JPS61294252A - 可変プ−リトルク駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プーリ駆動装置、特に、１対の７ランジを備
え、少なくとも１方のフランジが他方のフランジに対し
て、軸方向に可動であるようにした構造のプーリに関す
る。かかるプーリは、可変プーリ式変速機１％に、無段
階変速機（ＣＶＴ）と称される変速機に使用されている
。ＣＶＴＫおけるプーリは、駆動ベルト、チェーン−ベ
ルト等によって接続されている。

（従来の技術および問題点） 可変プーリ式変速機は、入力または駆動軸のトルクを出
力軸または被駆動軸に伝達するために使用されるもので
ある。かかる変速機において、１対の７ランジで構成し
た第１プーリは、少なくとも１方のフランジが、他方の
７ランジに対して。

軸方向に可動であるように、入力軸に取付けられる。同
様に構成し、調整可能な第２プーリが、出力軸に取付け
られる。可撓ベルトが両プーリを接続し、入力軸が駆動
されると１両プーリ間でトルク伝達が行われる。１方の
プーリの有効径は、軸の軸線に沿って、フランジを動か
すことによって変化し、これと同時に、他方の有効径も
、７ランジを反対方向に動かすことによって変化し、入
力軸と出力軸間の変速比は、平滑な無段階状態で調整す
ることができる。変速比を変化させるため。

通常１機械式または油圧手段および両者の組合せ手段、
あるいはその何れか一方の手段が採用される。かかる装
置は、従来技術に多数存在する。

従来技術において、各プーリの軸方向に可動な７う／ジ
またはかかるフランジのハブには、内部キー溝を設け、
各軸のキー溝に嵌め合うキーを嵌入させる。このキーと
キー溝によって、フランジと軸間は駆動接続される一方
、少なくとも一方の７ランジは、軸方向に動くことがで
きる。キー溝は、軸およびフランジに鳩ｔｉｌｔ加工に
より形成するが、これはコストの嵩む工程であり、また
、焼付きおよび固層を防止するため、キー・キー酵接続
部分は潤滑を必要とするが、かかる潤滑が困鑓な場合も
ある。適正に潤滑しなかった場合、キーは。

キー溝に固層し、フランジの動きが阻止され、変速比を
変化させることが不可能となる場合もある。

潤滑していないキーの荷重は、比較的高速で回転するプ
ーリの質量によって、過大となり、変速機の過早故障の
原因となる。

可動フランジ−軸間の別の接続形態は、スプラインに対
し、減摩要素として作用する複数の主を使用する玉、ス
プライン結合で、ある。この凄続形態は、コスト高であ
り、良好な作用状態を維持するためには、不断［［滑し
なければならない。玉−スプライン結合の潤滑されてい
ないスプラインの荷重は過大となり、変速機の過早故障
の原因となる。

上述した可動フランジ−軸結合に代えて、ベセッテ（Ｂ
ｅｓｓｅｔｔｅ）の米国特許第３，８６８，８６２号は
、可動フランジと駆′ｖＪ部材間に回動可能なように接
続したリンク体の使用を教示している。１実施態影にお
いて、フランジおよび、駆動部材に対して１円周上に単
一のリンク体が配設されている。

別の実施態様は、フランジおよび駆動部材に対して、斜
めに１間隔を置いて配設した６つのリンク体を示してい
る。上記両実施’ＢＦｊＡ共、リンク体は。

剛性または剛直で、第２実施態様の場合は、自在継手と
しだ回動継手を設けなければならない。上記継手は、不
断に潤滑し、適正に作用し得るようにしなければならな
い。リンク体は、プーリフランジに対して１分力を作用
し、この力は、他の手段がフランジに作用させる力を減
衰または増大させるものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ＣＶＴＯ軸方向に可動のプーリフランジを１
回転方向に駆動する改良したプーリトルク駆動システム
を提供するものである。このシステムは、可撓帯抜本を
利用し１部品は、基本的なプレス加工以外は、何等の機
械加工も必要としないため、効率的で且つ経済的である
。このプーリトルク駆動システムは、１端がフランジの
単一枢軸に接続され、および他端がスパイダまたはプ−
リの回転軸の間隔を置いて配設した枢軸等に接続された
。１対の可撓帯状体を備えている。これら可撓帯状体は
、直向状態に配役しＪ駆動システム全体の動的均衡を図
ることができるようにしである。可動プーリフランジは
、軸のハブによって支持され、軸方向に動くことができ
る。

