JPS6321799Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は一般産業用，農業機械用，自動２輪車
用，自動車用等の駆動装置の変速プーリに係り、
更に詳しくは、一方のＶ形プーリ片を軸に固定し
他方のＶ形プーリ片の内面にスパイラル溝を設け
そのスパイラル溝に対向的に軸外面にスパイラル
溝を設け、シヤフト及びＶ形プーリ片間に対向的
に位置するスパイラル溝中にスクリユー抵抗を少
なくするため適宜間隔でボールを介在せしめた変
速プーリに関するもので、走行時ベルトに生ずる
トルクによりシヤフトに対して可動Ｖ形プーリ片
がスプリングのねじれと共に回わされ、それによ
つてスパイラル溝に沿つて可動Ｖ形プーリ片が軸
線方向にＶベルトに対して側圧を増加する方向に
移動させスプリング自身の力、スプリングのねじ
れ（巻き数が減少する方向）等の合成によりＶベ
ルトに対する側圧を大きくする働きを持たせるも
ので、トルクが大きくなるとそのルクに応じて軸
と可動Ｖ形プーリ片間のねじれ量が大きくなりそ
のねじれによりベルトに対する側圧を大きくする
方式であることに由来し、トルクに応じたベルト
側圧を自動的に調節しつつ走行できるためＶベル
トの耐久時間を長くすることが出来ると同時にエ
ネルギーの消費量を少くすることが出来る特徴を
有するものである。

従来の変速プーリにおいては、通常、高速走行
時にベルト側圧が大となり、低速走行時にベルト
側圧が大となり、低速走行時にベルト側圧が小さ
くなる機構となつている。

しかし、通常の条件にあつては、一般的に低速
時に負荷トルクが大きく、高速時に負荷トルクが
小さい、即ち、低速走行時にベルト側圧を大きく
することが必要で、逆に高速時に側圧を小さくす
る必要があるが、それに対して従来の変速プーリ
を使用した機構は全く逆の作用となつており、そ
のため、ベルト変速機構の使用範囲が限定される
のみならず。ベルトの耐久性に欠ける等、多くの
問題点が存在している。

そこで、これらの問題点に対応し、巻き締めら
れたとき弾力を蓄積する弾機を使用し駆動プーリ
と従動プーリとが駆動力と負荷の変化に応動して
有効径を自動的に変化して駆動力と負荷に対する
最良の変速比を自動的に得るようにした変速装置
が特開昭48−7153号公報等により提案されてい
る。

しかし、上記公報に記載された変速プーリは軸
にねじ付円筒体を装着し、その上に固定プーリ片
を固定すると共に、ねじ付可動プーリ片を円筒状
ねじに沿わせて嵌合装着し、側面をスプリングで
係止させた構造からなつているため、プーリに負
荷がかかつたとき可動プーリ片の滑りが悪く、滑
りにくくて破損を起こし易いという欠点が存在す
る。

本考案はかかる問題を解決すべく考案されるに
至つたもので、変速プーリ内部のスパイラル溝内
のボールを介してプーリに生ずるトルクに応じて
バネのねじり方向の反撥弾性力に対抗して軸に対
して可動Ｖ形プーリ片のねじれによるスクリユー
推力によつてベルト側面に側圧を与える。

通常の変速プーリによる伝動機構の設計におい
ては、その中で重要な要素を占めるスプリング圧
の設計として、低速時における所要スプリング圧
を設計するか、或るいはせざるを得なかつた。

その場合、その条件で高速走行の場合にはスプ
リング圧が過大となり使用できる範囲が非常に制
約され狭くならざるを得ない有様であつた。

それに対し前記本考案方式では低速時又中速時
何れの範囲でも駆動装置にかかるトルクに応じて
略自動的にベルト側圧を調整できるため使用条件
の範囲が広がると同時に、ベルトの耐久力を向上
さすことはもとより、エネルギー消費を低減させ
る上にも大きな効果を生じ、応用分野としては一
般産業用、農機具用、自動２輪車用、自動車用そ
の他広範囲に適用可能な有利性を有する。

