JPH0776585B2

JPH0776585B2 - 変速プ−リ

Info

Publication number: JPH0776585B2
Application number: JP61177672A
Authority: JP
Inventors: 謙吉小野木
Original assignee: 東京自動機工株式会社
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPS6334366A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、スリーブ上を摺動する摺動プーリの振動を
抑制することが出来るようにした変速プーリの改良に関
する。

〔従来技術〕

従来ベルト変速機に使われる可変径の変速プーリの構造
として第４図のような構造を持つのが一般的である。こ
こでは駆動側の変速プーリで説明すると、同図に於い
て、１は回転軸、２はＯリング、３はキーである。５は
プーリの抜け止めネジで回転軸１のネジ溝４に螺合す
る。10は変速プーリで、固定スリーブ11にキー12を介し
て圧入された固定円錐板13からなる固定プーリ又は固定
車14と、摺動面16aを持つ円筒部16と摺動円錐板17とが
一体となった摺動プーリ又は摺動車18と、キー20とで基
本的には構成される。摺動プーリ18はさらに円筒部16の
外周にベアリング25を介して支承環26が取付けられ、介
在リング27を経て図示しない操作器７の作動に応じて、
同図の矢印で示す様に上下に摺動する。操作器７の構成
は公知であるので説明は省略する。

この種の変速プーリのキー構造は、固定スリーブ11の外
周面の一部にキー20の大きさに適合したキー溝11dを、
また摺動プーリ18の円筒部16では同じく軸方向にキー溝
16bをそれぞれ施した構造となっている。そこで摺動プ
ーリ18は固定スリーブ11の軸方向に摺動するが、固定ス
リーブ11と共に回転する。またこの種の変速プーリでは
摺動プーリ18の摺接面はスリーブ11の摺接面に対して常
に摺動可能な状態にしておく必要上、各摺動面11aおよ
び16aの間の嵌め合いは、約0.1〜0.05mm程度の緩い嵌め
合いに加工される。しかも摺動プーリ18の円筒部16はス
リーブ11より短く、かつ貫通状態に組付けられている。
従って、第４図（Ｂ），（Ｃ）に示す様に回転動作中に
は摺動プーリ18は固定プーリ14に対して常に振動状態に
あることになる。

〔従来技術の問題点〕

この様な従来の変速プーリでは、構造上の問題点と、構
造上の問題点とが存在していた。第５図（Ａ），（Ｂ）
および（Ｃ）はいずれもこの問題点を説明する部分構造
図である。

この変速プーリにキー装置を加工する際には、固定スリ
ーブ11に施したキー溝11dを軸芯ａと精度よく加工され
ていれば良いが現実には多小のズレを生じ、破線で示す
ような溝11d′となる。同様のことが摺動プーリ18側の
円筒部16に施したキー溝16bにも表われ、溝16b′の如く
乱れが生ずる。また、これ等の両溝11d,16bは、その深
さ方向についても同様にその加工寸法に誤差が発生しや
すい。

特にプーリ起動時にこのキー20に加わる衝撃を緩らげる
目的で、米国特許第3,421,783号に示す様なバネキーを
使用する例が多い。この場合は第５図（Ｂ）に示す様に
バネキー20がタワムことにより衝撃を吸収する利点があ
る反面、エンドミル等の機械加工の精度を上げることが
難しいため第５図（Ｃ）の破線で示した如く溝11b″お
よび16b″はいずれも希望の寸法を加工することが困難
であった。このため溝11b,16bを予じめ大き目に切削す
ることが不可欠となり、これが摺動プーリ11bに摺動を
招きやすい原因となっていた。

このため、その対策として第５図（Ａ）に示す様にキー
20の軸方向の長さｌを小さくし加工誤差の影響を少く
し、その代りに複数のキーを施す方法が採られて来た。

従って、従来の変速プーリ10では、上述した機械加工の
精度の乱れと相まって、第５図（Ａ）に示す円筒部16の
長さＬも、キー20の長さｌに伴って短かく選定されるた
め、変速ベルト自体の接触面に僅かな水平度の乱れが存
在すると、第４図（Ｂ）および（Ｃ）に示す通り、摺動
プーリ18は大きな揺動を高速で繰り返えすことになる。
特に変速ベルトが変速プーリの最大径近くで接触してい
るとき、すなわちプーリの外縁付近でベルトとプーリが
接触しているときには、この振動の振幅は著しく大きく
なる。

その結果、第一に潤滑油30の漏出を招きやすく摺接面に
カジリを生じ摺動プーリ18の摺動不能となることがあっ
た。さらに摺動プーリの振動に起因してベアリング25の
劣化が早いという欠点があった。

