JP2003139207A - 無段変速機用プーリ幅調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動プーリディスクを動作させるボールねじ機
構のねじ筒を簡単な構造で容易に能率よく変速機ケース
に固定することができる無段変速機用プーリ幅調節装置
を提供する。 【解決手段】可動プーリディスク２を軸方向に動作させ
るボールねじ機構１５のねじ筒１６の周壁に、その一端
面から他端面に亘って貫通するストッパピン３３を挿入
し、このストッパピン３３の一端側の端部を変速機ケー
ス６の切欠部１３に係合させてねじ筒１６の回り止めを
図り、ストッパピン３３の他端側の端部を、ナット１７
と一体的に動作するストッパ突起３１との当接でそのナ
ット１７の回転範囲を規制してボールねじ機構１５の過
剰な締め込みを防止する防止手段として機能させる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、自動車や産業機
械等に使用されるベルト式の無段変速機におけるプーリ
幅調節装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車や産業機械等に用いられるベルト
式の無段変速機は、駆動側の回転軸に設けられたプーリ
（プライマリプーリ）および従動側の回転軸に設けられ
たプーリ（セカンダリプーリ）との間に無端ベルトを掛
け渡してなる。 【０００３】前記各プーリは、回転軸に互いに対向して
設けられた固定プーリディスクと可動プーリディスクと
からなる。固定プーリディスクは回転軸に一体的に設け
られ、可動プーリディスクは回転軸に対して回転不能で
かつ軸方向に移動自在に取り付けられている。そして可
動プーリディスクがアクチュエータにより操作されて回
転軸の軸方向に移動し、この移動で固定プーリディスク
と可動プーリディスクとの間のプーリ幅が変化する。 【０００４】駆動側と従動側の回転軸の回転速度の変速
比を変える場合には、プライマリプーリおよびセカンダ
リプーリのプーリ幅を互いに同期して逆方向に変化させ
る。例えば、増速側に変化させる場合には、プライマリ
プーリのプーリ幅を狭くすると共にセカンダリプーリの
プーリ幅を広くし、前記無端ベルトをプライマリプーリ
の外径側に移動させると共にセカンダリプーリの内径側
に移動させる。 【０００５】可動プーリディスクを回転軸の軸方向に移
動させるアクチュエータとしては一般にボールねじ機構
が用いられている。このボールねじ機構は、回転軸の外
周に同心的に設けられたねじ筒と、このねじ筒の外周に
複数のボールを介して螺合するナットとを備え、ねじ筒
が被取付部としての変速機ケースに対して固定され、ナ
ットが可動プーリディスクに回転自在でかつ可動プーリ
ディスクと一体に回転軸の軸方向に移動可能に支持され
ている。 【０００６】そしてナットがモータ等の駆動源により駆
動されて回転することにより、このナットが可動プーリ
ディスクと一体的に回転軸の軸方向に移動し、この移動
により可動プーリディスクと固定プーリディスクとの間
のプーリ幅が変化する。 【０００７】ねじ筒は回転軸の外周に軸受を介して同心
的に配置され、その軸受と共にねじ軸の端部が変速機ケ
ースに形成された嵌合凹部内に圧入され、この圧入によ
りねじ筒が変速機ケースに固定され、このねじ筒の内側
の回転軸が前記軸受を介して回転するようになってい
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ねじ筒
の端部を被取付部としての変速機ケースに形成された嵌
合凹部内に圧入して固定する構造であると、ねじ筒の端
部にその圧入用の嵌合代を形成しなければならないた
め、ねじ筒が複雑かつ大型となって製造コストが嵩み、
また組立時にねじ筒の端部を軸受に組み合わせ、この組
み合わせ状態でねじ筒を軸受と共に被取付部の嵌合凹部
内に圧入しなければならないから、作業が面倒で組立能
率が低下する難点がある。 【０００９】この発明はこのような点に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、ねじ筒を簡単な構
造で容易に能率よく被取付部に固定することができる無
段変速機用プーリ幅調節装置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明はこのような目
的を達成するために、被取付部に軸受を介して回転自在
に設けられた回転軸と、この回転軸に一体的に設けられ
た固定プーリディスクおよびこの固定プーリディスクに
対向して回転軸に回転不能でかつ軸方向に移動自在に取
り付けられた可動プーリディスクとを備え、前記回転軸
