JPH0754945A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速プーリのベアリングとベルトの寿命を改
善し、操作力断続時のタイムラグを短くし、組付けを容
易にする。 【構成】 この発明のベルト式無変速機１は、ベルト３
を介して連結された変速プーリ５，７と、それぞれ大小
の押圧力によりベルトに張力を与える第１ばね５９及び
第２ばね６１と、ベルト張力に抗してフランジ間隔を調
節し変速比を制御する油圧アクチュエータ９と、第１ば
ね側変速プーリ７のプーリピッチ径が最大になると第１
ばねの押圧力を受けるストッパ６３とを備えたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ベルト式無段変速機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】公開実用平成２−８５０６２号公報に図
５のような変速プーリ２０１が記載されている。これ
は、固定フランジ２０３と可動フランジ２０５とを備
え、各フランジ２０３，２０５間に装着されたベルト２
０７を介して他の変速プーリと連結され、ベルト式無段
変速機を構成している。可動フランジ２０５は皿ばね２
０９により固定フランジ２０３側に押圧されてベルト２
０７に張力を与えている。他側の変速プーリでは例えば
オイルポンプ駆動の油圧アクチュエータにより可動フラ
ンジをベルト張力に抗して固定フランジ側に押圧し、両
変速プーリのフランジ間隔を変えて変速比を調節してい
る。ポンプ圧を与えない時は図５の下半部の様に皿ばね
２０９の押圧力により変速プーリ２０１のフランジ間隔
が最小（プーリピッチ系が最大）になり、変速プーリ２
０１が従動側の場合はベルト式無段変速機は減速比が最
大になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にポンプ圧が掛っていない状態でも皿ばね２０９による
ベルト張力は両方の変速プーリを互いに引き寄せる方向
に働いている。従って、変速プーリ２０１側のベアリン
グ２１１，２１３，２１５と他側の変速プーリのベアリ
ングやベルト２０７に負荷が常時掛るから、ベルト２０
７の寿命が短くなると共にベアリング寿命を改善するた
めに各ベアリングを大型にする必要がある。

【０００４】又、上記の変速プーリ２０１ではオイルポ
ンプを停止すると皿ばね２０９によりフランジ間隔が使
用範囲の最小値より更に狭くなるから、オイルポンプの
起動時に可動フランジがこの最小値の位置まで復帰する
時間分のタイムラグが生じる。

【０００５】更に、組付けに当っては皿ばね２０９の押
圧力が掛るから、可動フランジ２０５、皿ばね２０９、
ベルト２０７などの組付け作業が困難である。

【０００６】そこで、この発明は、変速プーリを支える
ベアリング及びベルトの寿命が長く、操作力を断続した
時のタイムラグが短く、又組付けが容易なベルト式無段
変速機の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のベルト式無段
変速機は、固定フランジと可動フランジ間に装着したベ
ルトを介して連結されフランジ間隔変化に伴って変速比
を変える一対の変速プーリと、可動フランジを固定フラ
ンジ側にそれぞれ大小の押圧力で押圧しベルトに張力を
与える第１ばね及び第２ばねと、ベルト張力に抗して可
動フランジを移動操作し変速比を調節する油圧アクチュ
エータと第１ばねを装着した変速プーリのプーリピッチ
径が最大になると第１ばねの押圧力を受けるストッパを
備えたことを特徴とするベルト式無段変速機を特徴とす
る。

【０００８】

【作用】油圧アクチュエータを駆動するオイルポンプを
停止すると、第１ばねと第２ばねの押圧力により一側変
速プーリのプーリピッチ径が最大になり、ここでストッ
パが作動して第１ばねの大きな押圧力を可動フランジか
ら遮断する。この時、第２ばねは小さい押圧力によって
ベルトに摩擦力を与え、変速比をこの状態に保つ。

【０００９】このように、ポンプを停止すると第１ばね
の大きい押圧力が遮断されベルト張力が極めて小さくな
り、変速プーリのベアリング及びベルトの負荷がそれだ
け軽減されて、これらの寿命が長くなりベアリングを大
型にする必要がない。又、プーリピッチ径最大の状態で
は第１ばねの強い押圧力が掛らないから、可動フランジ
はこの位置から殆んど移動しないから、従来例と異って
ポンプの起動時にフランジ間隔を所定値まで復帰させる
ためのタイムラグが実質的に零になる。こうして、ポン
プの断続による影響が解消されるから、ポンプを任意に
停止してエンジンの燃費を向上させることができる。

【００１０】又、組付けに当っては、可動フランジには
第２ばねの弱い押圧力しか掛らないからベルトなどの装
着が容易となり、組付け性が大幅に向上する。更に、ス
トッパにボルトを用いボルトの頭部に第１ばねを突き当
てるように構成すれば、ボルトの締め込みにより第１ば
ねの初期荷重を容易に調整することができる。

