JPS6258423B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動車、二輪車、運搬機、農業機械等
の駆動装置に使用して好適なベルトクラツチ付き
正逆転ベルト変速装置に関するものである。 一般にエンジン駆動の場合、エンジンの回転方
向は一定であり、車の前進、後進のためのギヤー
ボツクスが必須とされ、運転する場合も前進、後
進のギヤの切替操作が必要で操作上、不便を有し
ていた。 そこで、かかるギヤの切替に代る他の方式につ
いて種々の研究が行なわれ、従来、各種変速プー
リの構成について検討がなされると共に、本出願
人らによつてその幾つかが提案されて来た。例え
ばその基本的なものは一対のＶ形変速プーリ片で
Ｖボルトを挾み、ベルト側面をスプリングの押圧
力により一方又は両方のプーリ片が軸の回転方向
に対しては空転を阻止し、軸のスラスト方向には
一方又は両方のプーリ片が可動し得るようにスプ
ライン又はキー溝が形成されているものである。 本発明は、かかる変速プーリを利用し前記ギヤ
切替を行なう従来方式の欠点を改善せんとするも
のでギヤを用いることなしに車の前進、後進を連
続的に操作可能ならしめることを目的とするもの
である。 即ち、本発明は駆動側プーリ及び従動側プーリ
ともに上述の如き変速プーリを基本として用い、
駆動側プーリの可動Ｖプーリ片のボス部回転中、
外力によりＶ溝巾を変化せしめることを前提とす
るもので、駆動側プーリとして軸に固定された固
定Ｖプーリ片の軸方向に延びるボス部に対して軸
方向に摺動可能に可動Ｖプーリ片を設け、固定Ｖ
プーリ片と可動Ｖプーリ片とにより形成される変
速プーリのＶ溝の底部にラジアルベアリングを前
記固定Ｖプーリ片のボス部に取り付け、可動Ｖプ
ーリ片側方に固定したストツパーとの間にスプリ
ングを介挿せしめると共に前記可能Ｖプーリ片の
ボス部にクラツチ板を設け、かつ、該クラツチ板
に対向するクラツチ板を有するＶプーリをベアリ
ングを介して前記固定Ｖプーリ片の軸方向に延び
たボス部に止着せしめたプーリを用い、一方、従
動側プーリとして、軸に固定Ｖプーリ片及び前記
駆動側プーリのＶプーリに対応するＶプーリを設
け、かつ前記固定Ｖプーリ片に対向して軸方向に
移動可能な可動Ｖプーリ片を設けて固定Ｖプーリ
片と可動Ｖプーリ片とにより変速プーリを形成す
ると共に、可動Ｖプーリ片と該プーリ片側方に固
定したストツパーとの間にスプリングを介挿せし
めたプーリを用いてそれら駆動側プーリと従動側
プーリの各対応する変速プーリ間及びＶプーリ間
に、変速プーリ側は平行掛け、Ｖプーリ側はたす
き掛けで夫々Ｖベルトを掛架せしめ、適宜外力等
により駆動側プーリの変速プーリＶ溝巾を変化さ
せることにより正逆ベルト変速可能ならしめた構
成を特徴とするものである。 以下、本発明装置の具体的な実施態様を添付図
面にもとづいて順次詳述する。 第１図乃至第４図は本発明装置の各状態時にお
ける概要図で、第１図は高速走行時、第２図は低
速走行時、第３図はクラツチオフ（OFF）時、
第４図はリバース走行時を夫々示す。 これら各図において、A₁は駆動側プーリ、A₂
は従動側プーリであり、駆動側プーリA₁は軸１
２に固定された固定Ｖプーリ片１と、固定Ｖプー
リ片１の軸方向に延びるボス部１ａに対して軸方
向に摺動可能に設けられた可動Ｖプーリ片２から
なる変速プーリと、該変速プーリの側方で前記固
定Ｖプーリ片１のボス部１ａにスラスト方向に止
着された少くとも１つのＶ溝を具えたＶプーリ９
とを具備することによつて形成されており、一
方、従動側プーリA₂は、軸２３にボルト２９等
により固定された固定Ｖプーリ片２１と、該固定
Ｖプーリ片２１の側方でスプリング２４により押
圧され、軸２３に対し摺動可能な可動Ｖプーリ片
２２からなる変速プーリと、該変速プーリの軸線
上、側方にあつてボルト３０等により軸２３にス
ラスト方向移動可能に止着されたＶプーリ２８と
を具備することによつて形成されている。 そして前記駆動側プーリA₁における変速プー
リの固定Ｖプーリ片１と可動Ｖプーリ片２により
形成されるＶ溝の底部にはボールベアリング又は
フラツトベアリング等のラジアルベアリング３が
前記固定Ｖプーリ片１のボス部１ａに取り付けら
れており、可動Ｖプーリ片２のボス部２ａ端部に
