JP2005291402A

JP2005291402A - 可変プーリ装置

Info

Publication number: JP2005291402A
Application number: JP2004108406A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Uematsu; 知洋植松; Yoshinori Kawashima; 芳徳川島
Original assignee: Yamada Seisakusho KK
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP4511230B2

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した可変プーリ装置とすること。
【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を有し，軸端部の内周面に周状凹部５ａが形成された可動側プーリ軸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。該オイルシール１２が前記周状凹部５ａに収納されるともに、前記外筒９には前記オイルシール１２の外側面部を被覆する折曲部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、通常の前進走行時におけるエンジン等の動力源の回転速度の変化により、カム機構が作動し、そのプーリに巻掛けられているベルト駆動径を適宜，無段に可変させて変速する無段変速プーリ装置が存在している。この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、該固定プーリ半体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している。かかる変速機では、その運転中において、前記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により、両間隔が調整されるので、前記可動プーリ半体が常に円滑、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。
実公昭６１−６０５号

従来の技術として特許文献１（実公昭６１−６０５号）に開示されているように、固定プーリ半体と一体構成とした固定側プーリ軸を回転軸外周に回転自在に支承し、この固定側プーリ軸上に可動プーリ半体と一体構成の可動側プーリ軸を軸方向に摺動自在とした構成となっている。

その可動側プーリ軸の軸方向両端部には、オイルシールが設けられ、そのシール面が固定側プーリ軸の外周面に摺接している。さらに、前記可動側プーリ軸の内周面には断面凹状の通油溝を形成し、この通油溝と、固定側プーリ軸の外周面とにより潤滑油溜を形成し、かつ通油溝の底面をオイルシールのシール面よりも径方向外方に位置させている。これによって、可動側プーリ軸の回転による遠心力を利用して潤滑油溜内に潤滑油を貯留させて、余分な潤滑油がオイルシールに供給され、その結果シール性がよくなり、潤滑油の、固定および可動側プーリ軸聞からの洩れを有効に防止することができる。

上記の特許文献１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（固定側プーリ軸と可動側プーリ軸の軸間）と、可動側プーリ軸の外周の両端部にあるＯリング（可動側プーリ軸と外筒間）によって防止している。しかし、オイルシールおよびＯリングが経年劣化により、そのシール性能が低下した場合には、前記固定側プーリ軸と可動側プーリ軸の軸問および可動側プーリ軸と外筒間の潤滑油（グリス）が洩れ、必要量より少なくなった場合には、固定側プーリ軸と可動側プーリ軸の軸間が磨耗，固着し、可動プーリ半体が円滑に移動できなくなるおそれがある。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し，軸端部の内周面に周状凹部が形成された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、該オイルシールが前記周状凹部に収納されるともに、前記外筒には前記オイルシールの外側面部を被覆する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。

また、前述の構成において、前記折曲部の内周縁は、前記固定ボス部の外周側面に近接してなる可変プーリ装置としたり、或いは前記折曲部は前記外筒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。さらに、前述の構成において前記外筒と可動側プーリ軸との間にはＯリング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、シール性を向上させ、潤滑油の漏れを防止することができる。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、潤滑油（グリース）の漏れをより一層確実に防止することができる。

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、前記固定側プーリ軸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。その可動側プーリ軸５の軸方向の端部の端面には、その内周面側に沿って周状凹部５ａが形成されている。該周状凹部５ａは、周方向に直交する断面が略方形状に形成されたものであり、オイルシール１２が挿入固着されるようになっている。

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３（Ｂ），図４及び図５等に示すように、前述したように周状凹部５ａが形成されており、該周状凹部５ａにオイルシール１２が挿入装着されている。この場合、オイルシール１２は周状凹部５ａに対して圧入状態で装着されるものであるが、すきま嵌め状態でもかまわない。そのオイルシール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貯留室Ｓ１が形成され、この潤滑油貯留室Ｓ１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。

その外筒９の軸方向端部には、円筒部９ａの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。該折曲部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１（Ｂ）参照〕。この折曲部９ｄは、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）参照〕前記オイルシール１２の外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が弱く、歪も生じやすいものであったが、本発明における外筒９はその直径方向の折曲部により成形後の変形が防げ、形状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〕。

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〕。

無段変速機の遠心クラッチＢの前方には、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。

次に、前記外筒９の折曲部９ｄ箇所を別部材とすることもある〔図６（Ａ）参照〕。これは、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。この接続用円筒部９ｄ₁は円筒部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〔図６（Ｂ），（Ｃ）参照〕。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、前記オイルシール１２ともに、Ｏリング１３が併用されている。前記可動プーリ半体Ａ₂の可動側プーリ軸５にＯリング１３が装着される溝５ｂが形成される。そして、前記外筒９の円筒部９ａの内周面と固定側プーリ軸１との間が前記Ｏリング１３によりシールされるものである。Ｏリング１３をオイルシール１２と併用することにより、オイルシール１２と可動側プーリ軸５との間の潤滑油の漏れを防止するとともに、Ｏリング１３により可動側プーリ軸５と外筒９との間の潤滑油の漏れも確実に防止することができる。なお、前記可動側プーリ軸５と外筒９とが十分な密着状態を維持する場合には、Ｏリング１３は必ずしも必要ないものである。

本発明では、前記外筒９の軸方向端部がオイルシール１２の外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その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、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。

（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。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）の要部を拡大断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のさらに拡大断面図である。

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、５ａ…周状凹部、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

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し，軸端部の内周面に周状凹部が形成された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、該オイルシールが前記周状凹部に収納されるともに、前記外筒には前記オイルシールの外側面部を被覆する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。
請求項１において、前記折曲部の内周縁は、前記固定ボス部の外周側面に近接してなることを特徴とする可変プーリ装置。
請求項１又は２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。
請求項１，２又は３のいずれか１項の記載において、前記外筒と可動側プーリ軸との間にはＯリングが装着されてなることを特徴とする可変プーリ装置。