駆動帯状体、即ち、真直ぐな帯状体は、他の帯状体が屈
曲自在である間、張った状態にある。回転方向−を逆に
することによって、ベルトの負荷支持特性は変化する。

即ち、屈曲帯状体は張った状態となシ、張った状態の帯
状体は、屈曲自在となる。１方の帯状体の長さは、その
端部を接続した枢軸間の距離よりも多少長くシ、プーリ
フランジが軸方向に動く間に多少口伝し、上記両種軸間
の伸びに対応し得るようにすることができる。しかし、
プーリシーブ間の間隔が最小で１両帯状体の長さが等し
い場合には、制約がある。シーブ間の間隔が最小である
場合、帯状体の長さは１両枢軸間の距離を橋絡するのに
十分な長さにしなければならない。また、こうした帯状
体に作用するひずみ力は、その帯状体の引張シ応力以下
としなければならない。上記の如き帯状体構造とするこ
とにより１回転および軸方向の両動作可能なプーリシス
テムにおける相対的に可動な部品および面の数を少なく
シ、その結果プーリトルク駆動システムの要潤滑部品の
数を著るしく少なくすることができる。

上述した帯状体は、軸に取付けた駆動スパイダに対し、
プーリフランジを軸方向に動かすことのできる可撓性を
備える必要がある。この可撓性を備えなければならない
ということは、ロープ、ロープ状要紫、コード、薄金属
、薄金属積層材、可撓チェーンまたはその池の可撓部材
等、各種形態の帯状体を使用することができることを意
味する。

上記側れの帯状体形態も比較的低置に入手できる。

（実　施　列） 可変プーリ式変速機（当技術分野で公知の通シ）は、全
体として、ベルトによって接続された少なくとも２つの
プーリを備えている。両プーリは略同−であるため、１
方のプーリに関する以下の説明は、他方のプーリにもそ
のまま該当する。上記の如き変速機の可変プーリ１０は
、縦軸線１１を有する駆動軸または被駆動軸側れとする
ことのできる軸１２に接続した状態が第１図に示してる
る。

プーリ１０は、フランジ面１５を有する静止シーブ１４
．およびフランジ面１８と背面１３を有する可動シーブ
１６を備えている。可動シーブ１６は、’！動、油圧、
空圧または機械式駆動側れも可能である縦方向のプーリ
駆動システム３８によって、軸１２並びに縦軸線１を沿
って、動くことができる。上記プーリ駆動システムの部
品としては、キー・キー溝結合手段または玉・スプライ
ン結合手段があシ、トルク荷重は、プーリのフランジに
伝達される。フランジ面１８の反対側およびシーブ１６
には、軸１２に固着され、第１図乃至９６図に示した１
対のトルク伝達用帯状体２２および２４を有する駆動部
材またはスパイダ２０を備えた機械式可変プーリトルク
駆動システム１９が設けである。第２図において、第１
端２１および第２端２６を有する第１帯状体２２゜並び
に第３端２５シよび第４端２７を有する＄２帯状体２４
は、駆動部材またはスパイダ２０および可動シーブ１６
間に駆動可能なように接続されている。従って、各帯状
体は°、それぞれ第１端および第２端を備えることにな
る。シーブ１６は。

外周縁２９および共通の枢軸２６を備えている。

外端縁または周縁６１＠：備えるスパイダ２０は。

シーブ１６の外周縁または至端２９に近接する外端縁３
を間隔を置いて配設した第１および第２枢軸６０を形成
する。ストラップすなわち帯状体２２および２４の第２
端２３および＠３端２５は。

それぞれ、共通の枢軸２６に取付けられ且つこの共通の
枢軸２６中心として回転することができる。

第１端２１および第４端２７は、それぞれ１間隔を置い
て配設した第１枢［１１］２８および第２枢軸３０に飯
付けられ且つこれら両枢軸を中心として回転す・ること
かできる。帯状体２２の両端は、特殊なものではないた
め、互換性がある。スパイダ２０は、第２図において、
略菱形の形状で図示しである。しかし、駆動部材の形状
はかかる略菱形に限定されるものではない。