設けられているスプリング押え２ｂと、固定Ｖプ
ーリ片１の側方で、ボス部１ａに設けられたスト
ツパー１０との間にわたりスプリング６が介挿さ
れている。 この場合、ストツパー１０側には、通常、爪が
設けられ、スプリング６を係止し得るような構造
が付与されるが他の手段をもつて係止せしめるこ
とも可能である。 又、可動Ｖプーリ片２と軸又は固定Ｖプーリ片
ボス部１ａとは軸方向に可動であるが、回転方向
には可動Ｖプーリ片２とそのボス部２ａ側面に設
けられたスプリング押え２ｂ間をスプリング６を
介してまわり止めし、あるいは、キー及びスプラ
インで回転止めされている。 なお、スプリング６の両端末は、前記スプリン
グ押え２ｂとストツパー１０の爪に限らず夫々の
接圧部間に摩擦力の大きい弾性体、例えばゴム、
ポリウレタン弾性体、樹脂、繊維補強のゴムマト
リツクス等を配し係止せしめることもできる。

【後述、従動側プーリ参照】更に前記可動Ｖプー
リ片２に対しスラスト方向及び回転方向に自在に
可動する方式も採用可能である。 また、前記可動Ｖプーリ片２のボス部２ａには
図示の如くベアリング４が設けられ、これを介し
てその外周に可動Ｖプーリ片２に対し外力を付与
するための溝付の筒体８が設けられていると共に
そのボス部２ａ延出端には後述するＶプーリ９側
のクラツチ板１１と係合するクラツチ板５が設け
られている。 次に上記Ｖプーリ９であるが、該プーリ９は少
くとも１つのＶ溝を有するプーリからなり、図で
は１つのＶ溝をもつＶプーリ９として示されてい
る。そして、このＶプーリ９はボールベアリング
７を介して前記固定Ｖプーリ片１の延びるボス部
１ａにスラスト方向即ち軸方向に止着されてお
り、前記可動Ｖプーリ片２のボス部２ａに設けた
屈曲部のクラツチ板５に対向して対応するクラツ
チ板１１を有しており、前記筒体８を外力により
移動させることによりリバース時、係合し得るよ
うに構成されている。 なお、前記対向的に設けた両クラツチ板５，１
１は、通常のクラツチ構造でも差支えないが、何
れか一方又は両方に必要に応じて耐摩性、摩擦力
の大なる部材を配設することは設計上、可能であ
る。 一方、上記駆動側プーリA₁に対し従動側プー
リA₂は、前記駆動側プーリA₁の固定Ｖプーリ片
１及び可動Ｖプーリ片２と、Ｖプーリ９との夫々
に対応し、同じく固定Ｖプーリ２１と可動Ｖプー
リ片２２からなる変速プーリとＶプーリ２８とを
具えて構成されており、Ｖプーリ２８及び固定Ｖ
プーリ片２１は従動軸又は該軸と一体回転をする
軸２３に夫々ボルト３０，２９によつて固定さ
れ、可動Ｖプーリ片２２は前記固定Ｖプーリ片２
１に対し、スラスト方向、即ち軸方向に可動的に
設けられ、軸２３にビス止め等により固定された
ストツパー２５と可動Ｖプーリ片２２のボス部側
面との間に反撥スプリング２４が介装されてい
る。 この場合スプリング２４の両端末は前記駆動側
プーリA₁におけるスプリング６の両端末の止着
構造と同様な構造が採用可能であるが、図示例で
は前述したように夫々の接圧部間に摩擦係数の大
なる弾性体２６，２７を配し端末座仕上げをした
スプリング２４の両端末を接圧し可動Ｖプーリ片
２２と軸２３の回転が一体となるように構成され
ている。勿論この部分にさきの駆動側プーリと同
じく滑りスプライン、滑りキーで常法により回転
方向に係止せしめてもよく、又、他の手段をもつ
て代替することもでき、更に可動Ｖプーリ片２２
を軸方向、回転方向に可動とすることもできる。 しかして、上記各構成からなる駆動側プーリ
A₁と従動側プーリA₂は対向する如く配置され、
両プーリA₁，A₂の変速プーリ片間及びＶプーリ
間において夫々少くとも１本のＶベルトB₁，B₂
が掛張、架設されることによつて本発明における
一連の装置が構成される。 このとき両プーリA₁，A₂の夫々の変速プーリ
間に掛架されるベルトB₁は通常の平行掛けであ
るが、Ｖプーリ９，２８間に掛架されたベルト
B₂はたすき掛け（十字掛け）であり、これは本
発明装置における重要な特徴の１つである。 なお、両Ｖプーリ間に掛架されるベルトB₂と
しては多リブベルトを含む前記少くとも１本のＶ
ベルトの外、更に平ベルト、歯付ベルト、丸ベル
ト、六角ベルト等も適宜、使用することができ、
この場合には前記Ｖプーリ９，２８はそれら各ベ
ルトに適合したプーリが利用される。 又、上記本発明の一連の装置においてたすき掛