の外周には、ねじ筒と、このねじ筒の外周に複数のボー
ルを介して螺合するナットとからなるボールねじ機構が
設けられ、このボールねじ機構のナットがねじ筒に対し
て回転することによりねじ筒の軸方向に移動し、この移
動により前記可動プーリディスクを軸方向に動作させて
固定プーリディスクと可動プーリディスクとの間のプー
リ幅を変化させる無段変速機用プーリ幅調節装置におい
て、前記ねじ筒の周壁には、その一端面から他端面に亘
って貫通するストッパピンを挿入し、このストッパピン
のねじ筒の一端側の端面から突出する端部を前記被取付
部に係合させてねじ筒の回り止め手段として機能させ、
ねじ筒の他端側の端面から突出する端部を、前記ナット
と一体的に動作するストッパ突起との当接でそのナット
の回転範囲を規制してボールねじ機構の過剰な締め込み
を防止する締め込み防止手段として機能させるようにし
たものである。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。 【００１２】図１には、固定プーリディスク１と可動プ
ーリディスク２とで構成されたベルト式無段変速機のプ
ーリ３を示してあり、このプーリ３に無端ベルト４が掛
け渡されている。 【００１３】プーリ３は回転軸５を有し、この回転軸５
の両端部が被取付部としての変速機ケース６に軸受７，
８を介して回転自在に支持されている。 【００１４】固定プーリディスク１は回転軸５に一体的
に設けられ、可動プーリディスク２は固定プーリディス
ク１と対向して回転軸５の外周に回転不能でかつ軸方向
に移動自在に設けられている。 【００１５】すなわち、可動プーリディスク２は中心部
に嵌合口９を有し、この嵌合口９が回転軸５に摺動自在
に嵌合し、この嵌合口９の周面の一部にその軸方向に沿
って延びるキー溝１０が形成され、また回転軸５の周面
にその軸方向に沿って延びるキー１１が取り付けられ、
このキー１１が前記キー溝１０にスライド自在に嵌合
し、これにより可動プーリディスク２が回転軸５の軸方
向に移動自在でかつ回転軸５に対する相対回転が不能な
状態に支持されている。 【００１６】回転軸５を支持した軸受７，８は変速機ケ
ース６に形成された嵌合凹部６ａ，６ｂ内に嵌合固定さ
れている。変速機ケース６に形成された一方の嵌合凹部
６ａは図２に示すように円環状に突出する突部１２の内
側の空間により構成され、その突部１２の周方向の一部
には切欠部１３が形成されている。 【００１７】可動プーリディスク２と変速機ケース６と
の間には、可動プーリディスク２を軸方向に移動させる
アクチュエータとしてのボールねじ機構１５が設けられ
ている。このボールねじ機構１５は、ねじ筒１６とナッ
ト１７と複数の転動体としてのボール１８とを備え、ね
じ筒１６は回転軸５の外周に同心的に配置され、その一
端部が前記軸受７に嵌合されている。 【００１８】ナット１７はねじ筒１６の外周に同心的に
配置され、このナット１７の内周面および前記ねじ筒１
６の外周面にそれぞれ螺旋状のボールねじ溝１６ａ，１
７ａが形成され、これらボールねじ溝１６ａ，１７ａ間
に複数のボール１８がその溝方向に沿って配列するよう
に転動自在に装填されている。そしてナット１７の回転
に応じて各ボール１８がボールねじ溝１６ａ，１７ａに
沿って転動すると共にナット１７がねじ筒１６の軸方向
に移動するようになっている。 【００１９】ねじ筒１６のボールねじ溝１６ａは複数ピ
ッチ分の螺旋長さに形成されているのに対し、ナット１
７のボールねじ溝１７ａは１ピッチ分の螺旋長さに形成
されている。そしてナット１７の周面の一部に、ナット
１７の１ピッチ分のボールねじ溝１７ａに沿って転動す
るボール１８をその転動に応じて前記ボールねじ溝１７
ａの一方の端部から他方の端部に戻して無限循環させる
こま部材２０が設けられている。 【００２０】このこま部材２０は、樹脂射出成形品また
は焼結金属からなり、内側の周縁部にはフランジ２０ａ
が一体に形成されている。そしてナット１７の周面の一
部にこま部材２０に対応する嵌合口２１が形成され、こ
の嵌合口２１内にナット１７の内側から前記フランジ２
０ａがナット１７の内周面に当接するようにこま部材２
０が嵌合され、ナット１７に固定されている。 【００２１】すなわちこのボールねじ機構１５は１条１
列のこま式ボールねじ構造となっており、これにより軸
方向寸法をコンパクトにすることができると共に、ねじ
筒１６とナット１７との間に若干の傾きを許容できるよ
うになることからプーリ３に生じるモーメント荷重に対
して有利となっている。 【００２２】ボールねじ機構１５のナット１７は軸受２
５および軸受ホルダ２６を介して可動プーリディスク２
に連結されている。すなわち、可動プーリディスク２は