【００１１】

【実施例】図１ないし図３により一実施例を説明をす
る。図１はこの実施例のベルト式無段変速機１を示して
いる。左右の方向は図１での左右の方向であり、符号を
附していない部材等は図示されていない。

【００１２】図１のように、ベルト式無段変速機１はベ
ルト３で連結された駆動側と従動側の変速プーリ５，７
と、油圧アクチュエータ９とを備えている。

【００１３】駆動側の変速プーリ５は、駆動軸１１と一
体の固定フランジ１３と、可動フランジ１５とを備えて
いる。可動フランジ１５はトルクカム１７を介して駆動
軸１１に相対回転しながら軸方向移動可能に連結されて
おり、各フランジ１３，１５間にはベルト３が装着され
ている。駆動軸１１はベアリング１９，２１によりケー
シング２３に支承され、駆動軸１１とケーシング２３と
の間にはシール２５が配置されている。駆動軸１１の左
端側には変速プーリ５の軸方向位置を調節し、ベルト３
のねじれを防止するナット２７が取付けられている。

【００１４】駆動軸１１の右端部には増速歯車組の小歯
車２９がスプライン連結されており、小歯車２９はベア
リング３１，３３を介してケーシング２３に支承されて
いる。増速歯車組は小歯車２９と噛合った大歯車側から
入力するエンジンの駆動力を増速して変速プーリ５に伝
達する。

【００１５】駆動軸１１には隔壁部材３５が圧入され、
可動フランジ１５との間にオイルシール３７を介して油
圧室３９を形成し、油圧アクチュエータ９を構成してい
る。油圧アクチュエータ９にはエンジン駆動のオイルポ
ンプから、ケーシング２３とスリーブ４１と駆動軸１１
と可動フランジ１５とを通して形成された油路４３を介
して、油圧が送られベルト張力に抗して可動フランジ１
５を右方へ移動操作する。又、このオイルはトルクカム
１７を潤滑する。

【００１６】従動側の変速プーリは、従動軸４５と一体
の固定フランジ４７と、可動フランジ４９とを備えてい
る。可動フランジ４９のボス５１はトルクカム５３を介
して従動軸４５に相対回転しながら軸方向移動可能に連
結されており、各フランジ４７，４９間にはベルト３が
装着されている。

【００１７】従動軸４５にはリテーナ５５が圧入され、
リテーナ５５と可動フランジ４９との間には左からスペ
ーサ５７と皿ばね５９（第１ばね）とコイルばね６１
（第２ばね）とが配置されており、ボス５１の右端部外
周にはスナップリング６３（ストッパ）が装着されてい
る。このように直列に配置された皿ばね５９とコイルば
ね６１は可動フランジ４９を固定フランジ４７側に押圧
してベルト３に張力を与える。皿ばね５９の押圧力は強
く、コイルばねの６１の押圧力は弱い。スペーサ５７は
皿ばね５９とコイルばね６１の押圧力が設定値になるよ
うに厚さを調整する。

【００１８】従動軸４５はベアリング６５，６７を介し
てケーシング２３に支承されており、ケーシング２３を
貫通した左端部にはプーリ６９がスプライン連結されて
いる。このプーリ６９は各溝７１，７３に装着されたベ
ルトを介してエアコンプレッサのような補機側のプーリ
に連結されている。プーリ６９とケーシング２３との間
にはシール７５が配置されている。又、ケーシング２３
とスリーブ７７と従動軸４５とを通して形成された油路
７９を介してオイルが送られてトルクカム５３を潤滑す
る。従動軸４５の右端側には変速プーリ７の軸方向位置
を調整し、ベルト３のねじれを防止するナット８１が取
付けられている。

【００１９】油圧アクチュエータ９に油圧を供給するオ
イルポンプを停止させると、変速プーリ７のプーリピッ
チ径Ｒ₂ は皿ばね５９とコイルばね６１の押圧力を受け
て最大になると共に、変速プーリ５のプーリピッチ径Ｒ
₁ はベルト張力を受けて最小になる。（図１のプーリ５
の下半部とプーリ７の上半部の状態）こうして、プーリ
５，７間の変速比は最大（増速比最小）になる。スナッ
プリング６３はＲ₂ が最大になると皿ばね５９の押圧力
を受けるように位置を決められている。又、油圧アクチ
ュエータ９に油圧を与えると可動フランジ１５がベルト
張力に抗して固定フランジ１３側に移動操作されてプー
リピッチ径Ｒ₁ が大きくなると共に、ベルト張力により
各ばね５９，６１に抗して可動フランジ４９が固定フラ
ンジ４７から後退し、プーリピッチ径Ｒ₂ が小さくなっ
て変速比が小さく（増速比が大きく）なる。この変速比
はエンジン回転数の変動に伴う補機の回転数変動幅が小
さくなるように調整される。