以下、本考案の変速プーリ及び該プーリを利用
した伝動機構について添付図面を参照しつつ更に
詳細に説明する。

図は本考案に係る伝動ベルト用変速プーリを用
い、これと、これに対応した一般の固定プーリを
組み合わせてその両プーリ間にＶベルトを巻掛け
た通常の状態を示す横断面図で、図中、イは本考
案の主体をなす変速プーリで、ロはこれと組み合
わせて用いる固定プーリを示す。このうち、変速
プーリイは可動プーリ片１と、固定プーリ片２の
１対のプーリ片からなつており、これら両プーリ
片１，２は共にシヤフトＳに嵌合されて互いに対
向的に、そしてその対向Ｖ間隙にベルト７を挾持
しＶベルト７の側面を可動プーリ片１で後述する
スプリング３のスプリング力により押圧し得るよ
うに背置され、一方のプーリ片、即ち固定プーリ
片２はボルト１４によりシヤフトＳに直接固定さ
れていると共に、他の可動プーリ片１はシヤフト
Ｓ上に延びる円筒部を有し、該円筒部内面に、こ
れに対向するシヤフトＳ表面と共同して互いに複
数系のスパイラル溝Ｇ，ｇが設けられており、こ
のスパイラル溝Ｇ，ｇに複数個のボールＢが内装
されることによつて、該ボールＢを介してシヤフ
トＳに対して相対的に摺動可能となつている。

一方、前記可動プーリ１の側方において、更に
シヤフトＳ端部にスプリング押え５がボルト１２
により取着されたワツシヤー１１を介して位置規
制の下に嵌着されており、これには回り止め用キ
ー９が挿入されてシヤフトＳに対し一体的な構成
となつている。

そして、上記のように配設された前記可動プー
リ１とスプリング押え５との間において可動プー
リ側部の円筒部基部とスプリング押え５内面との
間にスプリング３が介装され、そのスプリングの
一方端は可動プーリ１側部に設けられたスプリン
グ回転止め用ストツパー突起爪４に、他方端はス
プリング押え５内面に設けられた他のスプリング
回転止め用ストツパー、図では同じく突起爪６に
スプリング３がベルト走行中に生ずるトルクによ
つて巻き緩む方向に夫々係止されていて、前述の
如き可動プーリ片１をＶベルト７側面側へ押圧せ
しめている。

なお、８は前記変速プーリイに対応するベルト
巻掛用固定Ｖプーリであり、その内面でシヤフト
S′との間に回転止め用のキー１０が挿着されてい
ると共に、その延出した円筒部においてセツトボ
ルト１３によつてシヤフトS′に対し固定されてい
る。

Ｃは上記の如き変速，固定両プーリ間の軸間距
離である。

かくして走行中にＶベルト７に生ずるトルクは
固定プーリ片２及び可動プーリ片１よりストツパ
ー突起爪４により係止されたスプリング３を通
じ、かつ他のスプリング係止用のストツパー突起
爪６を通じてスプリング押え５を介し、更に回転
係止用のキー９を通じてシヤフトＳにトルクが伝
えられるのである。

従つて、前記プーリイ，ロ間に巻き付けられた
ベルト７に走行中に負荷が与えられる時、そして
そのトルクが可動プーリ片１に伝わるとき、その
トルクによつてスプリングにねじれを生じ、その
ねじれ即ち可動プーリ片のシヤフトＳ又はプーリ
２に対するねじれによつてスパイラル溝Ｇとｇ中
のボールＢを介して軸線方向に可動プーリ片１が
そのプーリ片に生ずるトルクとスプリングのねじ
れ量とのバランスにより左右に移動し、Ｗの値を
変化させるように働く、即ち、Ｖベルト７をプー
リの上面へ押し上げようとする力が働く、しか
し、軸Ｖプーリの軸間距離が固定であるとき、ベ
ルトの長さによりベルト７のプーリ上における位
置が固定しているため、必然的にＶベルト７に対
する側圧が増加する働きを生ずる。