〔問題を解決するための手段〕

この発明では、円板車と一体に形成された円筒部が、固
定スリーブの摺動部を包囲被覆するように封止蓋で閉止
し、異径の段差突出部をこの封止蓋から外に露出させ
て、円筒部と固定スリーブで囲まれる密閉状態の段差封
止室に潤滑油および変量媒体を封入し、内筒部の摺動に
応じてその潤滑油を飛散させずに媒体を室外との間で出
入するように連通させた変速プーリである。

〔作用〕

この固定スリーブの段差部分を利用して円筒部と該固定
スリーブとの間の摺動部に寸法精度の高いキー溝および
キーを配置でき、しかも軸方向に長いキーを付設できる
ようになる結果、従来以上に固定スリーブと円筒部との
間の嵌め合い精度を向上させても振動の少なく、しかも
摺動部の軸方向の長さを延ばすことができるので安定し
た摺動動作を維持することが可能になる。

しかも段差封止室内に潤滑油と体積容量の変量媒体とを
混入しこの変量媒体を該段差封止室外と連通させること
により、回動中は遠心力により潤滑油が摺動部に常時散
布される。

〔実施例〕

第１図（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）は本発明の一実施例の
断面構造を示し、同図（Ａ）は、その変速プーリの縦断
面図を、同図（Ｂ）は図（Ａ）のＢ−Ｂ′線に沿った横
断面図を、また同図（Ｃ）は、図（Ａ）のＣ−Ｃ′線に
沿った横断面図である。

なお、第１図に付された参照符号のうち、第３図と同一
の構成部分については、それと同一の符号を付して説明
を省略することとし、主として違った構成の部分につい
て説明する。

固定プーリ14がキー12を介して固定される回転軸である
固定スリーブ11には中心孔37が穿設されている。油30を
注入し、そのうえで封止ねじ40を孔38の開口縁に螺合す
ることによって封止させるようになっている。この潤滑
油30の油質としては、比較的粘度の低いものが選ばれ、
また油量は、スリーブ11の回転時において遠心力により
油膜が中心孔37、38の全域にわたって拡散する程度の量
が確保されていればよい。41は封止ねじ40に穿設された
空気抜き孔である。

固定スリーブ11の摺動部すなわち本実施例では大径部35
の下端には第１図（Ｂ）に示すように大径中心孔37の下
端に連なる３個の連結孔42が互いに中心から120゜の角
度をもって配置され、この連結孔42の下端は外部に開口
している。

前記固定スリーブ11と一体に回転する摺動プーリ18は、
大径部35の長さから固定プーリ14の厚さの差とほぼ等し
い長さの円筒部16を有しスリーブ11と円筒部16との摺接
面11a、16aに位置させて、この両者にまたがる３つのキ
ー溝43が穿設され、これらのキー溝43はいずれもスリー
ブ11の大径部35及び円筒部16の各下端まで到している。
またこのキー溝43には起動時の衝撃を吸収する性質を有
するシリンダ状キー20が挿入されている。このシリンダ
状キー20の一例としては、バネキーがあり、このバネキ
ーの詳細は米国特許第3,421,783号に於いて公知である
ので説明を省略する。

前記スリーブ11の大径部35の下端にはキー20がキー溝43
から抜け出ることのないように封止する止金具44がねじ
45によって固着されており、またこの止金具44には、こ
れによって連結孔42の外部との連通が断たれることがな
いように切欠部46が設けられている。そして前記キー溝
43の半分を構成する円筒部16の内周面に設けられた断面
半円形溝43aの長さはキー20より長くなっておりその長
い部分だけ、摺動プーリ18がスリーブ11上を摺動するよ
うになっている。

前記摺動プーリ18の円筒部16の下端には、変速プーリ11
の段差突出部すなわち本実施例では小径部36に嵌入する
封止蓋47がパッキン48を介してねじ49によって螺着され
ており、これによって潤滑油チャンバとしての中心孔3
7、38が封止され、更に大径部と段差突出部すなわち小
径部36の段差部分には、摺動プーリ18の摺動に伴って室
内の体積が変化する段差封止室31が形成される。50は封
止蓋47に設けられたオイルシールであり、51は小径部36
に固着されたストッパである。

前記潤滑油30が、摺動面11a、16aの全域にわたって散布
させるため、円筒部16の摺動面16aには凹溝43a以外にラ
セン溝16cおよびその上端に連結するリング溝16dが設け
られている。またスリーブ11には、外周に設けられたキ
ー溝43に連なる透孔52が設けられている。従って、スリ
ーブ11が回転すると、第１図（Ａ）に示した様に停止中
に孔37、38内に留っていた油30は、孔37の内壁に遠心力
により付着し、これに伴ない透孔52を経てキー溝43内に
給油される。