【００２０】トルクカム１７，５３はトルク変動により
ベルト張力が急増したとき各可動フランジ１５，４９を
固定フランジ１３，４７側に押圧してベルト３の滑りを
防止する。

【００２１】図２は変速プーリ５，７間の増速比に対す
る油圧アクチュエータ９の油圧を示すグラフ８３であ
り、図３は増速比に対する皿ばね５９及びコイルばね６
１のばね荷重を示すグラフ８５，８７である。各横軸の
ｍｉｎとｍａｘの間は補機回転数の変動幅を小さくする
ために設定された増速比の使用範囲である。グラフ８３
のように増速比は油圧にほぼ比例して変速プーリ７の下
半部に示す増速比ｍａｘの状態と上半部に示す増速比ｍ
ｉｎの状態との間で制御される。スナップリング６３は
増速比がｍｉｎになる迄は作用しないから、増速比の使
用範囲内では皿ばね５９とコイルばね６１の両方の押圧
力が可動フランジ４９に掛り、この間のばね荷重はグラ
フ８５のようになる。又、増速比がｍｉｎになると皿ば
ね５９がスナップリング６３に突き当たるから、可動フ
ランジ４９にはグラフ８７のようにコイルばね６１の弱
い押圧力だけが作用し、増速比をこの状態に保持する。

【００２２】このように、増速比がｍｉｎになると皿ば
ね５９の大きな押圧力が遮断されるから、従来例と異っ
て油圧アクチュエータ９のオイルポンプを停止しても、
可動フランジ４９が使用範囲外に大きく移動することが
防止され、オイルポンプの起動時に可動フランジを増速
比ｍｉｎの位置へ押し戻すためのタイムラグを実質的に
零にできる。又、このように皿ばね５９の強い押圧力が
遮断される状態があるから、それだけベルト３の負荷及
びベルト張力による各ベアリング１９，２１，３１，３
３，６５，６７の負荷が軽減され、ベルト３の寿命が向
上すると共に各ベアリングを大型にせずに充分なベアリ
ング寿命が得られる。こうして、オイルポンプの断続に
伴う従来の欠点を解消したから、ポンプを任意に停止さ
せて、エンジン燃費を改善することができる。

【００２３】又、組付けはポンプ圧の掛らない状態で行
われ、この時皿ばね５９の押圧力はスナップリング６３
により可動フランジ４９から遮断されるから、可動フラ
ンジ４９、皿ばね５９、ベルト３などの装着が容易であ
り、組付け性が大幅に向上する。

【００２４】第２ばねであるコイルばね６１は第１ばね
の皿ばね５９と同じ方向に働けばよいから上記実施例の
配置箇所の他に、可動フランジ４９とリテーナ５５の間
（矢印８９）、変速プーリ５側の隔壁部材３５と可動フ
ランジ１５の間（矢印９３）などに配置してもよい。

【００２５】図４はボルト９５を皿ばね５９のストッパ
にした例であり、皿ばね５９は増速比がｍｉｎになると
ボルト９５の頭に突き当たる。この場合、ボルト９５を
回転させることにより皿ばねの５９の初期荷重を容易に
調整できる。又、第１ばねを装着した変速プーリを駆動
側にしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】この発明のベルト式無段変速機は、可動
フランジを押圧してベルトに張力を与えるばねに押圧力
の大きい第１ばねと押圧力の小さい第２ばねとを用いる
と共に、変速プーリのピッチ径が最大になると第１ばね
が突き当たるストッパを設けた。従って、変速操作用油
圧アクチュエータの駆動ポンプを停止しても可動フラン
ジが変速比の使用範囲外に移動せず駆動ポンプ起動時の
タイムラグが解消されると共に、負荷の軽減によりベル
トや変速プーリ用ベアリングなどの寿命が向上する。更
に、組付けに当って第１ばねの大きい押圧力がストッパ
で遮断されるから、組付け性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】実施例の特性を示すグラフである。

【図３】実施例の特性を示すグラフである。

【図４】他のストッパを用いた他の実施例を示す断面図
である。

【図５】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ ベルト式無段変速機 ３ ベルト ５，７ 変速プーリ ９ 油圧アクチュエータ １３，４７ 固定フランジ １５，４９ 可動フランジ ５９ 皿ばね（第１ばね） ６１ コイルばね（第２ばね） ６３ スナップリング（ストッパ） ９５ ボルト（ストッパ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定フランジと可動フランジ間に装着し
   たベルトを介して連結されフランジ間隔変化に伴って変
   速比を変える一対の変速プーリと、可動フランジを固定
   フランジ側にそれぞれ大小の押圧力で押圧しベルトに張
   力を与える第１ばね及び第２ばねと、ベルト張力に抗し
   て可動フランジを移動操作し変速比を調節する油圧アク
   チュエータと第１ばねを装着した変速プーリのプーリピ
   ッチ径が最大になると第１ばねの押圧力を受けるストッ
   パを備えたことを特徴とするベルト式無段変速機。