JP2015172377A - Belt continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可動シーブを移動させるアクチュエータを備えたベルト式無段変速機に関する。 The present invention relates to a belt-type continuously variable transmission including an actuator that moves a movable sheave.
エンジンの出力回転を適度に変速して駆動輪に伝える変速機には各種の構造が提案されている。中でも、近年は、ベルト式無段変速機が普及するようになってきた。ベルト式無段変速機は、駆動プーリと従動プーリとベルトを基本要素としており、駆動プーリ及び従動プーリは、各々固定シーブと可動シーブからなっている。このようなベルト式無段変速機の一例として、例えば特許文献1には、可動シーブをアクチュエータで移動させる技術が開示されている(特許文献1(図13)参照。)。 Various structures have been proposed for a transmission that moderately changes the output rotation of an engine and transmits it to drive wheels. In particular, in recent years, belt-type continuously variable transmissions have become widespread. The belt-type continuously variable transmission has a driving pulley, a driven pulley, and a belt as basic elements, and the driving pulley and the driven pulley each include a fixed sheave and a movable sheave. As an example of such a belt-type continuously variable transmission, for example, Patent Document 1 discloses a technique for moving a movable sheave by an actuator (see Patent Document 1 (FIG. 13)).
特許文献1のベルト式無段変速機では、アクチュエータ(90)(括弧付き数字は、特許文献1に記載された符号を示す。以下同様)の出力ロッド(91)と可動シーブ(62)とが、ベアリング(64)とアーム部(82)と連結部材(130)とで機械的に連結されている。 In the belt-type continuously variable transmission of Patent Document 1, an output rod (91) and a movable sheave (62) of an actuator (90) (the numbers in parentheses indicate the symbols described in Patent Document 1. The same applies hereinafter). The bearing (64), the arm part (82) and the connecting member (130) are mechanically connected.
詳細には、アーム部(82)がベアリング(64)の外輪に取付けられており、連結部材(130)がピン(84)を介してアーム部(82)に連結され、出力ロッド(91)がピン(132)を介して連結部材(130)に連結されている。 Specifically, the arm portion (82) is attached to the outer ring of the bearing (64), the connecting member (130) is connected to the arm portion (82) via the pin (84), and the output rod (91) is connected. It is connected to a connecting member (130) via a pin (132).
ここで、出力ロッド(91)と連結部材(130)との係合には、U溝(131)にピン(132)を嵌め込む構造を採用しているため、U溝(131)へのピン(132)の嵌め込み位置が深くなりすぎると、出力ロッド(91)に無理な力が加わり、出力ロッド(91)の円滑な移動が妨げられる。そのため、アクチュエータ(90)の組立作業に注意を要する。 Here, the engagement between the output rod (91) and the connecting member (130) employs a structure in which the pin (132) is fitted into the U groove (131), and therefore the pin to the U groove (131). If the fitting position of (132) becomes too deep, an excessive force is applied to the output rod (91), and the smooth movement of the output rod (91) is hindered. Therefore, attention is required for the assembly work of the actuator (90).
また、ピン(84)と連結部材(130)との間には、僅かではあるがピン(84)を挿入するための隙間が存在する。同様に、ピン(132)とU溝(131)との間にも僅かではあるが隙間が存在する。そのため、出力ロッド(91)が移動を開始すると、ピン(132)とU溝(131)との間の隙間がゼロになってから連結部材(130)が移動を開始し、次に、ピン(84)と連結部材(130)との間の隙間がゼロになってからアーム部(82)が移動を開始する。すなわち、特許文献1の構造では複数箇所の隙間が存在するため、アクチュエータ(90)を作動させてから可動シーブ(62)が移動を開始するまでに遅れが発生する。 Further, there is a slight gap for inserting the pin (84) between the pin (84) and the connecting member (130). Similarly, a slight gap exists between the pin (132) and the U groove (131). Therefore, when the output rod (91) starts to move, the connecting member (130) starts moving after the gap between the pin (132) and the U groove (131) becomes zero, and then the pin ( 84) and the connecting member (130), the arm portion (82) starts moving after the gap between them becomes zero. That is, since there are a plurality of gaps in the structure of Patent Document 1, there is a delay from when the actuator (90) is operated until the movable sheave (62) starts moving.
