JP3623334B2 - 可変径プーリ及びこれを含む無段変速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
ベルトに対する有効径を変化させることのできる可変径プーリ及びこれを含む無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来より、可変径プーリとして、回転軸の周囲を取り囲む一対のプーリ主体の対向面同士の間に形成された幅可変の溝に、ベルトまたはベルトが巻き掛けられる動力伝達リングを保持したものがある。
これらのプーリ主体が、例えば動力伝達リングを挟持する力を得るために、従来、一方のプーリ主体の外面（反対向面）の側方に配置した弾性部材によって、上記一方のプーリ主体を他方のプーリ主体側へ軸方向に押圧付勢していた。
【０００３】
ところが、上記の弾性部材は、外部に露出しているので、ごみの噛み込みを生じたり、ダストや水の付着によって錆が発生したりする等によって、耐久性が悪くなるという問題がある。
一方、回転軸と各プーリ主体との間にトルクカム機構をそれぞれ設けて、回転軸と各プーリ主体との間に生じた位相ずれを各プーリ主体の軸方向変位に変換し、これにより、両プーリ主体を互いに他側へ等しいストローク量で接近させるようにすることが考えられる。
【０００４】
この場合、伝達トルクの増大に応じて両プーリ主体間の挟持力を高めることができるので、弾性部材の付勢力を弱くすることが可能であり、結果として、弾性部材を小型化に寄与できる。
しかしながら、このトルクカム機構を採用した場合、弾性部材は、一方のプーリ主体に対しては直接に付勢力を及ぼすものの、他方のプーリ主体に対しては、トルクカム機構による力の変換を通じて付勢力を及ぼすことになり、その結果、両プーリ主体に対する付勢力を均一にできない。このため、例えば動力伝達リングを安定して保持できなくなるおそれがある。
【０００５】
また、両プーリ主体がストローク量ｓずつ近づいて互いの間のＶ溝の幅を２ｓだけ変化させる場合を想定すると、これを実現するために、一方のプーリ主体のみを押す弾性部材は、ストローク量ｓの範囲でこの仕事量を負担することになる。このように少ないストローク量で溝幅の変化量を確保するので、弾性部材の力を付勢力を強くししておく必要がある。
【０００６】
また、仮にこの可変径プーリを自動車のエンジンのクランクシャフトに取り付けることを想定した場合、上記の弾性部材が、プーリ主体の外面（反対向面）の側方に配置されているので、ダイナミックダンパの取付スペースがなくなることが懸念される。
そこで、本発明の目的は、小型で耐久性に優れた可変径プーリおよび無段変速機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、請求項１記載の可変径プーリは、ベルトに対する有効径を変化させることのできる可変径プーリにおいて、回転軸の周囲を取り囲み、互いの間に形成した幅可変の溝にベルトまたはベルトが巻き掛けられる動力伝達リングを保持した一対のプーリ主体と、回転軸と各プーリ主体とをそれぞれトルク伝達可能に連結すると共に、伝達トルクの負荷による回転軸と各プーリ主体との位相ずれを、各プーリ主体の軸方向変位に変換することにより、各プーリ主体を相等しいストローク量で互いに近接させる一対のトルクカム機構と、両プーリ主体の内周と回転軸の外周との間に形成される収容空間に収容され、両プーリ主体を互いに近接させる側に付勢する弾性部材とが備えられ、両プーリ主体は、互いに相手方の背面側へ貫通する部分をそれぞれ有し、これら貫通する部分のそれぞれと回転軸とを連結するとともに、上記各トルクカム機構にそれぞれ含まれる連結部材がさらに備えられ、上記弾性部材がこれら連結部材同士の間に介在してこれらを互いに離反する方向に押すことによって、両プーリ主体を互いに近接させる側に付勢していることを特徴とするものである。
【０００８】
この構成では、両プーリ主体の内方に弾性部材を配置したので、何れか一方のプーリ主体の側方に弾性部材を設ける場合と比較して、弾性部材を小型にすることができる。また、両プーリ主体の内方であれば、外部からのダストや水等の侵入を受け難いので、弾性部材の劣化を防止することができる。
【０００９】
また、弾性部材が両プーリ主体間に介在するので、両プーリ主体を相等しい力で均一に押すことができる。したがって、両プーリ主体が例えば動力伝達リングを挟み込む力を均一にすることができる。また、弾性部材のストローク量と両プーリ主体のストローク量との和を等しくできるので、弾性部材が一方のプーリ主体のみを押す場合と比較して、弾性部材の力が半分で済む。したがって、弾性部材を一層小型にすることができる。なお、連結部材は、プーリ主体と別部材であっても良いし、プーリ主体と一体に形成されるものであっても良い。
【００１０】