帯状体２２および２４は、略同−長さであるが。

別の実施態［［オいては、１方の帯状体は、他方の帯状
体より多少長くシ１通常の回転方向に対する移動長さの
若干の変化に対すし得るようにしである。枢軸の位置も
特殊なものアはなく、帯状体および２４は、スパイダ２
０の単一枢軸に接続し。

自由両端部は、プーリシーブ１６の間隔を置いた位置に
接続される。

ベルト２２および２４は、プーリシーブ１６の軸方向へ
の動きを許容し得る可撓性を備えなければならない。作
動中、帯状体２２または２４の１方は、張った状態にあ
シ、真直ぐに伸長するが。

他方の帯状体は、シーブ１６が軸方向に動くことに起因
して、屈曲し、または撓む。捩れ荷重の方向が逆になる
と、屈曲した帯状体は、引張り荷重によって真直ぐとな
シ、他方の帯状体が屈曲する。

捩れ回転方向を逆にする間、枢軸２６は、枢軸２８およ
び３０に対して、変位する。この結果。

両シーブは、若干斜め方向に変位し、帯状体の滑シが徐
々に増大する。上記枢軸の相対変位は、帯状体の屈曲程
度の増加に伴なって大きくなる。好適実施態様において
、上記枢軸の相対変位は、シーブ１４および１６の分離
庫離の略中夫において。

枢軸面がシーブの背面１６に対して平行となシ。

または、軸の軸線１を対して垂直になるならば。

最小に止めることができる。このようにして、帯状体２
２および２４の形状を変化させることができる。しかし
、帯状体２２および２４の形状または材料がどのような
ものであれ、降伏することなく、屈曲、変形または撓み
可能なものでなければならない。張り状態および屈曲状
態の変化は、第３図乃至第３図に図示しである。

帯状体２２および２４の長さが等しく、第１図に示すよ
うにシーブ間の間隔が最大の「Ｘ」、非ひずみ状態にあ
るとき、帯状体の伸びは制約を受ける。・その後、シー
ブ間の間隔が最小のとき、即ち、シーブ１４および１６
が最接近するとき、引張シ荷重は最大となる。この最小
間隔時、帯状体は、枢軸２６および２８または３０間の
距＠を橋絡するだけの十分な長さがなければならない。

さらに、帯状体２２および２４の破断引張シ応力は。

上記シニプの最小間隔時の応力を上廻る必要がある。

長さの等しい帯状体の場合、スペーサを共通枢軸に設け
、長さの等しい帯状体の端部を分離させることができる
。長さの等しい帯状体とスペーサ”を組合せることによ
って、シーブの回転動作は最小となる。第１１図には、
スペーサ５０を使用して、共通枢軸上で長さの等しい帯
状体の端部を分離させる実施態様が示しである。スペー
サ５０の長さは、可動シーブ１６の移動用４に等しい。

帯状体２２および２４は、長さが等しく、可動シーブ１
６の移動の中間点にて取付けることができる。

枢軸２６の長さは、＠動軸２０に溝を設けるか、または
枢軸２８および６０の長テヲ長くする等の幾多の方法に
より、調整することができる。これは設計上の選択であ
り、本発明の一部ではない。

第３図および＠４図は、前進トルクおよび後進トルクそ
れぞれに対する、プーリシーブ最大分離間隔時、帯状体
２２および２４の何れか一方が屈曲する状態を誇張した
図である。最大シーブ間隔時、枢軸は、平坦に心合せし
た状態が示しである点を認識すること。第５図および第
３図は、プーリシーブが接近したときの前進および後進
トルク状態に対する。情状本の若干、屈曲した様子を示
す。両シーブが最も離反する前進トルクモード時の様子
を示す第３図において、枢軸２６の軸線と縦軸１１は心
合せされ、一方、第４図、第５図および第３図に示した
別の作動モード時は１両シーブ間の相対変位の倍果とし
て、若干、軸方向に変位する。軸の軸線の動きは、枢１
ｉｌＩｉ］の最初の方向または帯状体の長さによって変
化する。かかる帯状体には、０−プ、ロープ状コード、
薄金属片、中央開放の接続リイク体等またはその他の構
造体を利用することができる。帯状体のこれら別の実施
前底は二第７図、第８図および第９図において。