さらには、特許文献1の構造では、ベルト(53)とピン(132)とが図面表裏方向で重なっているため、ベルト(53)の巻き掛け半径が変化してベルト(53)が図面表裏方向へ移動した場合でも、ピン(132)とベルト(53)が接触しないような構造を採る必要がある。しかしながら、そうした構造では変速機の小型化が難しくなる。 Furthermore, in the structure of Patent Document 1, since the belt (53) and the pin (132) overlap in the drawing front and back direction, the winding radius of the belt (53) changes and the belt (53) is in the drawing front and back direction. It is necessary to adopt a structure in which the pin (132) and the belt (53) do not come into contact with each other even when moved. However, such a structure makes it difficult to reduce the size of the transmission.
本発明は、可動シーブの移動遅れを抑制すると共にアクチュエータの組立作業を容易にするベルト式無段変速機を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a belt type continuously variable transmission that suppresses a movement delay of a movable sheave and facilitates an assembly operation of an actuator.
請求項1に係る発明は、プーリ軸に固定される固定シーブと、前記プーリ軸に支持され前記固定シーブに対して相対移動可能な可動シーブと、この可動シーブと前記固定シーブとの間に巻き掛けられるベルトと、前記可動シーブに取付けられ前記プーリ軸の軸線と交差する方向へ延びるアームと、このアームに係合し前記プーリ軸の軸線に平行に配置される出力軸と、この出力軸を軸方向へ移動させることで前記アームを介して前記可動シーブを移動させるアクチュエータとを備えたベルト式無段変速機において、
前記出力軸は、軸方向に所定の間隔を置いて配置された第1ピン及び第2ピンを備えており、これら第1ピンと第2ピンとで前記アームの先端を挟み、該第1ピン又は第2ピンの一方を介して前記出力軸の移動を前記アームへ伝えるようにしたことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a fixed sheave fixed to the pulley shaft, a movable sheave supported by the pulley shaft and movable relative to the fixed sheave, and a winding between the movable sheave and the fixed sheave. A belt to be hung, an arm attached to the movable sheave and extending in a direction crossing the axis of the pulley shaft, an output shaft engaged with the arm and disposed parallel to the axis of the pulley shaft, and the output shaft In a belt-type continuously variable transmission including an actuator that moves the movable sheave through the arm by moving in the axial direction,
The output shaft includes a first pin and a second pin arranged at a predetermined interval in the axial direction. The tip of the arm is sandwiched between the first pin and the second pin. The movement of the output shaft is transmitted to the arm via one of two pins.
請求項2に係る発明では、第1ピン及び第2ピンの軸線を、出力軸の軸線と交差させたことを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明では、アームは、内部すきまを有する軸受を介して可動シーブに取付けられており、内部すきまに起因して軸受の外輪が内輪に対して傾くことでアームが最も傾いた状態でも、アームと第1ピン又は第2ピンとの間に隙間が確保されるように、第1ピン及び第2ピンの間隔を設定したことを特徴とする。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、プーリ軸の軸直角方向から視た場合に、第1ピン及び第2ピンをベルトの軌跡外に配置したことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the first pin and the second pin are arranged outside the locus of the belt when viewed from the direction perpendicular to the axis of the pulley shaft.