第２図（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明の一実施
例変速プーリに於したキー装置の製造工程を示す説明図
である。すなわち、第２図（Ａ）は第一次加工工程を示
し、この段階ではまず固定スリーブ11の外周の三ケ所に
半円形キー溝11dをその自由端にて開口されるまで軸方
向にエンド・ミルによって切削加工が行わる。一方、摺
動プーリ18の円筒部16の内壁についても同様に三つの半
円形キー溝43aがエンド・ミルによって加工される。

このとき、既に第５図（Ｃ）で述べた通り、エンド・ミ
ルに使用されるビットの外周曲面の精度が正確な球面形
状をして製作されていないため、スリーブ11側もまた円
筒部16側も、例えば第５図（Ｃ）の破線で示す様にイビ
ツな断面を有するキー溝形状となっている。従って、こ
の第一次加工工程ではシリンダ状キー20の外周面20aで
の外径より多少小さ目に切削加工が施され、次の工程で
精度の高い切削を行うための予備加工が行われる。

第２図（Ｂ）は、第二次加工工程および第三次加工工程
を示している。第二次加工工程では先の第一次加工工程
で切削された溝の精度を出すため、固定スリーブ11とプ
ーリ円筒部16とを嵌合した状態で加工を施すものであ
る。すなわち、スリーブ側と円筒部側の三つの各々のキ
ー溝を対として組み合せ、アイ・マークをスリーブおよ
び円筒部間に施した後に、ドリルまたはリーマ51による
修正加工がこの工程で行われる。ドリルおよびリーマ51
は摺動方向すなわちプーリの回転軸方向に切削し、しか
も円筒状の切削加工なので一対のキー溝11d、43aで形成
される円筒空間の内径すなわちキー溝43の内径極めて精
度で加工することが可能である。しかも、予じめ第一次
加工において粗加工が施されているので、ドリルないし
リーマ54への負担が少く、切削中に軸芯が逃げるような
事がないため、内径だけでなく、溝の深さ、並びにプー
リの回転軸芯との平行度も正確に加工することが可能で
ある。このことはキー20を従来のものに比しキー溝の軸
方向の長さを遥かに長く切削しても軸方向の寸法の交差
を所定の範囲に押え得ることを示している。

さらに第三次加工工程では、摺動プーリ18を固定スリー
ブ11上で摺動させ、スペーサ装置60を固定プーリ14と摺
動プーリ18との間に介在させ、この状態で再び、第二次
加工と同様のドリルまたはリーマ加工を施すものであ
る。すなわち第一次加工工程においては、プーリ円筒部
16のキー溝16bのうち第２図（Ｂ）の符号Ｓで示す長さ
のキー溝はエンドミル加工のままであったが所定の精度
が確保されていないので、第三次加工工程ではこの部分
の切削がドリルまたはリーマにより行われる。

上述のように３本の円筒空間が各摺接面11a、16a間に施
された後は３本のキーが第２図（Ｂ）の如く大径部35の
自由端側よりキー溝43に挿入される。なお、この円筒キ
ーはバネキーが使われており、バネキー20の表面部20a
は、精度の高い筒状を維持させ、キー溝43aとの摺接動
作をより滑かにするため円筒面に研磨加工を施したもの
が使用される。

第２図（Ｃ）は、第２図（Ｂ）に示す第三次加工工程の
終了後のスリーブ11およびプーリ円筒部16の自由端を示
す。キー20の挿入後は第１図（Ａ）および（Ｃ）に示す
通り止金具44が取付けられる。その後に潤滑油30を封入
し、該封入後に封止蓋47がねじ49およびパッキン48を介
して取付けられる。

〔他の実施例〕

上述した実施例は、固定プーリと摺動プーリを持つ片開
き式変速プーリの例を述べて来たが、両方とも摺動する
型式の両開き式変速プーリの場合にも本発明を適用でき
る。更に本出願人が提案した特開昭56−164270に示した
様なベルトの多重巻掛け式の多重変速プーリに対しても
当業者ならば本発明の思想を適用できる。特に変速プー
リの一端を自由端にした片持支持構造の摺動プーリが存
在している場合に限られず、第１図の実施例の固定スリ
ーブ11の構造から明白なとうり、小径部36の端部と、こ
れと反対側とで両軸支持の構造にしても良く、型状が如
何なる型状であっても、当業者ならば本発明の潤滑機構
の思想を適用できることは明白である。

またキー構造の製造方法として上述の実施例では、先端
切削を行うドリルおよび側面切削を行うリーマを使用す
る場合を説明したが他の類似工具であっても良いこは言
うまでもない。

また前記実施例（第１図及び第２図）では、駆動側の変
速プーリについて適用したものが説明されているが、第
３図に示すように従動側の変速プーリについても同様に
適用できる。すなわち第３図において摺動プーリ18は、
これと固定スリーブ11に固着されたストッパ61との間に
張設されたばね62によって固定プーリ14に向かって常時
押圧されるように付勢されている以外は第１・２図示の
ものと同様に構成され、同様の効果を発揮するものであ
る。