それぞれ、符号２４Ａ　、２４Ｂおよび２４Ｃで示しで
ある。

第１０図に示した別の実施態様において、共通の枢軸２
６は、事実上、直向位置にあシ、後に帯状体２２または
２４の何れかに接続される２つの枢軸２６．２６’であ
る。枢軸２８卦よび３０は。

第２図に示すように、。スパイダ２０に固定するか。

または１機構ハウジング４０に取付けることができる。

枢軸２８および３０は、軸１２に固着した部材に適当に
取付け、枢軸２８および３０は、可動シーブの枢軸と比
べて、相対的に不動であるようにすることは必須である
。枢軸が相対的に・不動でなければならないことは、前
の実施態様も同じであシ、このことは１機構ノ・ウジフ
グ４０等の別の固着手段が利用可能であれば、スパイダ
を使用せずに済むことを意味する。第１０図の別の構造
では、帯状体は、動的に釣合った状態にある。

本発明の具体的な実施態様について説明したが。

幾多の変形および改造を加えることが可能なのは勿論で
ある。故に１本発明は、かかる改造および変形列も１本
発明の範囲並びに精神に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による可変プーリの側面図。 第２図は、第１図の線２−２に関する断面図。 第３図、第４図、第５図および第３図は、前進および後
進両トルク状態時の可動プーリフランジの両至端位置に
おける。帯状体の側面図。 第７図、第８図および第９図は、帯状体の別の実施態様
の正面図。 第１０図は、プーリ帯状体およびスパイダの別の実施態
様の第２図と同様の図、および第１１図は、可動シーブ
の共通枢軸におけるスペーサ要素の側面図である。 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、縦軸線（１１）の少なくとも１つの回転軸（１２）
   を有する縦プーリ駆動システムの可変プーリトルク駆動
   システム（１９）において、 前記軸（１２）に取付けられ且つ固着された静止シーブ
   （１４）および前記軸（１２）に取付けられ、前記縦軸
   線（１１）と平行に軸方向に動くことのできる可動シー
   ブ（１６）を備えている、前記軸（１２）に取付けられ
   た可変プーリと、 前記可動シーブ（１６）および前記軸（１２）間にて、
   トルク荷重を伝達する第１の可撓帯状体（２２）および
   第２の可撓帯状体（２４）とを備え、 前記可動シーブがフランジ面（１８）および背面（１３
   ）を形成し、 前記トルク駆動システム（１９）が前記可動シーブの背
   面（１３）に近接して、前記軸（１２）に取付けられ且
   つ固着された駆動部材を有し、 前記駆動部材（２０）が少なくとも１つの枢軸（２８、
   ３０）を形成し、 前記可動シーブ（１６）が前記背面（１３）上に少なく
   とも１つの間隔を置いて配設した枢軸（２６）を形成し
   、前記帯状体（２２、２４）が前記背面または前記駆動
   部材の何れかにて、前記枢軸（２６、２８、３０）の少
   なくとも１つの枢軸に接続された第１端（２１、２３）
   および前記背面（１３）の他方の背面または前記駆動部
   材（２０）の前記枢軸（２６、２８、３０）に独立的に
   接続された前記第２端（２５、２７）を有することを特
   徴とする可変プーリトルク駆動システム。 ２、前記第１帯状体（２２）および第２帯状体（２４）
   の長さが等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載した可変プーリトルク駆動システム。 ３、前記第１帯状体（２２）および第２帯状体の第１端
   （２１、２３）が前記可動シーブ（１６）の単一枢軸（
   ２６）に接続されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載した可変プーリトルク駆動システム。 ４、前記第１帯状体の第１端（２１）および前記第２帯
   状体の第１端（２３）が、前記駆動部材（２０）の単一
   枢軸（２８、３０）に接続されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載した可変プーリトルク駆動
   システム。 ５、前記第１帯状体（２２）および第２帯状体（２４）
   がロープであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載した可変プーリトルク駆動システム。 ６、前記第１帯状体（２２）および第２帯状体（２４）
   が可撓コードであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載した可変プーリトルク駆動システム。 ７、前記第１帯状体および第２帯状体が、中央部の開口