請求項5に係る発明では、第1ピンは、出力軸を貫通して突出する2つの突出部を有すると共に、第2ピンは、出力軸を貫通して突出する2つの突出部を有し、アームの先端は二股のフォーク部とされ、このフォーク部で出力軸を挟むようにしたことを特徴とする。 In the invention according to claim 5, the first pin has two protrusions protruding through the output shaft, and the second pin has two protrusions protruding through the output shaft, The tip of the arm is a bifurcated fork, and the output shaft is sandwiched between the forks.
請求項1に係る発明では、出力軸は、軸方向に所定の間隔を置いて配置された第1ピン及び第2ピンを備えており、これら第1ピンと第2ピンとでアームの先端を挟み、第1ピン又は第2ピンの一方を介して出力軸の移動をアームへ伝えるようにした。すなわち、出力軸とアームとの係合を、第1ピン又は第2ピンのみで行い、出力軸とアームとの間に存在する隙間を1箇所に減らした。結果、従来の構造では、複数個所の隙間が存在したが、本発明では隙間を1箇所に減らしたため、可動シーブの移動遅れを大幅に抑制することができる。
また、第1ピンと第2ピンとの間にアームの先端を挿し込むだけで出力軸とアームとを係合でき、さらに、アームの挿し込み深さが出力軸の移動に与える影響も少ないため、アクチュエータの組立作業を極めて容易にできる。
In the invention according to claim 1, the output shaft includes a first pin and a second pin arranged at predetermined intervals in the axial direction, and the tip of the arm is sandwiched between the first pin and the second pin, The movement of the output shaft is transmitted to the arm through one of the first pin and the second pin. That is, the engagement between the output shaft and the arm is performed only by the first pin or the second pin, and the gap existing between the output shaft and the arm is reduced to one place. As a result, in the conventional structure, there are a plurality of gaps, but in the present invention, the gap is reduced to one place, so that the movement delay of the movable sheave can be significantly suppressed.
In addition, the output shaft and the arm can be engaged simply by inserting the tip of the arm between the first pin and the second pin, and the effect of the insertion depth of the arm on the movement of the output shaft is small. Assembling work can be made extremely easy.
請求項2に係る発明では、第1ピン及び第2ピンの軸線を出力軸の軸線と交差させたため、アームから出力軸に反力が加わっても、出力軸に曲げモーメントが作用しない。結果、軸力のみを考慮して出力軸の強度を設計すれば良く、出力軸の小径化が可能となる。また、出力軸に曲げモーメントが作用しないため、出力軸の円滑な移動が保証される。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、アームが最も傾いた状態でも、アームと第1ピン又は第2ピンとの間に隙間が確保されるため、アームがどのような傾き状態にあっても第1ピン及び第2ピンの両方に同時に接触することはなく、それによって出力軸に無理な力が加わることがない。結果、出力軸の円滑な移動が保証される。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、プーリ軸の軸直角方向から視た場合に、第1ピン及び第2ピンをベルトの軌跡外に配置したため、ベルトが第1ピン及び第2ピンに接触する心配がない。結果、ベルトを出力軸に接近させることができ、変速機のコンパクト化が可能となる。また、ベルトが第1ピン及び第2ピンに接触する心配がないため、ベルトの損傷を防ぐことができる。 In the invention according to claim 4, when viewed from the direction perpendicular to the axis of the pulley shaft, since the first pin and the second pin are arranged outside the locus of the belt, there is a concern that the belt contacts the first pin and the second pin. Absent. As a result, the belt can be brought close to the output shaft, and the transmission can be made compact. Moreover, since there is no fear that a belt contacts a 1st pin and a 2nd pin, damage to a belt can be prevented.