背面側の中央部にボス部２ａを有し、このボス部２ａの
外周に軸受２５が設けられている。 【００２３】軸受２５は内輪２５ａおよび外輪２５ｂ
と、これら内外輪２５ａ，２５ｂ間に転動自在に装填さ
れた複数のボール２５ｃとからなり、内輪２５ａが可動
プーリディスク２のボス部２ａの外周に嵌着固定されて
いる。 【００２４】そして軸受２５の外輪２５ｂの外周面とナ
ット１７の一端側端部の内周面との間に筒状の軸受ホル
ダ２６が嵌入されている。この軸受ホルダ２６の外周部
には、互いに反対側に位置して一対の突部２８が一体に
形成され、またナット１７の一端側の端面には前記突部
２８に対応する凹部２９が形成され、これら凹部２９に
前記突部２８が嵌合し、これによりナット１７に対する
軸受ホルダ２６の回り止めが図られ、ナット１７と軸受
ホルダ２６とが一体的に回転するようになっている。 【００２５】ナット１７および軸受ホルダ２６は、軸受
２５を介して可動プーリディスク２に対して回転自在
で、かつ可動プーリディスク２と一体的にその軸方向に
移動可能に支持されている。 【００２６】軸受ホルダ２６の内周部にはその内側に突
出する環状の鍔３０が一体に形成され、この鍔３０の一
方側の側面が軸受２５の外輪２５ｂの端面に接触し、ま
たこの鍔３０の他方側の側面の一部にねじ筒１６の内側
に向かって延びるストッパ突起３１が一体に形成されて
いる。 【００２７】ねじ筒１６の周壁の一部には、その一方の
端面から他方の端面に向かって貫通する挿入孔３２が形
成され、この挿入孔３２内にストッパピン３３が挿入さ
れている。このストッパピン３３は、例えば金属のパイ
プで、かつその周面に軸方向に沿うスリットが形成され
たいわゆるスプリングピンであり、その直径をすぼめて
挿入孔３２内に挿入して解放することにより、周面が挿
入孔３２に圧着するものである。 【００２８】ストッパピン３３は、その両端部がねじ筒
１６の両端面側に突出するように挿入孔３２内に挿入さ
れている。ねじ筒１６の一方の端面から突出したストッ
パピン３３の一端側の端部は、図２に示すように変速機
ケース６に形成された前記切欠部１３内に挿入されてい
る。 【００２９】そしてこのストッパピン３３の端部が切欠
部１３内に介在することにより、ねじ筒１６が変速機ケ
ース６に係合してその回り止めが図られ、これによりね
じ筒１６に対して独立してその内側の回転軸５が回転し
得るようになっている。 【００３０】ねじ筒１６の内側には突部３４が形成さ
れ、ねじ筒１６の他方の端面から突出したストッパピン
３３の他端側の端部がその突部３４に当接し、これによ
りストッパピン３３の軸方向の移動が規制されている。 【００３１】ねじ筒１６の他方側の端面に突出したスト
ッパピン３３の端部は、軸受ホルダ２６に形成されたス
トッパ突起３１に対応する位置に配置していて、ねじ筒
１６の外周側のナット１７が回転しながら固定プーリデ
ィスク１に対して離間する方向に一定以上移動したとき
に前記ストッパ突起３１がストッパピン３３の端部に当
接してその回転が規制され、ナット１７のいわゆる過剰
な締め込みが防止されるようになっている。 【００３２】ナット１７の中間部の外周部には平歯車状
の駆動ギア３６が一体的に設けられ、この駆動ギア３６
によりモータ等の駆動源の動力がナット１７に伝達さ
れ、ナット１７が正逆方向に回転駆動されるようになっ
ている。 【００３３】前記ストッパピン３３は、プーリ３を変速
機ケース６に取り付ける前にねじ筒１６の挿入孔３２内
に固定プーリディスク１の反対側の方向から突部３４に
当たるまで挿入し、この状態でプーリ３を変速機ケース
６に取り付け、この取り付け時にストッパピン３３の一
端側の端部を変速機ケース６の切欠部１３内に挿入す
る。これによりストッパピン３３が位置決めされ、また
軸方向の動きが突部３４と切欠部１３とにより規制さ
れ、抜け止めが図られる。 【００３４】次に、変速時の動作について説明する。図
１は固定プーリディスク１と可動プーリディスク２との
間隔幅つまりプーリ幅が最も拡がってストッパ突起３１
がストッパピン３３に当接している状態を示してある。 【００３５】この状態から、ナット１７が駆動源により
駆動されて順方向に回転すると、この回転に応じてナッ
ト１７のねじ溝１７ａとねじ筒１６のねじ溝１６ａとの
間のボール１８を介してナット１７が固定プーリディス
ク１に接近する方向に移動すると共に、このナット１７
に押圧されてナット１７と一体的に可動プーリディスク
２が回転軸５の軸方向に沿って移動し、固定プーリディ
スク１と可動プーリディスク２との間のプーリ幅が狭ま
る。 【００３６】また、ナット１７が逆方向に回転したとき
には、ナット１７のねじ溝１７ａとねじ筒１６のねじ溝
