JP2005291403A - 可変プーリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 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し、その構造を簡単にして加工箇所を少なくした可変プーリ装置とすること。
【解決手段】 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、ガイド長孔を有し，可動側プーリ軸５の軸方向端部に可動側プーリーフェース７が設けられてなる可動プーリ半体Ａ₂ と、鍔状部９ｂと環状溝部９ｃとを有し，且つ前記可動側プーリ軸５の外周面を覆う外筒９と、Ｏリング１２と、前記外筒９の軸方向に沿って配置されるコイルバネ１４とからなること。前記Ｏリング１２が前記環状溝部９ｃに収納され、前記鍔状部９ｂが前記可動側プーリーフェース７の可動ボス部７ａの裏面側付近に当接されること。前記鍔状部９ｂが前記コイルバネ１４により前記可動ボス部７ａ側に弾性付勢されてなること。
【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、その構造を簡単にして加工箇所を少なくすることができる可変プーリ装置に関する。

従来技術として、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。

この種のものとして、下記特許文献１（特開昭６３−１９０９６２号の公報）に開示されているように、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端部にあるＯリング（可動側プーリ軸と外筒間）と、可動プーリ半体と外筒のフランジ部間のガスケットによって防止しており、外筒のフランジ部をコイルばねによって押圧することで、フランジ部のガスケットのシール性を向上させようとするものである。
特開昭６３−１９０９６２号

上記の特許文献１では、外筒のフランジ部と駆動プレート間にコイルバネが縮設され、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（固定側プーリ軸と軸間）と、可動側プーリ軸の外周の端部にあるＯリング（可動側プーリ軸と外筒間）と、可動プーリ半体と外筒のフランジ部間のガスケットによって防止している。そして、前記外筒のフランジ部をコイルバネによって押圧し、ガスケットを圧縮させてシール性を向上させている。

すなわち、可動プーリ半体と外筒のフランジ部間に挟装されるＯリングをガスケットに置き換えて、シールすることにより、シール性の向上及び加工箇所の減少という効果を得ようとしたものである。しかしながら、そのコイルバネは、バネ力によって押圧する方向（軸方向）の荷重と、可動プーリ半体の回転によって発生する遠心力とによって、コイルバネ自体を直径方向外方に拡がるように移動する力が発生する。それによってコイルバネが位置ズレを起こし、可動プーリ半体に加わるバネ力が弱くなり、その結果、性能として変速時のフイーリングが悪化してしまうおそれがある。

また、前記コイルバネと、外筒のフランジ部とを介してガスケットを可動プーリ半体に押圧しているので、その押圧力が直接ガスケット全体に負荷として加わりガスケットに悪影響を及ぼすものである。さらに、コイルバネの位置ズレに伴う負荷の変動がガスケットにさらなる劣化を促進させるものである。これらのことから、ガスケットのシール性能の低下及び寿命が短くなるといった問題がある。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シール構造を簡単なものとするとともに耐久性のあるものとすることにある。

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，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、鍔状部と該鍔状部の外側面に形成された環状溝部とを有し，且つ前記可動側プーリ軸の外周面を覆う外筒と、Ｏリングと、前記外筒の軸方向に沿って配置されるコイルバネとからなり、前記Ｏリングが前記環状溝部に収納されるとともに、前記鍔状部が前記可動側プーリーフェースの可動ボス部裏面側付近に当接され、前記鍔状部が前記コイルバネにより前記可動ボス部側に弾性付勢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。

さらに、上述の構成において、前記鍔状部９ｂの外周端縁には、鍔状部９ｂ面に略直交する周状折曲片が形成されてなる可変プーリ装置としたり、前記環状溝部は、前記コイルバネ１４の外周に配置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。

請求項１の発明によれば、鍔状部に形成された環状溝部内にＯリングを収納して、その鍔状部をコイルバネにより可動プーリ半体の可動ボス部に弾性付勢しているので、Ｏリングが鍔状部及び可動ボス部の両面に密接に接触することができ、シール性を向上させることができる。また、Ｏリングのための溝加工を受ける必要性が無いため、その分可動側プーリ軸の軸方向長さを短くする事ができ、製品自体のコンパクト化が図れ、軽量化できる。さらに、外筒の鍔状部によって、長孔近傍を油密に被覆する機能と、コイルバネのばね座又は案内ガイドとしての２つの機能が得られるため、部品点数を少なくすることができ、製品自体のコストダウンが図れる。

請求項２の発明によれば、鍔状部の周状折曲片をボス外径に略等しくして覆うことにより、鍔状部と可動ボス部との接合状態を極めて安定した状態にすることができる。請求項３の発明によれば、コイルバネは鍔状部の背面側で且つ前記環状溝部箇所に囲まれることにより、コイルバネを直径方向に安定した状態で支持することができる。よって、コイルバネが外筒の鍔状部の環状溝部の円周膨出形状によって、良好に保持することができ、製品としての信頼性が向上できる。

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。

そして、前記可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリフェース７の可動ボス部７ａ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、前記外筒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の裏面側を固定プーリ半体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〕。

その外筒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。その鍔状部９ｂは、略円板状に形成されたものである。その直径は、前記可動ボス部７ａの外径に略等しく形成されたものである。