請求項5に係る発明では、アームの先端は二股のフォーク部とされ、このフォーク部で出力軸を挟むようにしたため、出力軸の回り止めとアームの回り止めとを行うことができる。結果、係合だけでなく複数の回り止めの機能も兼用させて、構造の簡素化を図ることができる。 In the invention according to claim 5, since the tip of the arm is a bifurcated fork portion, and the output shaft is sandwiched between the fork portions, the rotation of the output shaft and the rotation of the arm can be prevented. As a result, not only the engagement but also the functions of a plurality of detents can be combined to simplify the structure.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、ベルト式無段変速機10は、クランク軸11の一端に形成されるプーリ軸12と、このプーリ軸12に支持される駆動プーリ13と、この駆動プーリ13と図示しない従動プーリとに掛け渡されるベルト14とを基本要素としている。さらに、駆動プーリ13は、プーリ軸12に固定される固定シーブ15と、プーリ軸12に支持され固定シーブ15に対して相対移動可能な可動シーブ16からなり、これら固定シーブ15と可動シーブ16との間にベルト14が巻き掛けられている。
As shown in FIG. 1, a belt type continuously
可動シーブ16の背後には、ランププレート17がプーリ軸12に固定されており、これら可動シーブ16とランププレート17との間に複数の遠心ウエイト19が保持されている。プーリ軸12が回転し、その回転速度に応じた遠心力が遠心ウエイト19に作用すると、遠心ウエイト19が可動シーブ16のカム面21に沿って径外方へ移動し、可動シーブ16を固定シーブ15側へ移動させる。結果、固定シーブ15と可動シーブ16との間隔が狭くなり、ベルト14の巻き掛け半径が大きくなる。
A
また、可動シーブ16は、ベルト14の摺動面とカム面21とが別部品で構成されており、両面間のボス部23には、軸受24を介してアーム26が取付けられている。さらに、アーム26の先端には、遠心ウエイト19と協働して可動シーブ16を移動させるアクチュエータ30の出力軸31が係合されている。
In the
アクチュエータ30は、モータ32の動力を伝達するギヤ群33と、このギヤ群33を介して回転駆動されるナット部材34と、このナット部材34の回転を直線運動に変えて出力する出力軸31とを有している。ギヤ群33は複数個のギヤで構成されており、最終段のギヤ36は、ナット部材34と一体に形成されている。これらギヤ群33及びナット部材34は、アクチュエータケース38に収容されている。
The
アクチュエータケース38は、ギヤ群33の各回転軸およびナット部材34を両端でそれぞれ支持する構造となっており、いずれも金属製の第1ケース41と第2ケース42とからなっている。
The
図2に示すように、出力軸31の先端には、第1ピン44が取付けられると共に、さらに、この第1ピン44から所定の間隔Lを置いた位置に第1ピン44と同径の第2ピン45が取付けられている。そして、これら第1ピン44と第2ピン45とでアーム26の先端を挟み、第1ピン44又は第2ピン45の一方を介して出力軸31の移動をアーム26へ伝えるようになっている。すなわち、本例では、出力軸31とアーム26との係合を、第1ピン44又は第2ピン45のみで行い、出力軸31とアーム26との間に存在する隙間を1箇所に減らした。結果、隙間に起因する可動シーブ16の移動遅れを大幅に抑制することができる。
As shown in FIG. 2, a
さらに、プーリ軸12の軸直角方向から視た場合に、第1ピン44及び第2ピン45をベルト14の軌跡外に配置した(図1参照。)。これにより、ベルト14が第1ピン44及び第2ピン45に接触する心配がなく、ベルト14を出力軸31に接近させることができるため、変速機のコンパクト化が可能となる。また、ベルト14が第1ピン44及び第2ピン45に接触する心配がないため、ベルト14の損傷を防ぐことができる。
Furthermore, the
なお、第1ピン44及び第2ピン45は、嵌め合いによって出力軸31に固定されている。ただし、出力軸31への第1ピン44及び第2ピン45の固定方法は、嵌め合いに限られず、ねじ等による機械的な方法や、接着剤等による化学的な方法であっても良い。
The
図3に示すように、出力軸31の先端は、互いに平行な2つの平面部47、48となっている。第2ピン45は、平面部47から平面部48へ貫通しており、第2ピン45の両端が平面部47、48から突出している。すなわち、第2ピン45は上下に突出部51、52を有している。同様に、第1ピン44も突出部51、52を有している(図2参照。)。
As shown in FIG. 3, the tip of the
なお、本例のように第1ピン44及び第2ピン45を貫通させる他、第1ピン44及び第2ピン45を上ピースと下ピースとに分割し、上ピースを平面部47に固定すると共に下ピースを平面部48に固定して、突出部51、52としても良い。