また、請求項２記載の可変径プーリは、請求項１において、上記連結部材によって、上記収容空間の外周面を区画する一対の円筒状のシール部材をそれぞれ保持しており、両シール部材は、互いに軸方向にスライド可能な重合部分を有することを特徴とするものである。
各プーリ主体に取り付けた一対の円筒状のシール部材を互いに重合させて、収容空間の外周面を区画しているので、内部に充填された潤滑油等が外部へ漏れ出すことを確実に防止できる。なお、両シール部材の重合部分は、両プーリ主体の相対的な軸方向移動を妨げることなく、互いにスライドしてシール性を確保する。
また、請求項３記載の可変径プーリは、ベルトに対する有効径を変化させることのできる可変径プーリにおいて、回転軸の周囲を取り囲み、互いの間に形成した幅可変の溝にベルトまたはベルトが巻き掛けられる動力伝達リングを保持した一対のプーリ主体と、回転軸と各プーリ主体とをそれぞれトルク伝達可能に連結すると共に、伝達トルクの負荷による回転軸と各プーリ主体との位相ずれを、各プーリ主体の軸方向変位に変換することにより、各プーリ主体を相等しいストローク量で互いに近接させる一対のトルクカム機構と、両プーリ主体の内周と回転軸の外周との間に形成される収容空間に収容され、両プーリ主体を互いに近接させる側に付勢する弾性部材とが備えられ、一対のプーリ主体は、一対の連結部材を介してそれぞれ回転軸と連結され、上記連結部材によって、上記収容空間の外周面を区画する一対の円筒状のシール部材をそれぞれ保持しており、両シール部材は、互いに軸方向にスライド可能な重合部分を有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項４記載の可変径プーリは、請求項１，２又は３において、上記弾性部材は交互に向きを換えて複数並べられた回転軸と同心の皿ばねからなることを特徴とするものである。
この構成では、弾性部材をより小型にすることができる。
また、請求項５記載のように、請求項１ないし４の何れかに記載の可変速プーリを含み、可変径プーリの回転速度とベルトの周速との比を無段階に変化させる無段変速機であれば、好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に提示する本発明の実施の形態の説明においては、ベルトで駆動されるエンジン補機システムの中の、駆動プーリだけを可変径プーリとしてある構成に即して説明していく。ただし、１のシステムにおいて、１ないし２つ以上の従動プーリを可変径プーリとすることも可能であり、また、そうした場合には、駆動プーリを可変径プーリとしてもしなくても良いことになる。
【００１３】
まず、図１から図１２までを参照しつつ本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、ベルト２で駆動される一連の補機類（それら補機類とは、それらにそれぞれ備えられているプーリによって代表して表されている）を備えたエンジンの全体概略図である。それら補機類は、ここではあくまで具体例として提示したものであるが、例えば、エアーポンプ３、オルタネータ４、エアコンディショナ用コンプレッサ５、パワーステアリング用ポンプ６及びウォータポンプ７等を含むものであり、それら全てが、エンジンのクランクシャフトに連結してある可変径プーリ８によって駆動されている。ベルト２、可変径プーリ８、各補機３〜７のプーリ、可変径プーリ８の変速比調整用のテンショナ２００、並びに、流体圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２６０、コントローラ１２及び速度センサ１３，１４によって、補機に駆動力を伝達するための無段変速機１が構成されている。上記のテンショナ２００は図１においては概念的に概略化して示してある。
【００１４】
また、オルタネータ４のプーリ及びエアーコンディショナ用コンプレッサ５のプーリの両者の間には、アイドラプーリ９が介在しており、このアイドラプーリ９を用いて、上記両者のプーリへのベルト２の巻き掛け角度（接触角度）を適当な大きさに調整することが行なわれることもある。
また、エアポンプ３のプーリとオルタネータ４のプーリとの間には、ベルト２への張力を調整する上記テンショナ２００に含まれるテンショナプーリ１０が介在している。このテンショナプーリ１０は、変位可能に設けられており、油圧シリンダ２６０によって、図１において、実線で示す第１の位置と破線で示す第２の位置との間に変位される。上記の第１の位置に対応して可変径プーリ８はベルト２に対して最大接触径（最大有効径）となると共に、第２の位置に対応して可変径プーリ８は最小接触径（最小有効径）となり（具体的には、動力伝達リング２０が破線で示すように可変径プーリ８の中心に対して偏心する）、図１１を参照して、最大と最小の間の接触径（有効径）を所望に設定することにより、無段変速が達成されている。なお、テンショナプーリ１０の変位位置を予め複数段階に設定しておき、これら複数段階の変位に応じて複数段階の変速を行なっても良い。
