JP2005291401A - 可変プーリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 可変プーリの固定プーリ半体と可動プーリ半体との可動部における潤滑剤の外部への漏れ及び外部からの埃塵の侵入を防止するとともに、耐久性を有し且つ部品点数を減少させ、構造を極めて簡単なものとすること。
【解決手段】 外周面にガイドピン２が装着された固定側プーリ軸１の軸方向端部に固定側プーリフェース３が設けられてなる固定プーリ半体Ａ₁ と、前記ガイドピン２が遊挿するガイド長孔６を有する可動側プーリ軸５の軸方向端部に可動側プーリフェース７が設けられてなる可動プーリ半体Ａ₂ と、前記可動側プーリ軸５の外周面を覆う外筒９と、オイルシール１２とからなること。前記可動側プーリ軸５の軸端にオイルシール１２が配置され、前記外筒９にてオイルシール１２の外周側面が被覆されるとともに、前記外筒９にはオイルシール１２の外側面を覆う折曲部９ｄが形成されてなること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可変プーリの固定プーリ半体と可動プーリ半体との可動部における潤滑剤の外部への漏れ及び外部からの埃塵の侵入を防止するとともに、耐久性を有し且つ部品点数を減少させ、構造を極めて簡単なものとした可変プーリ装置に関する。

従来より、無段変速機において、駆動軸と従動軸にそれぞれ固定プーリ半体と、これに対し進退移動し得る可動プーリ半体とよりなる伝動プーリを設け、駆動軸および従動軸上の伝動プーリ間に無端Ｖベルトを掛け回し、駆動軸および従動軸上の可動プーリ半体を移動調整して駆動軸の回転と従動軸の回転を無段に変速させて従動軸に伝達するようにした無段変速機が存在する。

かかる変速機では、その運転中は可動プーリ半体は固定プーリ半体に対して絶えず進退移動調整されるので、常に円滑，軽快な無段変速を行うには可動プーリ半体の被潤滑部に常に、有効に潤滑油もしくはグリスを供給することが望まれる。そこで、従来の技術として特許文献１（実開昭６４−１１４６４号の公報）に開示されているように、伝動用の回動部材（固定プーリ）に可動部材（可動プーリ）を外嵌し、前記回動部材の外周面にキーを取付けるとともに、前記可動部材の内周面にキー溝を形成し、前記可動部材を回動部材に対して軸心方向にシフト自在に且つトルク伝達可能とした摩擦伝動装置が存在する。

これは、前記可動部材の軸心方向両端近くにキー溝の両端を封止するＯリングをそれぞれ装着するとともに、前記キー溝をオイル溜りにしており、キー溝内のオイルが可動部材と回動部材の摺動面に染み亘り、Ｏリングによって封止されているため、オイルが外部へ漏れることがないものである。
実開昭６４−１１４６４号

上記の特許文献１の構造においては、固定側プーリ軸と可動側プーリ軸の軸間および可動側プーリ軸と外筒間にある潤滑油（グリス）の洩れを、可動側プーリ軸両端のオイルシールと、可動側プーリ軸の外周の両端部にあるＯリングによって防止している。このような構成としているので、潤滑油（グリス）の洩れを防止するために必要とするシール材としてＯリングが２個装着されている。

上述したように、１台の装置において、通常はオイルシール及びＯリングがそれぞれ２個必要であるが、そのＯリング装着のために可動側プーリ軸の外周で且つ軸方向両端箇所に溝加工が施され、その分の工程による加工費も相応にかかる等の問題がある。本発明の技術的課題（目的）は、可変プーリ装置において、可変プーリの固定プーリ半体と可動プーリ半体との可動部における潤滑剤の外部への漏れ及び外部からの埃塵の侵入を防止するとともに、耐久性を有し且つ部品点数を減少させ、構造を極めて簡単なものにすることにある。

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく，鋭意研究を重ねた結果、本発明を、外周面にガイドピンが装着された固定側プーリ軸の軸方向端部に固定側プーリフェースが設けられてなる固定プーリ半体と、前記ガイドピンが遊挿するガイド長孔を有する可動側プーリ軸の軸方向端部に可動側プーリフェースが設けられてなる可動プーリ半体と、前記可動側プーリ軸の外周面を覆うカバー筒部材と、オイルシールとからなり、前記可動側プーリ軸の軸端にオイルシールが配置され、前記カバー筒部材にてオイルシールの外周側面が被覆されるとともに、前記カバー筒部材にはオイルシールの外側面を覆う折曲部が形成されてなる可変プーリ装置としたことにより、上記課題を解決したものである。