In addition, the
アーム26の先端は二股のフォーク部53とされており、このフォーク部53で平面部47と平面部48を挟むようになっている。すなわち、フォーク部53で出力軸31を挟むようにしたため、出力軸31の回り止めとアーム26の回り止めとを行うことができる。結果、係合だけでなく複数の回り止めの機能も兼用させて、構造の簡素化を図ることができる。
The tip of the
さらに、第2ピン45の軸線45aは、出力軸31の軸線31a(この軸線31aは図面表裏方向に延びている。)と交差している。出力軸31が移動して第2ピン45でフォーク部53が図面表側へ押されると、アーム26から出力軸31に図面奥側への反力が加わる。しかしながら、第2ピン45の軸線45aが出力軸31の軸線31aと交差しているため、出力軸31には曲げモーメントが作用しない。結果、軸力のみを考慮して出力軸31の強度を設計すれば良く、出力軸31の小径化が可能となる。また、出力軸31に曲げモーメントが作用しないため、出力軸31の円滑な移動が保証される。
Furthermore, the
これと同様に、第1ピン(図2、符号44)の軸線も出力軸31の軸線31aと交差しており、第1ピン44でフォーク部53が押されても、出力軸31に曲げモーメントが作用しないようになっている。
Similarly, the axis of the first pin (FIG. 2, reference numeral 44) also intersects the
図4(a)に示すように、軸受24は、主に内輪54と転動体55と外輪56とからなる。軸受24は、転動体55が内輪54と外輪56との間を転動するため、転動時のフリクションや発熱を下げるべく数十μm程度の内部すきまが設けられている。
As shown in FIG. 4A, the bearing 24 mainly includes an
この内部すきまの存在により、図4(b)に示すように、内輪54を固定して外輪56にモーメントを作用させると、内部すきまの分だけ遊びが詰まり、外輪56が内輪54に対してθだけ傾く。
Due to the presence of the internal clearance, as shown in FIG. 4B, when the
ベルト式無段変速機10においては、出力ロッド31が移動することでアーム26を介して外輪56にモーメントが作用するため、外輪56に取付けられたアーム26が傾き、結果、図5(a)に示すように、フォーク部53が傾く。
ここで、第1ピン44及び第2ピン45の間隔Lは、フォーク部53の傾きが最大のθmaxの状態(内部すきまの遊びが完全に詰まった状態)であっても、フォーク部53と第1ピン44との間にδ1の隙間が確保されるように設定した。すなわち、フォーク部53の厚さをtとすると、L=(t/cosθmax)+δ1とした。
In the belt-type continuously
Here, the distance L between the
なお、図5(a)では、図1において出力軸31が右側へ移動し、その移動が第2ピン45を介してフォーク部53へ伝えられる状態を図示しているが、図1において出力軸31が左側へ移動する場合には、その移動が第1ピン44を介してフォーク部53へ伝えられ、図5(a)に示す状態とは反対側にフォーク部53がθmaxだけ傾く。この場合、フォーク部53と第2ピン45との間にδ1の隙間が確保される。
5A shows a state in which the
すなわち、フォーク部53と第1ピン44又は第2ピン45との間には、常に隙間δ1が確保され、フォーク部53がどのような傾き状態にあっても第1ピン44及び第2ピン45の両方に同時に接触することはなく、それによって出力軸31に無理な力が加わることがない。結果、出力軸31の円滑な移動が保証される。なお、δ1は数μm程度に設定される。
That is, a gap δ1 is always ensured between the
また、アクチュエータ30の組立て時には、図5(b)に示すように、1/2δ1より大きな隙間δ2、δ2が確保された状態で、第1ピン44と第2ピン45との間にフォーク部53を挿し込むことができる。このように、第1ピン44と第2ピン45との間にフォーク部53を挿し込むだけで出力軸31とアーム26とを係合でき、さらに、フォーク部53の挿し込み深さが出力軸31の移動に与える影響も少ないため、アクチュエータ30の組立作業を極めて容易にできる。
Further, when the
なお、本例では第1ピン44と第2ピン45とを同径としたが、図1において出力軸31が右側へ移動する場合と左側へ移動する場合とで、アーム26から出力軸31に加わる反力が異なるため、反力の大きさに応じて第1ピン44及び第2ピン45の径を設定しても良い。これにより、第1ピン44及び第2ピン45の強度を最適に確保することができる。
In this example, the
本発明は、自動二輪車に搭載されるベルト式無段変速機に好適である。 The present invention is suitable for a belt type continuously variable transmission mounted on a motorcycle.