【００１５】
一方、テンショナプーリ１０の動作は、コントローラ１２によって制御されている。このコントローラ１２は、可変径プーリ８の回転速度を検出する状態量検出手段としての第１の速度センサ１３の出力信号、及びアイドラプーリ９の回転速度を検出する状態量検出手段としての第２の速度センサ１４の出力信号を入力している。可変径プーリ８の回転速度はエンジン回転数に等しく、アイドラプーリ９の回転速度はベルト２の走行速度に相当している。
【００１６】
コントローラ１２による制御としては、第１の速度センサ１３からの出力信号を入力してエンジンの回転速度を検出し、例えば、エンジン回転数が所定レベルよりも低い状態で上記第１の位置に変位させておくことにより、エンジン回転数に対して補機の回転数を相対的に高くし、また、エンジン回転数が所定レベル以上の状態で上記第２の位置に変位させておくことにより、エンジン回転数に対して補機の回転数を相対的に低くすることができる。さらに、コントローラ１２は、第２の速度センサ１４からの出力信号の入力により、ベルト２の走行速度を検出し、この走行速度がエンジンの回転数に対して所定の割合になるように、油圧シリンダ２６０によるテンショナプーリ１０の変位量を調整する。これは、長期の使用によるベルト２の伸びに起因して、変速比が当初に設定したものからずれるおそれがあるので、これを防止し、変速比を当初設定したものに維持するためである。
【００１７】
次いで、図２を参照して、上記の可変径プーリ８は、▲１▼エンジンのクランク軸３０１の同軸上に一体回転可能に連結された筒状の回転軸３０２と、▲２▼この回転軸３０２と一対の連結体３０３，３０４をそれぞれ介して連動回転可能に連結され且つ互いに一体回転可能に連結された一対のプーリ主体３０５，３０６と、▲３▼両プーリ主体３０５，３０６間に区画されるＶ溝３０７に嵌められ、回転軸３０２の軸線３０８に対して偏心可能な動力伝達リング３０９と、▲４▼両プーリ主体３０５，３０６が互いに近接する方向に連結体３０３，３０４を介して両プーリ主体３０５，３０６を付勢する弾性部材としての複数対の環状の皿ばね３１０，３１０とを主要部として有している。
【００１８】
回転軸３０２は、クランク軸３０１にボルト３１２を介して締結されており、回転軸３０２はクランク軸３０１と一体回転する。
ベルト２は、その内周面２ａに接触面積を確保するために走行方向に延びる例えばＶ形等の山形のリブ２ｂを設けたいわゆるＶリブベルト等の平ベルトからなる。また、動力伝達リング３０９は、断面台形形状の円環状をしており、外周面にベルト２への伝動面３１３を形成している。この伝動面３１３には、ベルト２のリブ２ｂと噛み合う周溝３１４が形成されている。
【００１９】
両プーリ主体３０５，３０６の互いの対向面３１５，３１６同士の間に上記のＶ溝３０７が形成されている。動力伝達リング３０９の対向する周側面３１７，３１８が、これら対向面３１５，３１６にそれぞれ接触して動力伝達するようになっている。
図２および図４を参照して、プーリ主体３０５は、Ｖ溝３０７を区画するためのテーパ面からなる対向面３１５を有する円形環状の主体部３２１を有している。この主体部３２１の内周部分から軸方向一方（他方のプーリ主体３０６側）に延びる複数の円弧状の嵌合突起３２２が円周等配に形成されている。また、主体部３２１の内周面には、隣接する嵌合突起３２２同士間に対応して、円弧状の嵌合溝３２３が円周等配に形成されている。さらに、主体部３２１は、対向面３１５と反対側の面に筒状部３２４を形成している。両プーリ主体３０５，３０６は、左右対称の形状とされている。プーリ主体３０６に関しても、プーリ主体３０５と同様の主体部３２１、嵌合突起３２２および筒状部３２４を有している。
【００２０】
図２，図３，図４および図５を参照して、筒状部３２４の内周には、両プーリ主体３０５，３０６同士の軸方向変位を案内する複数のガイド部材３２５が配置されている。これらのガイド部材３２５は、対応するプーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２の外周を覆う円弧状のものからなり、筒状部３２４の内周面に円周等配に形成された複数の円弧状の保持溝３２６にそれぞれ嵌め入れられて保持されている。図６に示すように、このガイド部材３２５は、摩擦係数の少ない円弧状板からなるガイド主体３２７と、このガイド主体３２７の縁部を取り囲む、例えばゴム製のシール部材３２８とを有している。
【００２１】
両プーリ主体３０５，３０６同士の相対的な軸方向変位を案内するガイド部材として、円筒状のブッシュ等の滑り軸受を設けることも考えられるが、そうした場合、ブッシュ内部に充填した潤滑油やグリースが漏れるおそれがあることの他、摺動する相手材のない部分にもブッシュを設けることになりスペースの無駄と強度不足の欠点があるので、本実施形態では、図７に示すように、各嵌合突起３２２にそれぞれ外接する円弧状のガイド部材３２５を設けた。つまり、内部に充填してある潤滑油やグリスが、図７において矢印３２９に示すように各嵌合突起３２２の縁部を伝わって、外部へ漏れださないように、各嵌合突起３２２の縁部にシール部材３２８が当接するようにしてあるので、上記の潤滑油等の漏れ出しを防止することができる。