次に、上述の構成において前記カバー筒部材の軸方向端部箇所は、前記オイルシールの外周側面に沿って絞り加工されて固定用段部が形成されてなる可変プーリ装置としたことにより上記課題を解決したものである。また、上述の構成において、前記折曲部の内周縁は、前記固定側プーリ軸の外周側面に近接してなる可変プーリ装置としたり、前記折曲部は前記カバー筒部材とは別材としてなる可変プーリ装置としたことにより、上記課題を解決したものである。

また、上述の構成において、外周面にガイドピンが装着された固定側プーリ軸の軸方向端部に固定側プーリフェースが設けられてなる固定プーリ半体と、前記ガイドピンが遊挿するガイド長孔を有する可動側プーリ軸の軸方向端部に可動側プーリフェースが設けられてなる可動プーリ半体と、前記可動側プーリ軸の外周面を覆うカバー筒部材とからなり、前記カバー筒部材の軸方向端箇所にオイルシールのリップ部が装着されてなる可変プーリ装置としたことにより、上記課題を解決したものである。

請求項１の発明によれば、Ｏリングを使用しないので、Ｏリングの加工が不要にすることができ、軽量化及び省スペース化がはかれる。また、ロールカラーのプレス加工性が向上する。請求項２の発明によれば、可変プーリ装置へのオイルシールを安定した状態で装着することができる。請求項３の発明によれば、装着されたオイルシールへの埃塵の侵入を格段に少なくすることができる。請求項４の発明によれば、従来のタイプの可変プーリ装置にオイルシールの装着を極めて簡単にすることができる。請求項５の発明によれば、可変プーリ装置にオイルシールを一体化させて、構造をより一層簡単なものとすることができる。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は、本発明における従動プーリ機構を示したものである。その従動プーリＡは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、固定プーリ半体Ａ₁ と可動プーリ半体Ａ₂ とから構成される。その固定プーリ半体Ａ₁は、図２，図３（Ａ）等に示すように、中空状の固定側プーリ軸１と、扁平円錐状の固定側プーリフェース３とが形成されている。その固定側プーリ軸１の外周側面の所定箇所には、ガイドピン２が装着されている。該ガイドピン２は、円筒状に形成され、固定側プーリ軸１の所定箇所に圧入されている。可動プーリ半体Ａ₂ は、図２，図３（Ｂ）等に示すように、中空状の可動側プーリ軸５，ガイド長孔６と扁平円錐状の可動側プーリフェース７から構成される。

その固定プーリ半体Ａ₁の固定側プーリ軸１は、図１（Ａ）に示すように、遠心クラッチＢとの間に設けられた従動軸１０に回動自在に支承されている。ニードルベアリング及びボールベアリング等の軸受１１を介してこの固定プーリ半体Ａ₁の固定側プーリ軸１の外周に前記可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリ軸５が摺動自在に装着されている。そして、固定プーリ半体Ａ₁と可動プーリ半体Ａ₂ における固定側プーリフェース３と可動側プーリフェース７とが相対向して、無端Ｖベルト２３が掛けられる。

その固定プーリ半体Ａ₁と可動プーリ半体Ａ₂ とからなる従動プーリＡは、図示しない駆動側プーリと対をなす。前記ガイド長孔６には、図１に示すように、前記固定側プーリ軸１に装着されたガイドピン２が挿入される。このガイドピン２は、図１（Ｂ）に示すように、回転自在なガイドローラ２ａが装着されており、前記可動側プーリ軸５はガイド長孔６と、前記ガイドピン２の係合によって案内され、前記固定側プーリ軸１と可動側プーリ軸５とが相互に周方向に回動することなく、軸方向に沿って相互に摺動動作が行なえるようになっている。その可動側プーリ軸５の外周には、外筒９を装着される。

該外筒９は、円筒部９ａと鍔状部９ｂとから構成されている。その円筒部９ａには、前記可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリ軸５が挿入されるものであって、円筒部９ａの内径は、可動側プーリ軸５が円滑に入り込むことができる程度である。前記可動側プーリ軸５の外周を円筒部９ａにて覆われることにより、前記ガイド長孔６は周囲が略閉鎖状となった空隙部を構成する。この空隙部は、潤滑油貯留室Ｓ₁ となり、前記ガイド長孔６に充填されたグリース等の潤滑剤が外部に漏れないように溜めておくことができるようになっている。