１６ａとの間のボール１８を介してナット１７が固定プ
ーリディスク１から離間する方向に移動する。そしてこ
のナット１７の移動に応じて無端ベルト４による押圧力
で可動プーリディスク２がナット１７と共に回転軸５の
軸方向に沿って移動し、固定プーリディスク１と可動プ
ーリディスク２との間のプーリ幅が拡がる。 【００３７】ナット１７が固定プーリディスク１から離
間する方向に一定以上移動したときには、ストッパ突起
３１がストッパピン３３に当接し、この当接でナット１
７の回転動作が規制され、ボールねじ機構１５の過剰な
締め付けが防止される。 【００３８】このようにプーリ幅が変化することによ
り、無端ベルト４がプーリ３の内径側と外径側との間で
変位し、これにより無端ベルト４により伝達される駆動
側の回転軸と従動側の回転軸との回転速度の変速比が無
段階に変化する。 【００３９】ボールねじ機構１５のねじ筒１６は、スト
ッパピン３３の端部を変速機ケース６に形成された切欠
部１３内に挿入して係合させことによりその回り止めが
図られ、変速機ケース６に固定されている。したがって
従来のように、ねじ筒１６の端部に圧入用の嵌合代を形
成するような必要がなく、このためねじ筒１６が簡単か
つ小型な構成で安価となり、また組立時にねじ筒１６の
端部を軸受８に組み合わせながら変速機ケース６の凹部
に圧入するような面倒で手間のかかる作業が不要で、単
にストッパピン３３の端部を変速機ケース６の切欠部１
３内に挿入するだけでねじ筒１６を変速機ケース６に固
定でき、このため容易で能率的な組立を達成することが
できる。 【００４０】そしてストッパピン３３は、ねじ筒１６の
回り止めを図る機能と併せて、ナット１７と一体的に動
作するストッパ突起３１と当接してボールねじ機構１５
の過剰な締め込みを防止する機能を果たし、すなわち単
一のストッパピン３３がねじ筒１６の回り止め用部材と
ボールねじ機構１５の締め込み防止用部材とを兼ね、し
たがって部品点数が減少し、コストが低減する利点があ
る。 【００４１】なお、前記実施形態においては、ナット１
７と軸受ホルダ２６とを別部品として構成したが、ナッ
ト１７と軸受ホルダ２６とが一体に構成されている場合
であっても何ら差し支えない。 【００４２】 【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ボールねじ機構の締め込み防止手段として機能するスト
ッパピンを被取付部に係合させるという簡単な構造でボ
ールねじ機構のねじ筒を容易に能率よく被取付部に固定
することができ、したがってコストを軽減し、かつ能率
的な組立を達成することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施形態に係る無段変速機用プー
リ幅調節装置を示す断面図。 【図２】その無段変速機用プーリ幅調節装置の要部を示
す断面図。 【符号の説明】 １…固定プーリディスク ２…可動プーリディスク ３…プーリ ４…無端ベルト ５…回転軸 ６…変速機ケース（被取付部） ７，８…軸受 １２…突部 １３…切欠部 １５…ボールねじ機構 １６…ねじ筒 １７…ナット １８…ボール ２６…軸受ホルダ ３１…ストッパ突起 ３２…挿入孔 ３３…ストッパピン ３４…突部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】被取付部に軸受を介して回転自在に設けら
   れた回転軸と、この回転軸に一体的に設けられた固定プ
   ーリディスクおよびこの固定プーリディスクに対向して
   回転軸に回転不能でかつ軸方向に移動自在に取り付けら
   れた可動プーリディスクとを備え、前記回転軸の外周に
   は、ねじ筒と、このねじ筒の外周に複数のボールを介し
   て螺合するナットとからなるボールねじ機構が設けら
   れ、このボールねじ機構のナットがねじ筒に対して回転
   することによりねじ筒の軸方向に移動し、この移動によ
   り前記可動プーリディスクを軸方向に動作させて固定プ
   ーリディスクと可動プーリディスクとの間のプーリ幅を
   変化させる無段変速機用プーリ幅調節装置において、 前記ねじ筒の周壁には、その一端面から他端面に亘って
   貫通するストッパピンが挿入され、このストッパピンの
   ねじ筒の一端側の端面から突出する端部が前記被取付部
   に係合してねじ筒の回り止め手段として機能し、ねじ筒
   の他端側の端面から突出する端部が、前記ナットと一体
   的に動作するストッパ突起との当接でそのナットの回転
   範囲を規制してボールねじ機構の過剰な締め込みを防止
   する締め込み防止手段として機能することを特徴とする
   無段変速機用プーリ幅調節装置。