けの逆回転用ベルトB₂は対応する駆動側、従動
側のＶプーリ間で軸間距離固定の場合、ベルトの
経時寸法変化によつてベルトの初張力が変化する
のでこれを吸収するため駆動側又は従動側の少く
とも一方のＶプーリを、例えばねじ式プーリ巾可
変方式あるいは通常のスプリング式変速プーリ方
式として構成することも望ましく、前者は手動
で、又後者は自動によりベルト張力を調整してメ
インテナンスフリーにて走行を図ることができ
る。 更にたすき掛けベルトにあつては中間にテンシ
ヨンプーリをとりつけることは面倒であり、かつ
ベルト交叉部でベルトの腹部が互いに接触するこ
ともあることから必要に応じてアイドラープーリ
又はすべり板を設けてベルト間の直接の摩擦を避
けることも好ましい設計である。 本発明変速装置は叙上のような構成からなり、
次いて、その装置の作用について、第１図乃至第
４図にもとづいて順次説明すると、第１図は高速
時の状態を示し、駆動側プーリA₁と従動側プー
リA₂の各変速プーリ間にベルトB₁が、又、各Ｖ
プーリ間にベルトB₂が夫々掛架された状態で、
駆動側プーリA₁の可動Ｖプーリ片２に設けたベ
アリング４上の溝付筒体８を介して可動Ｖプーリ
片２に左方向に外力を生ぜしめてベルトB₁の有
効径を最大としている。このとき対向するクラツ
チ板５，１１の両者間は空間が存し、動力の伝達
は遮断されている。しかし、ベルトB₁の有効径
最大であるところからベルトB₁を介して従動軸
側の回転は最大となる。と共に、駆動側と従動側
の各Ｖプーリ９，２８に掛架されているＶベルト
B₂により従動側の回転力が該ＶベルトB₂を介し
て駆動側プーリのＶプーリ９にたすき掛け作用に
より駆動軸１２の回転と逆方向に伝わり、Ｖプー
リ９と軸１２間に設けられているベアリング７に
より軸１２とＶプーリ９は逆方向に回転すること
になる。但し、このときベアリング７によりＶプ
ーリ９は空転していることとなる。 第２図は従動軸が低速で回転している状態を示
し、駆動側プーリA₁における変速プーリ上のベ
ルトB₁の有効径が最小である。 即ち、ベルトB₁の腹部とベルトクラツチ用ベ
アリング３との間に間隙を有する状態で、又クラ
ツチ板５とクラツチ板１１との間も隙間を有する
状態で、ベアリング４上の筒体８を介し外力によ
り第１図に示した可動Ｖプーリ片２の位置から図
において右方に移動させた状態である。 このとき従動軸は第１図の場合より低速となる
が駆動側プーリにおけるＶプーリ９は駆動軸の回
転とは逆方向に空転していることは第１図で述べ
た通りである。 次に第３図はベルトクラツチがオフ（OFF）
の状態を示すもので、駆動側プーリA₁の可動Ｖ
プーリ片の位置を前記第２図の低速状態より更に
少し、前記同様の方式で外力により図の右側に寄
せ、駆動側の変速プーリのＶ溝巾を広げたとき、
ベルトB₁は溝中に沈み込み、ベルトクラツチ用
ベアリング３の上にベルトB₁の腹部が乗つた状
態で、しかもベルトB₁側面と固定Ｖプーリ片１
及び可動Ｖプーリ片２の側面に空隙を存せしめる
如くなし、しかも両クラツチ板５，１１の間にも
空間を有する状態であるとき、駆動側プーリA₁
からの回転力はベルトB₁に伝達されなくなり、
ベルトB₁の回転力は零となつて従動側に回転は
伝達されず、クラツチOFFの状態となる。 従つて、従動側プーリA₂の逆回転用ベルトB₂
も回転が停止となる。 第４図は従動軸の回転を駆動軸と逆方向に回転
させる状態について示すものであり、駆動側プー
リの可動プーリ片１を前記第３図のベルトクラツ
チOFFのときの位置より更に右側に移動させ両
クラツチ板５，１１が接圧したる状態である。こ
のとき、駆動側プーリA₁の変速プーリ上に於い
てベルトB₁の腹部がベルトクラツチ用ベアリン
グ３上にのり上がり、両プーリ片との間に空隔を
有するためベルトは停止する。この状態にて軸と
回転方向に対して一体となつた可動Ｖプーリ片側
のクラツチ板５より回転力がクラツチ板６を通じ
てＶプーリ９に伝わり、ベルトB₂を介してベル
トB₁による回転方向とは逆方向に従動側に回転
力を伝達することができる。 かくして以上により駆動側プーリの可動Ｖプー
リ片１の位置を外力により変えることにより例え
ば、変速プーリとベルトB₁による回転方向を車
の前進、ＶプーリとベルトB₂による回転方向を