その可動側プーリ軸５の軸方向端部には、図１に示すように、オイルシール１２が隣接して配置されている。該オイルシール１２は、そのシール面が前記固定プーリ半体Ａ₁の固定側プーリ軸１の外周面に摺接されている。また、前記可動側プーリ軸５の軸方向中間部には断面凹状の潤滑油溜が形成され、この潤滑油溜は固定側プーリ軸１に穿設した連通孔１ａを介して、固定側プーリ軸１と前記従動軸１０との間に形成された空隙部となる潤滑油貯留室Ｓ₂ に連通されている。その鍔状部９ｂは、後述するコイルバネ１４からの弾発力を受けるためのかばね座として使用される部位である。その鍔状部９ｂは、前記可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリフェース７の背面側（Ｖベルトと接触する面とは反対側となる側）に当接し、前記コイルバネ１４の弾性力を伝達するものである。

前記外筒９は、図１，図２及び図３（Ｃ）に示すように、可動側プーリ軸５の外周に重合して覆った状態で、前記可動側プーリ軸５の軸端箇所でその内径が小さくなるように小径となる段差部９ｃが絞りこまれるようにして形成される〔図４（Ａ）参照〕。この段差部９ｃの内径は、オイルシール１２が固着される程度の内径である。すなわち、そのオイルシール１２のリップ部１２ａの外周に設けた金属環部１２ｂが圧入できる程度となるように段差部９ｃの内径が設定される。この段差部９ｃは、オイルシール１２の外径に応じて形成されるものであり、オイルシール１２の外径が大きいものでは、特に段差部９ｃが形成されないこともある。そして、その外筒９のオイルシール１２を包む段差部９ｃの軸方向端部が内径中心部側に向かって折曲されてオイルシールの外側面を覆うようにして折曲部９ｄが形成されている。

その折曲部９ｄは、前記円筒部９ａの端縁側において、その直径方向中心側に向かって略直角状に折曲形成されたものである〔図４（Ｂ）参照〕。この折曲部９ｄは、図３（Ｃ）に示すように、円板状に形成され、その中心に可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリ軸５が挿通することになる。前記折曲部９ｄの内周側端縁は、前記可動側プーリ軸５の外周に極めて近接した状態にすることが好まく、しかもその近接状態は、前記固定側プーリ軸１に接触しない程度とする。その折曲部９ｄは、図１（Ｂ）に示すように、前記オイルシール１２の厚さ方向の一端側の側面を覆う役目をなし、この折曲部９ｄがオイルシール１２のための防壁（堰）となって、図５に示すように、外部からの塵挨の侵入を防ぐことができ、製品として安定した耐久性を保つことができる。

また、外筒９の折曲部９ｄは、円筒部９ａの軸方向端部における折り曲げ加工となっているため、それによって外筒９全体の力学的強度を向上させる補強となり、その外筒９自体の強度が高くなる。そのため、折り曲げ加工が施されない従来の外筒は強度は弱く、歪も生じやすいものであったが、本発明における外筒９はその直径方向の形状を真円に成形させ且つそれを維持することが容易となり、加工工数も削減できる。なお、前記可動側プーリフェース７のボス部７ａにもオイルシールが装着されており、このオイルシールは前記ボス部７ａに軸方向に凹む収納部が形成され、この収納部にオイルシールが収納装着されている〔図１（Ａ）参照〕。

前記可動側プーリ軸５のガイド長孔６と、前記外筒９との間に形成される空隙室の潤滑油（グリス）は、外筒９内周面を伝わるが、オイルシール１２によってシールすることができるため、従来、可動側プーリ軸５と外筒９間の、固定プーリ半体Ａ₁の軸方向反対側にあったＯリングを省略することができ、それによってＯリングを挿入するための溝加工は不要となるため、従来と比較し、製造コストをおさえることができる。

潤滑油貯留室Ｓ₂ 内の潤滑油（グリス）は、ニードルベアリング，ボールベアリング等の軸受１１に給油されるとともに、従動側プーリの回転による遠心力をうけて連通孔１ａを通って潤滑油貯留室Ｓ₁ に圧送され、潤滑油貯留室Ｓ₁ 内に貯留された潤滑油が固定側プーリ軸１，可動側プーリ軸５間のガイドピン２とガイド長孔６との係合箇所に送り込まれ、潤滑させ、可動プーリ半体Ａ₂ を常に円滑に移動させることができる。