その力は、ベルト７と可動Ｖ形プーリ片１との
間に生ずるトルクと、スプリング圧力，バネのね
じり圧力、ベルトの側圧に対する圧力，バネのね
じりによる自由長の減少分によるスプリング圧増
加等のバランスによつてある点に定まる。

即ち、夫々のバランス調整はバネの圧縮方向の
バネ定数，ねじり方向に対するバネ定数，スパイ
ラル溝のピツチ，Ｖ溝角度，スプリングの自由長
及び巻ピツチ等によつて調整することができる。
従つて、この方法により略トルクに応じたベルト
側圧を与えることができる。

しかも、前述の如く、各係止突起によつてスプ
リング両端の押圧力を受止めていることによりプ
ーリにトルクを生じたときスプリングが巻き緩む
方向のみに作用し負荷が減少した場合にもスプリ
ングのねじれ量に対応したねじれ反撥力によつて
急速に復帰し、負荷の対応性が良好で、かつ巻き
締まり方向への作用に比しねじれ抵抗力が少な
く、スプリング折損の恐れもない。

又、通常の変速伝動機構においては、高速時に
は小トルクで低速時に高トルクであることが殆ん
どである。

ところが、通常の変速プーリではトルクの大小
に拘らず高速時にベルト側圧が高く、低速時に低
くなる機構となつているため必要なスプリング圧
と実際のスプリング圧とが全く逆となつているた
め、伝動設計上又Ｖベルトの耐久性等よりみて前
述の如く使用範囲が限定されるか、又ある程度寿
命を犠性にして使用されている。

しかし、これに対して本考案変速プーリの使用
では負荷トルクの大きな、低速時（高速時の高ト
ルクも同様）においてそのトルクに略対応して、
ベルト側圧を上げる効果があり、特に本考案変速
プーリはスパイラル溝内にボールを内装し、該ボ
ールを介してプーリに生ずるトルクに応じてバネ
のねじり方向の反撥弾性力に対抗して軸に対して
可動Ｖプーリ片のねじれによるスクリユー推力に
よつてベルト側圧に側圧を与えるようになつてい
るため、ねじに比しピツチが異なり、しかも送り
がスムースとなつてプーリに負荷がかかつたとき
の可動Ｖプーリ片の滑りがよく、破損機会も減少
し、従つて、ベルトの用途・範囲が広がることは
当然のこと、平均的ベルト側圧を下げることがで
きるためベルトの寿命向上、並びに省エネルギー
化の面においても大きな効果を上げることができ
る利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る伝動ベルト用変速プーリ
を用い、一般の固定プーリと組み合わせ、両プー
リ間にベルトを巻掛けた通常の状態を示す横断面
図、第２図は第１図におけるスプリング係止部の
詳細斜視図である。 イ……変速プーリ、ロ……固定プーリ、１……
可動プーリ片、２……固定プーリ片、３……スプ
リング、４……可動プーリ片側スプリング回転止
めストツパー突起爪、５……スプリング押え、６
……スプリング押え側スプリング回転止めストツ
パー突起爪、７……Ｖベルト、Ｂ……ボール、Ｇ
……可動プーリ側スパイラル溝、ｇ……シヤフト
側スパイラル溝、Ｓ……シヤフト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シヤフトに固定プーリ片と、可動プーリ片とか
   らなる一対のＶ形プーリをその有効径を変化し得
   る如く対向的に取付けてなるＶ形変速プーリにお
   いて、一方の固定プーリ片をシヤフトに固定し他
   方の可動プーリ片の延出円筒部内面に内部シヤフ
   トのそれと対向的に複数条のスパイラル溝を設
   け、シヤフトと該可動プーリ片の円筒部との相対
   向するスパイラル溝の所定の位置に複数個のボー
   ルを内装すると共に、円筒部を有する可動プーリ
   片の側部と別にシヤフトに固定したスプリング押
   えの側部との間に夫々に設けたスプリング回転止
   めストツパー突起爪に係止してスプリングを、ベ
   ルト走行中に生ずるトルクによつて巻き緩む方向
   のみに作用する如く介装せしめたことを特徴とす
   る伝動ベルト用変速プーリ。