その鍔状部９ｂには、図１（Ｂ），図２，図３（Ｃ）に示すように、環状溝部９ｃが形成されている。該環状溝部９ｃは、前記鍔状部９ｂの表面側９ｂ₁ より裏面側９ｂ₂ に向かって凹むようにして形成されたものである。すなわち、その環状溝部９ｃは、鍔状部９ｂの正面側では凹み状であり、鍔状部９ｂの裏面側では突出状となっている。ここで、前記環状溝部９ｃは、鍔状部９ｂの表面側９ｂ₁ において凹面側９ｃ₁ と称し、鍔状部９ｂの裏面側９ｂ₂ においては凸面側９ｃ₂ と称する。

その環状溝部９ｃの凹面側９ｃ₁ には、図１（Ｂ），図５（Ａ），（Ｂ）等に示すように、Ｏリング１３が収納されるようになっている。その環状溝部９ｃの深さは、Ｏリング１３の一部は環状溝部９ｃから突出するようになっおり、鍔状部９ｂと可動プーリ半体Ａ₂ の可動ボス部７ａの背面側に当接した状態で、Ｏリング１３が圧力を受けて変形して、適正にシール状態となるようになっている。また、前記凸面側９ｃ₂ は、円周膨出形状となっており、その円周膨出形状とした凸面側９ｃ₂ によって、前記コイルバネ１４の軸方向端部のバネ外径が囲まれるようにして支持されるようになっている。

すなわち、前記環状溝部９ｃの内周側の直径を前記コイルバネ１４の外径と略同一とすることにより、コイルバネ１４の軸方向端部は、環状溝部９ｃの円周膨出形状とした凸面側９ｃ₂ によって、それぞれの径が略一致した状態で保持されることとなり、コイルバネ１４が鍔状部９ｂによって極めて安定した状態に保持されることができるものである。その鍔状部９ｂにおいて、前記環状溝部９ｃが形成されたさらに外周には周状折曲片９ｄが形成されている。その周状折曲片９ｄは、前記鍔状部９ｂの表面側９ｂ₁ に突出するようにして形成されたものであり、周状折曲片９ｄは前記鍔状部９ｂに対して略直角に折曲形成されたものである。該周状折曲片９ｄの内径は、僅かの隙間を有する程度以下で、前記可動ボス部７ａの外径が挿入可能とした大きさである。

この周状折曲片９ｄは、鍔状部９ｂが可動ボス部７ａに当接した状態で、周状折曲片９ｄが可動ボス部７ａの外周箇所に係合することにより、鍔状部９ｂの可動ボス部７ａへの当接状態を極めて安定させることができる。前記コイルバネ１４は、前述したように、可動側プーリフェース７の可動ボス部７ａの裏面側と、前記駆動プレート２０との間に配置され、そのコイルバネ１４の軸方向端部が外筒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の可動ボス部７ａの裏面側に当接させている。

そして、前記環状溝部９ｃに収納されたＯリング１３が鍔状部９ｂと可動ボス部７ａの間でシールを行なうものである。したがって、Ｏリング１３は、鍔状部９ｂに形成された環状溝部９ｃに収納された状態であるために、プーリが駆動状態において前記外筒９が振動しても、Ｏリング１３は鍔状部９ｂの所定位置に保持され、Ｏリング１３には位置ズレが生じない。また、前記環状溝部９ｃが鍔状部９ｂの外周端縁に形成されず、外周端縁よりも少し中心側寄りに形成されることもある〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。

また、環状溝部９ｃの外周側から直ぐに周状折曲片９ｄが形成されたり〔図５（Ａ）参照〕、或いは環状溝部９ｃの外周側から少し間隔をおいて周状折曲片９ｄが形成されることももある〔図５（Ｂ）参照〕。また、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折曲部９ｅが形成されることがある（図１、図３等参照）。該折曲部９ｅは、可動プーリ半体Ａ₂ の可動側プーリ軸５の軸端部に装着されたオイルシールの外側面を覆って、外部の埃塵を除去したり、或いは内部潤滑油の漏れを防止するものである。

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６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。

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Ｓ₂ に圧送され、そこ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Ｂ１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。

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。

本発明は、上記のような構成にすることによって、可動側プーリ軸５の軸方向のＯリング１３の溝加工箇所が１箇所で済むことから、溝加工に必要なスペースを低減し、その分だけ可動側プーリ軸５の軸方向長さを短くすることができ、製品自体のコンパクト化が図れ、軽量化できる。また、従来と比べ、Ｏリング１３の溝加工箇所が削減できるので、製造コストを抑えることができる。さらに外筒９の鍔状部９ｂに形成された環状溝部９ｃは、それ自体がコイルバネ１４の軸端部を保持するばね座又は案内ガイドの役目をなすため、コイルバネ１４のためのガイド部材を新たに設ける必要性がなく、部品数を減少させることができ、製品自体のコストダウンができるものである。

（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）は別のタイプの外筒の縦断側面図、（Ｂ）はその要部縦断側面図である。 （Ａ）は本発明の第１タイプを示す拡大断面図、（Ｂ）は第２タイプの拡大断面図である。

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 (3)

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し，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、鍔状部と該鍔状部の表面側にて凹み状に形成された環状溝部とを有し，且つ前記可動側プーリ軸の外周面を覆う外筒と、Ｏリングと、前記外筒の軸方向に沿って配置されるコイルバネとからなり、前記Ｏリングが前記環状溝部に収納されるとともに、前記鍔状部が前記可動側プーリーフェースの可動ボス部の裏面側付近に当接され、前記鍔状部が前記コイルバネにより前記可動ボス部側に弾性付勢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、前記鍔状部の外周端縁には、鍔状部面に略直交する周状折曲片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、前記環状溝部は、前記コイルバネの外周に配置してなることを特徴とする可変プーリ装置。

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