前記従動プーリＡには、図１（Ａ）に示すように、乾式摩擦遠心クラッチＢが隣接して配置されている。その従動プーリＡの固定側プーリ軸１の左端には、この遠心クラッチＢを構成する駆動プレート２０が固着されており、無端Ｖベルト２３によって固定プーリ半体Ａ₁に伝達された回転力は、前記固定側プーリ軸１を通じて前記駆動プレート２０に伝えられる。次いで、遠心ウェイト２１およびクラッチアウタ２２を経て前記従動軸１０に伝達される。

前記可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリフェース７の裏面側と、前記駆動プレート２０との間にはコイルバネ１４が配置されている。そのコイルバネ１４は、外筒９の外周側に配置され、そのコイルバネ１４の長手方向一端側が前記駆動プレート２０に当接し、また、コイルバネ１４の長手方向他端側が外筒９の鍔状部９ｂに当接して、その鍔状部９ｂを介して前記可動側プーリフェース７を固定プーリ半体Ａ₁の固着側プーリフェース３に接近するように弾性的付勢している〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。

無段変速機の従動プーリのもう一方には、図示しない駆動プーリが設けられており、駆動側プーリも前記従動プーリＡと同様に固定プーリ半体と可動プーリ半体とから構成されている。そして、その駆動プーリ半体と従動プーリとの間に無端Ｖベルト２３が掛け渡され、エンジン回転数に応じて駆動側の可動プーリ半体が遠心力により軸線方向に移動することにより、駆動側における固定側プーリフェースと可動側プーリフェースに巻き掛かられている領域の無端Ｖベルト２３の半径が変化し、これに応じて従動プーリＡにおける無端Ｖベルト２３の巻きかけられている領域の半径も変化する。こにれよって、エンジン出力軸の回転数が自動的にかつ無段的に変速されて、従動プーリＡに伝えられる。

本発明の第２実施形態としては、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記外筒９の円筒部９ａにおいて、前記鍔状部９ｂが形成されている側と反対側、すなわち折曲部９ｄ形成箇所で且つ円筒部９ａの内周側にオイルシール１２のリップ部１２ａのみが装着されたものである。すなわち、外筒の円筒部９ａの軸端部箇所がオイルシール１２の金属カバーの役目を兼用するものである。そのオイルシール１２のゴムのリップ部１２ａの外周箇所は円筒部９ａの内周面に固着されているもので、固着手段として圧入されたり、さらに接着剤により強固に固定されるものである。

この実施形態では、単独のオイルシール１２が装着される場合に比較して、前記オイルシール１２の抜け防止が図れ、製品不具合もなくなり、信頼性も高くなる。また、オイルシール１２では、骨組となる心金を、外筒９の折り曲げ端部９ａにて兼用させることで、外筒９とオイルシール１２を一体化させることとなり、オイルシール１２の金属環部１２ｂが不要となり、シール性をさらに向上させることができる。

また、上記外筒９の折曲部９ｄ箇所を別部材とすることもある。これは、図７（Ａ）に示すように、該折曲部９ｄに、前記円筒部９ａの外周に重合する接続用円筒部９ｄ₁ が形成され、該接続用円筒部９ｄ₁ を円筒部９ａの軸端に重合状態で接合させる構造としたものである〔図７（Ｂ）参照〕。この接続用円筒部９ｄ₁ は、図７（Ｂ）に示すように、円筒部９ａに溶接等の固着手段を介して接合固着したり、或いは接続用円筒部９ｄ₁ を円筒部９ａに圧入状態で固着してもかまわない。このように、折曲部９ｄを外筒９か独立した別部材とすることにより、従来タイプの可変プーリ装置において、本発明における外筒９に相当する部材に、折曲部９ｄを装着することにより、本発明のような構成とすることができる。

本発明では、上記のような構成としたことにより、従来では、Ｏリングによって、潤滑油（グリス）の漏れをシールしているが、オイルシール１２の使用によりＯリングが不要となって、Ｏリングのための溝加工は不要となるため、従来と比較し、製造コストをおさえることができる。また、外筒９の軸方向端部がオイルシール１２の厚さ方向の１方側端の側面を覆うようにして折曲部９ｄが形成されているので、その折曲部９ｄが防壁（堰）となって外部からの塵埃侵入を端部によって防ぐことができ、製品として安定した耐久性を保つことができる。

