカム面10a又は10bに当接して回転力は
カムドラム４に伝えられ、カムドラム４及びプーリーカ
バー３を介し出力軸66に伝達されるものである。又、駆
動プーリーＤ側より伝達される回転力の1/2は、固定プ
ーリー１よりカムドラム４及びプーリーカバー３を介し
出力軸66に伝達される。

今、仮にカムフロア12とカムドラムムーブ10のカム溝Ｋ
との嵌合位置がローレシオ側である場合において、アク
セルがONされて駆動プーリーＤの駆動力が従動プーリー
Ｓに伝達されている状態（ドライブ状態）では、第４図
（ロ）に示すように、カムフロア12はカム溝Ｋのカム面
10a側に押圧されて、カムドラムムーブ10の回転力はカ
ムフロア12を介しカムドラム４に伝えられるが、ドライ
ブ状態からアクセルがOFFされた時には、第４図（ハ）
に示すように、可動プーリー２と固定プーリー１間に相
対回転が生じ、同時にカムドラムムーブ10とカムドラム
フィックス11間にも相対回転が生じ、カムフロア12に対
しカムドラムムーブ10の反対側のカム面11bが押圧され
ることとなり、その時、カムフロア12はカムドラムフィ
ックス11のガイド溝Ｇに嵌入されているため、カムフロ
ア12とともにカムドラムフィックス11もカム面10b側に
摺動移動することとなる。その時にはカムドラムムーブ
10のムーブブロック10eとカムドラムフィックス11のフ
ィックスブロック11bとが同一平面内において相対的に
移動し、第４図（ロ）における両者間の空間R₁が第４図
（ハ）のように狭小な空間R₁となり、この空間R₁は両ブ
ロック10e,11b間にて密閉状に形成されたものであるた
め、空間R₁が両ブロック10e,11b間に押圧される時に空
間R₁内の空気が押し潰され、カムドラムムーブ10とカム
ドラムフィックス11間に急激な相対回転が生じても、こ
の空間R₁が押し潰される過程において緩衝作用を成し、
相対回転の回転エネルギーを吸収することができ、その
ためカムフロア12は、急激にカム面10aから11bに移動す
ることなく、カム面10bへの衝突が回避される。そのた
めアクセルのON,OFF時においてもカム面10a,11bに対す
るカムフロア12の衝突がなく、運転者に対するショック
が軽減できるものである。

尚、ムーブブロック10eとフィックスブロック11b間に形
成される空間Ｒ内にグリース又はバネ等を介入させてお
いても、同様な緩衝作用を期待できるものである。

（考案の効果） 本考案の無段変速機のプーリー構造は、円錐状の面を有
し入力軸に固定された固定プーリーと、この固定プーリ
ーと同様の円錐状の面を有し固定プーリーとの間にＶ溝
を形成して入力軸の軸線方向に移動可能に取り付けられ
移動手段により固定プーリーと離接する方向に移動させ
られる可動プーリーからなる駆動プーリーと、円錐状の
面を有し摺動軸に固定された固定プーリーと、この固定
プーリーと同様の円錐状の面を有し固定プーリーとの間
にＶ溝を形成して出力軸の軸線方向に移動可能に取り付
けられ移動手段により固定プーリーと離接する方向に移
動させられる可動プーリーからなる従動プーリーと、こ
の従動プーリー及び前記駆動プーリーの各Ｖ溝に巻き掛
けられるＶベルトとを有し、入力軸の回転を無段階に変
速して出力軸に伝達するＶベルト型無段変速機におい
て、前記従動プーリー側の移動手段は、固定プーリーに
固設された円筒状のカムドラムの内周に回転可能に設け
られたカムフロアと、該カムフロアが係入するＶ字状の
カム溝を有し前記可動プーリー側に固設されたカムドラ
ムムーブと、該カムドラムムーブの外周に相対回転可能
に重合され前記カムフロアが嵌入するＵ字状のガイド溝
を有するカムドラムフィックスとを備え、該カムドラム
フィックスの内側にはフィックスブロックが設けられて
いるとともに、相対回転された時に該フィックスブロッ
クとの間に圧縮可能な密閉空間を形成するムーブブロッ
クが前記カムドラムムーブ側に設けられていることによ
り、カムドラムムーブとカムドラムフィックス間に急激
な相対回転が生じても密閉空間にて相対回転のエネルギ
ーを吸収することができ、アクセルのオン・オフ時にお
ける衝撃がなく円滑な運転が可能となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図は本例従動側プー
リー構造の断面図、第２図は第１図の構成部品の分解斜
視図、第３図は本例の無段変速機の全体構成図、第４図
（イ），（ロ），（ハ）はドラムムーブとドラムフィッ
クスの運転時における相対移動状態を示す要部展開図、
第５図は従来の無段変速機の全体構成図、第６図は従来
のトルクカムの要部展開図である。 Ｓ……従動プーリー、１……固定プーリー ２……可動プーリー、３……プーリーカバー ４……カムドラム、10……カムドラムムーブ 10a,10b……カム面、10c……ボール溝 10e……ムーブブロック 11……カムドラムフィックス 11b……フィックスブロック 12……カムフロア、66……出力軸 Ｋ……カム溝、Ｇ……ガイド溝 Ｒ……空間、Ｖ……Ｖベルト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円錐状の面を有し入力軸に固定された固定
   プーリーと、この固定プーリーと同様の円錐状の面を有
   し固定プーリーとの間にＶ溝を形成して入力軸の軸線方
   向に移動可能に取り付けられ移動手段により固定プーリ
   ーと離接する方向に移動させられる可動プーリーからな
   る駆動プーリーと、 円錐状の面を有し出力軸に固定された固定プーリーと、
   この固定プーリーと同様の円錐状の面を有し固定プーリ
   ーとの間にＶ溝を形成して出力軸の軸線方向に移動可能
   に取り付けられ移動手段により固定プーリーと離接する
   方向に移動させられる可動プーリーからなる従動プーリ
   ーと、 この従動プーリー及び前記駆動プーリーの各Ｖ溝に巻き
   掛けられるＶベルトとを有し、入力軸の回転を無段階に
   変速して出力軸に伝達するＶベルト型無段変速機におい
   て、 前記従動プーリー側の移動手段は、固定プーリー１に固
   設された円筒状のカムドラム４の内周に回転可能に設け
   られたカムフロア12と、該カムフロア12が係入するＶ字
   状のカム溝を有し前記可動プーリー側に固設されたカム
   ドラムムーブ10と、該カムドラムムーブ10の外周に相対
   回転可能に重合され前記カムフロア12が嵌入するＵ字状
   のガイド溝Ｇを有するカムドラムフィックス11とを備
   え、該カムドラムフィックス11の内側にはフィックスブ
   ロック11bが設けられているとともに、相対回転された
   時に該フィックスブロック11との間に圧縮可能な密閉空
   間Ｒを形成するムーブブロック10eが前記カムドラムム
   ーブ10側に設けられていることを特徴とするＶベルト型
   無段変速機のプーリー構造。