10…ベルト式無段変速機、12…プーリ軸、14…ベルト、15…固定シーブ、16…可動シーブ、24…軸受、26…アーム、30…アクチュエータ、31…出力軸、31a…出力軸の軸線、44…第1ピン、45…第2ピン、45a…第2ピンの軸線、51、52…突出部、53…フォーク部、54…内輪、55…外輪、L…第1ピン及び第2ピン間の間隔、δ1…隙間。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記出力軸は、軸方向に所定の間隔を置いて配置された第1ピン及び第2ピンを備えており、これら第1ピンと第2ピンとで前記アームの先端を挟み、該第1ピン又は第2ピンの一方を介して前記出力軸の移動を前記アームへ伝えるようにしたことを特徴とするベルト式無段変速機。 A fixed sheave fixed to the pulley shaft; a movable sheave supported by the pulley shaft and movable relative to the fixed sheave; a belt wound between the movable sheave and the fixed sheave; and the movable sheave And an arm extending in a direction intersecting with the axis of the pulley shaft, an output shaft engaged with the arm and disposed parallel to the axis of the pulley shaft, and moving the output shaft in the axial direction. In a belt-type continuously variable transmission comprising an actuator that moves the movable sheave through an arm,
The output shaft includes a first pin and a second pin arranged at a predetermined interval in the axial direction. The tip of the arm is sandwiched between the first pin and the second pin. A belt type continuously variable transmission characterized in that the movement of the output shaft is transmitted to the arm via one of two pins.
前記内部すきまに起因して前記軸受の外輪が内輪に対して傾くことで前記アームが最も傾いた状態でも、前記アームと前記第1ピン又は前記第2ピンとの間に隙間が確保されるように、前記第1ピン及び前記第2ピンの間隔を設定したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のベルト式無段変速機。 The arm is attached to the movable sheave via a bearing having an internal clearance,
The outer ring of the bearing is inclined with respect to the inner ring due to the internal clearance so that a gap is secured between the arm and the first pin or the second pin even when the arm is inclined most. The belt-type continuously variable transmission according to claim 1 or 2, wherein an interval between the first pin and the second pin is set.
前記アームの先端は二股のフォーク部とされ、このフォーク部で前記出力軸を挟むようにしたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のベルト式無段変速機。 The first pin has two protrusions protruding through the output shaft, and the second pin has two protrusions protruding through the output shaft,
The belt-type continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein a tip of the arm is a bifurcated fork portion, and the output shaft is sandwiched between the fork portion.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017135047A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 武蔵精密工業株式会社 | Belt-type continuously variable transmission |
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2014
- 2014-03-11 JP JP2014047463A patent/JP2015172377A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017135047A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 武蔵精密工業株式会社 | Belt-type continuously variable transmission |
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