さらに、外筒９の折曲部９ｄによって、潤滑油の外部漏出がなくなるため、潤滑油が遠心クラッチに飛散することがない。よって、遠心クラッチのクラッチウェイトの摩擦係合部に潤滑油が付着することがないため、性能が安定し、製品自体の信頼性，耐久性が良くなる。また、前記折曲部９ｄによって、外部からの塵挨侵入を防ぐことができ、オイルシール１２のリップ部１２ａに塵挨の付着がなくなるため、リップ自体の劣化が促進しにくくなり、安定したシール性を保つことができる。

さらに前記折曲部９ｄによって、オイルシール１２が外筒９から抜け出したり、或いは可動側プーリ軸５から離れたりしてしまうようなことを防止することができ、製品自体の信頼性を高くすることができる。さらに折曲部９ｄは、外筒９の補強となり、外筒９自体の強度を高くすることができる。また外筒９の折曲部９ｄは折り曲げ加工にて形成可能なため、製造が簡単で、製造コストを低く抑えることができる。さらに外筒９の折曲部９ｄ箇所をオイルシール１２の金属環部１２ｂに兼用することで、外筒９とオイルシール１２を一体化させることができ、心金が不要となり、製品自体のコスト削減ができる。また、シール性が更に向上する。

（Ａ）は本発明の第１実施形態における構成を示す縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大断面図である。 本発明の第１実施形態における主用構成部材の分解断面図である。 （Ａ）は固定プーリ半体の固定側プーリ軸の要部斜視図、（Ｂ）は可動プーリ半体の可動側プーリ軸の斜視図、（Ｃ）は外筒の一部切除した斜視図である。 （Ａ）は段差部を形成する工程の拡大断面図、（Ｂ）は折曲部を形成する工程の拡大断面図である。 折曲部による埃塵を除去する作用図である。 （Ａ）は本発明の第２実施形態を示す拡大図、（Ｂ）は（Ａ）のさらに要部を拡大した断面図である。 （Ａ）は本発明において外筒から折曲部を別部材とした分解縦断側面図、（Ｂ）は別部材の折曲部を外筒に接合した縦断側面図、（Ｃ）は（Ｂ）の要部拡大断面図である。 （Ａ）は第２実施形態において外筒と折曲部とを別部材とした要部拡大断面図である。

符号の説明

Ａ…従動プーリ、Ａ₁ …固定プーリ半体、Ａ₂ …可動プーリ半体、
１…固定側プーリ軸、１ａ…連通孔、２…ガイドピン、３…固定側プーリフェース、
５…可動側プーリ軸、６…ガイド長孔、７…可動側プーリフェース、９…外筒、
９ｃ…段差部、９ｄ…折曲部、９ｄ₁ …接続用円筒部、１２…オイルシール、
１２ａ…リップ部。

Claims (5)

1. 外周面にガイドピンが装着された固定側プーリ軸の軸方向端部に固定側プーリフェースが設けられてなる固定プーリ半体と、前記ガイドピンが遊挿するガイド長孔を有する可動側プーリ軸の軸方向端部に可動側プーリフェースが設けられてなる可動プーリ半体と、前記可動側プーリ軸の外周面を覆う外筒と、オイルシールとからなり、前記可動側プーリ軸の軸端にオイルシールが配置され、前記外筒にてオイルシールの外周側面が被覆されるとともに、前記外筒にはオイルシールの外側面を覆う折曲部が形成されてなることを特徴とする可変プーリ装置。
2. 請求項１において、前記外筒の軸方向端部箇所は、前記オイルシールの外周側面に沿って絞り加工されて段差部が形成されてなることを特徴とする可変プーリ装置。
3. 請求項１又は２において、前記折曲部の内周縁は、前記固定側プーリ軸の外周側面に近接させてなることを特徴とする可変プーリ装置。
4. 外周面にガイドピンが装着された固定側プーリ軸の軸方向端部に固定側プーリフェースが設けられてなる固定プーリ半体と、前記ガイドピンが遊挿するガイド長孔を有する可動側プーリ軸の軸方向端部に可動側プーリフェースが設けられてなる可動プーリ半体と、前記可動側プーリ軸の外周面を覆う外筒とからなり、前記外筒の軸方向端箇所には直径方向中心側に向かう折曲部が形成され、前記外筒の内周で且つ前記折曲部箇所にオイルシールのリップ部が装着されてなることを特徴とする可変プーリ装置。
5. 請求項１，２，３又は４のいずれか１項の記載において、前記折曲部は前記外筒とは別材としてなることを特徴とする可変プーリ装置。

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