〔発明の効果〕

変速プーリの固定スリーブに段差部分が形成され、ここ
に高精度のキーを配置できるので、従来のようにスリー
ブと円筒部との嵌合い交差をあまくする必要が無くな
り、しかも摺動部を軸方向により長く構成できる利点が
ある。この事はスリーブとの間での摺動プーリの振動は
ほぼ完全に抑制され、耐久性が著しく向上することを意
味する。

また、スリーブと円筒部とで囲まれる段差封止室は、摺
動プーリの摺動動作に伴って体積が変化するが、この封
止室内と室外とを連通させてそこに空気または油などの
変量媒体が出し入れされるので、封止室内に予じめ封入
した潤滑油も内圧が上昇して外部に流出すること無く、
回転に伴って摺動部分へ潤滑油が遠心状に供給され、摺
動動作の安定性、永続性が保証され、信頼性、耐久性が
更に増大する。また突出部ないし小径部は、摺動部の耐
久性が向上する分だけ封止蓋のシール性は向上し、油の
漏出は皆無となるだけでなく、この突出部を利用して、
変速プーリ自体を片持支持に限られず、両軸支持構造に
適用できるので大馬力用の変速機構に適用しても無給油
の変速機が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の実施例である第１図（Ｃ）の
Ａ−Ａ線に沿った縦断面図、第１図（Ｂ）及び（Ｃ）は
第１図（Ａ）のそれぞれＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿った横
断面図、第２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はいずれも、この発
明の実施例の加工工程のそれぞれ説明図、第３図は、こ
の発明の他の実施例の断面図、第４図（Ａ）は、従来の
変速プーリの断面図、同（Ｂ）及び（Ｃ）図は、同上の
作用説明図、第５図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、いずれも第
４図変速プーリの加工説明図である。 35……固定スリーブ11の大径部 36……小径部、50……オイルシール 37……大径中心孔、51……ストッパ 38……小径中心孔、52……透孔 39……封止蓋、54……リーマ 40……封止ねじ、60……スペーサ装置 41……空気抜き孔、61……ストッパ 42……連結孔 43……キー溝 44……止金具 45……ねじ 46……切欠部 47……封止蓋 48……パッキン 49……ねじ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対面する円板車の円筒部の一方または両
方を該円板車を支持する固定スリーブ上で摺動させるた
めの摺動部を持つ変速プーリにおいて、上記円筒部は、
上記固定スリーブの摺動部を被覆するように封止蓋を一
端に形成されかつ上記固定スリーブは上記摺動部と異径
の段差突出部を有し上記封止蓋の外に露出すると共に、
上記円筒部の摺動に伴って体積が変化する密閉状態の段
差封止室に潤滑油および変量媒体を封止し、上記潤滑油
の飛散を阻止させながら該媒体は室外の媒体と連通孔を
経て導出入させてなる変速プーリ。
【請求項２】上記固定スリーブは、上記摺動部を大径部
にまた上記段差突出部を小径部に形成されてなる特許請
求の範囲第１項記載の変速プーリ。
【請求項３】上記変量媒体は空気であって、上記連通孔
を経て外気と連通されてなる特許請求の範囲第１項記載
の変速プーリ。
【請求項４】上記固定スリーブと上記円筒部で形成され
る段差封止室内は、上記潤滑油の液状油と空気とで形成
されてなる特許請求の範囲第３項記載の変速プーリ。
【請求項５】上記段差封止室は上記スリーブに施した上
記連通孔を介して外気を出入れしてなる特許請求の範囲
第４項記載の変速プーリ。
【請求項６】上記固定スリーブは、オイルバス部を形成
する中心孔を有し、該オイルバス部は上記段差封止室と
連結孔を介して貫通してなる特許請求の範囲第１項記載
の変速プーリ。
【請求項７】上記連通孔は、室内側先端部が上記オイル
バス部に連通し、上記固定スリーブと回転軸芯と同軸位
置に配置されてなる特許請求の範囲第６項記載の変速プ
ーリ。
【請求項８】上記固定スリーブは、一端を駆動軸の嵌入
孔にまた他端を自由端にしてなる特許請求の範囲第１項
記載の変速プーリ。
【請求項９】上記固定スリーブは、各軸端部で両軸受支
持してなる特許請求の範囲第１項記載の変速プーリ。
【請求項１０】上記摺動部は、上記段差突出部から上記
摺動部に向かってキーを装着してなる特許請求の範囲第
１項記載の変速プーリ。
【請求項１１】上記キーは、外部形状がほぼ円柱状を形
成してなる特許請求の範囲第10項記載の変速プーリ。