   し、チェーンを形成する複数のリンク体であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載した可変プーリト
   ルク駆動システム。 ８、前記可動シーブを軸方向に動かす前記縦方向プーリ
   駆動システム（３８）が、ハウジング（４０）と、およ
   び前記ハウジング（４０）内の前記第１帯状体および第
   ２帯状体を駆動する駆動部材（２０）とを備えることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した可変プーリ
   トルク駆動システム。 ９、縦軸線（１１）の少なくとも１つの回転軸（１２）
   を有する縦プーリ駆動システムの可変プーリトルク駆動
   システムにおいて、 前記軸（１２）に取付け且つ固着した静止シーブ（１４
   ）および前記軸（１２）に取付けられ、前記縦軸線（１
   １）と平行に軸方向に動くことのできる可動シーブ（１
   ６）を備え、前記軸（１２）に取付けられた可変プーリ
   と、前記可動シーブ（１６）および前記軸（１２）間に
   てトルク荷重を伝達する第１の可撓帯状体（２２）およ
   び第２の可撓帯状体（２４）とを備え、 前記可動シーブがフランジ面（１８）および背面（１３
   ）を形成し、 前記トルク駆動システム（１９）が前記可動シーブの背
   面（１３）に近接して、前記軸（１２）に取付けられ且
   つ固着された駆動部材を有し、 前記駆動部材（２０）が間隔を置いて配設した２つの枢
   軸（２８、３０）を形成し、 前記可動シーブ（１６）が前記背面（１３）上に間隔を
   置いて配設した２つの枢軸（２６、２６′）を形成し、
   前記帯状帯（２２、２４）が前記背面または前記駆動部
   材の何れかにて、前記枢軸（２６、２６′、２８、３０
   ）の少なくとも１つの枢軸に接続された第１端（２１、
   ２３）および前記背面（１３）の他方の背面または前記
   駆動部材（２０）の前記枢軸（２６、２６′、２８、３
   ０）に独立的に接続された前記第２端（２５、２７）を
   有することを特徴とする可変プーリトルク駆動システム
   。 １０、前記可変プーリ（１０）が、前記可動シーブを軸
   方向に動かす油圧機構（３８）を備え、前記油圧機構が
   、ハウジング（４０）を備え、前記第１帯状体および第
   ２帯状体を駆動する前記駆動部材（２０）が、前記油圧
   機構のハウジング（３８）内にあることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項に記載した可変プーリトルク駆動シ
   ステム。 １１、前記第１帯状体および第２帯状体が、相互に略平
   行であることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
   した可変プーリトルク駆動システム。 １２、前記可動シーブ（１６）および前記静止シーブ（
   １４）が、その間に最小および最大分離距離を画定し、
   前記各帯状体（２２、２４）が、最小シーブ間隔時の引
   張り荷重より大きい破断引張り強度を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載した可変プーリトル
   ク駆動システム。 １３、前記可動シーブ（１６）および前記静止シーブ（
   １４）が、その間に最小および最大分離距離を画定し、
   前記各帯状体（２２、２４）が、最小シーブ間隔時の引
   張り荷重より大きい破壊引張り強度を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載した可変プーリトル
   ク駆動システム。 １４、前記第１帯状体（２２）および第２帯状体（２４
   ）の長さが等しいことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項に記載した可変プーリトルク駆動システム。 １５、前記可動シーブ（１６）の前記単一枢軸（２６）
   における前記第１帯状体の第１端（２１）および前記第
   ２帯状体の第１端（２３）がスペーサ（５０）によって
   分離されていることを特徴とする特許請求の範囲第１４
   項に記載した可変プーリトルク駆動システム。 １６、前記スペーサ（５０）の長さが、前記可動シーブ
   （１６）の移動距離に等しいことを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項に記載した可変プーリトルク駆動システ
   ム。