車の後進とするとき、可動Ｖプーリ片が最も左側
にあるとき、高速、その位置より右方向に移動す
ると次第にスピードが落ち、やがてベルトクラツ
チOFFとなり、その位置より右へ移動させると
後進となる。 従つて、駆動側プーリの可動Ｖプーリ片の位置
を例えばレバー等の作動により行う場合、レバー
の連続的な動きと対応して、車の前進のスピード
を変化させ又、ベルトクラツチOFF又、後進を
容易に行なうことができる。 以上のように本発明装置は駆動側プーリ及び従
動側プーリに共に変速プーリ及びＶプーリを設
け、かつ駆動側プーリの変速プーリにおける固定
Ｖプーリ片と可動Ｖプーリ片によつて形成される
Ｖ溝巾間隔を可変ならしめる如く構成すると共に
駆動側プーリにおける可動Ｖプーリ片のボス部と
Ｖプーリ屈曲部に対向してクラツチ板を設け、後
者のクラツチ板はベアリングにより軸回転を遮断
させ、更に駆動側プーリと従動側プーリを対向配
置し、それらの各変速プーリ間には平行掛けによ
り、又、各Ｖプーリ間にはたすき掛けによりベル
トを掛架せしめたものであるから単に駆動側プー
リの可動Ｖプーリ片を外力により軸方向に移動さ
せるだけで高速、低速、クラツチオフ、リバース
の各状態を容易に現出し得て車輌等の前進時にお
ける速度の変化ならびに後進を可能となし、従来
の如きギヤボツクスを全く不要として可逆変速装
置を安価に提供し得ると共に装置をコンパクトと
なし操作性をも良好ならしめ、可逆変速装置とし
て自動車、自動二輪車、農業機械等への応用に頗
る有用性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明正逆変速装置の各状
態における各半分を示す概要断面図であり、第１
図は高速時、第２図は低速時、第３図はクラツチ
オフ時、第４図はリバース時の各状態を示す。 A₁……駆動側プーリ、A₂……従動側プーリ、
１，２１……固定Ｖプーリ片、２，２２……可動
Ｖプーリ片、３，４，７……ベアリング、５，１
１……クラツチ板、６，２４……スプリング、
９，２８……Ｖプーリ、１２，２３……軸、
B₁，B₂……ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記(イ)記載のプーリを駆動側プーリとし、一
   方、下記(ロ)記載のプーリを従動側プーリとし、こ
   れら駆動側プーリと従動側プーリの各対応する変
   速プーリ間及びＶプーリ間に、変速プーリ側は平
   行掛け、Ｖプーリ側はたすき掛けで夫々Ｖベルト
   を掛架せしめ、適宜外力等により駆動側プーリの
   変速プーリＶ溝巾を変化させることにより正逆ベ
   ルトを変速可能ならしめたことを特徴するベルト
   正逆変速装置。 (イ) 軸に固定された固定Ｖプーリ片と、該固定Ｖ
   プーリ片の軸方向に延びるボス部に対して軸方
   向摺動可能に設けられた可動Ｖプーリ片とによ
   つて変速プーリを形成し、該変速プーリの当該
   Ｖ溝底部にラジアルベアリングをその固定Ｖプ
   ーリ片ボス部に取り付け配設すると共に、前記
   可動Ｖプーリ片と該プーリ片側方に固定したス
   トツパーとの間にスプリングを介挿せしめ、か
   つ、前記可動Ｖプーリ片のボス部を側方に延長
   して該ボス部にクラツチ板を設ける一方、前記
   固定Ｖプーリ片ボス部の軸方向延長部にベアリ
   ングを介して別のＶプーリを止着し、このＶプ
   ーリに前記クラツチ板に対向してクラツチ板を
   設けてなるプーリ。 (ロ) 軸に前記駆動側プーリに対応する固定Ｖプー
   リ片及び別Ｖプーリを夫々設けると共に、前記
   固定Ｖプーリ片にはこれに対向して軸方向移動
   可能に可動Ｖプーリ片を設け、かつ可動Ｖプー
   リ片と該プーリ片側方に固定したストツパーと
   の間にスプリングを介装せしめてなるプーリ。 ２ 駆動側及び従動側各プーリの可動Ｖプーリ片
   が軸方向に可動で、回転方向に対してまわり止め
   されている特許請求の範囲第１項記載のベルト正
   逆変速装置。 ３ たすき掛けベルト用プーリが駆動側、従動側
   の少くとも一方において溝巾可変である特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載のベルト正逆変速装
   置。