【００２２】
図８に示すように、両プーリ主体３０５，３０６は、互いの嵌合突起３２２を相手方の嵌合溝３２３に貫通させており、これにより、両プーリ主体３０５，３０６同士が互いに軸方向の相対移動を許容しつつ一体回転できるようにスプライン結合されている。各プーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２，３２２が、互いに他方のプーリ主体３０６，３０５を貫通する部分を構成している。
【００２３】
図２において左側のプーリ主体３０６は、右側の連結体３０３とスプライン結合されて一体回転可能とされている。また、図において右側のプーリ主体３０５は左側の連結体３０４とスプライン結合されて一体回転可能とされている。すなわち、図８を参照して、連結体３０３，３０４は、筒状部３３０の一端側外周に円周等配に複数の嵌合突起３３１を形成しており、この嵌合突起３３１を対応するプーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２と互いに噛み合わせることにより、スプライン結合が達成されている。また、各連結体３０３，３０４は、プーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３２２の内周面に係止されたスナップリングからなるストッパ３３３によって、軸方向に離脱することが防止されている。このストッパ３３３は、プーリ主体３０５，３０６の嵌合突起３３２の内周面に形成された溝に嵌められている。
【００２４】
一方、図９を参照して、プーリ主体３０５，３０６の内周面と回転軸３０２の外周面との間に、両連結体３０３，３０４によって区画される収容空間３３４に、上記の皿ばね３１０，３１０が収容されている。これら環状の皿ばね３１０，３１０は、回転軸３０２と同心に配置されている。この収容空間３３４の外周は、各連結体３０３，３０４の外周面に嵌め込み固定された一対のシール部材としての薄肉円筒３３５，３３６によって区画されている。これらの薄肉円筒３３５，３３６は、互いにスライド自在に重合するように嵌め合わされており、連結体３０３，３０４同士の軸方向移動に伴って、互いの重合量を可変するようになっている。上記の薄肉円筒３３５，３３６は、例えばステンレス等の薄板からなる。
【００２５】
上記の薄肉円筒３３５，３３６によって、収容空間３３４を覆っているので、内部に充填された潤滑油等が外部へ漏れ出すことを確実に防止できる。加えて、前述したシール部材３２８の働きで潤滑油等の漏れ出しを一層確実に防止することができる。
上記の皿ばね３１０，３１０は、互いに逆向きに配置されており、両連結体３０３，３０４を介して、両プーリ主体３０５，３０６を互いに離れる方向に付勢している。すなわち、各連結体３０３，３０４は、皿ばね３１０，３１０の付勢力によって、対応するストッパ３３３に常に押しつけられている。このため、各連結体３０３，３０４は、皿ばね３１０，３１０を軸方向に伸縮させながら、対応するプーリ主体３０６，３０５と軸方向に一体移動する。このため、両プーリ主体３０５，３０６のＶ溝３０７の幅の変化量と、複数の皿ばね３１０，３１０の全ストローク量とが互いに等しくなっている。
【００２６】
図２を参照して、各連結体３０３，３０４は、回転軸３０２の外周面にそれぞれメタルブッシュ等の滑り軸受３４０を介して回転自在に支持されている。また、各連結体３０３，３０４は、回転軸３０２に対してカム結合している。すなわち、図１０を参照して、各連結体３０３，３０４の内周面には、円周等配に複数の嵌合突起３３２が形成されており、各嵌合突起３３２は、筒状の回転軸３０２の軸方向両端部にそれぞれ円周等配に複数形成された嵌合溝３３７にそれぞれ嵌められている。
【００２７】
これらの嵌合突起３３２と嵌合溝３３７は、互いに係合する傾斜状のカム面３３８，３３９によって接触している。そして、両連結体３０３，３０４同士でカム面３３８の傾斜方向が回転方向に関して逆向きに設定されている（同様に、回転軸３０２の両端同士でも、嵌合溝３３７のカム面３３９の向きが互いに逆向きに設定されている）ので、両連結体３０３，３０４が回転軸３０２に対して位相ずれを生ずると、両連結体３０３，３０４は互いに逆向きに等しい距離だけ軸方向変位するようにされている。その結果、両プーリ主体３０５，３０６同士が互いに等距離ずつ接近し或いは互いに等距離ずつ離れるようになっている。
【００２８】
上記の連結体３０３，３０４と、各連結体３０３，３０４と対応するプーリ主体３０６，３０５とを連結するスプライン機構を構成する嵌合突起３２２，３３１と、各連結体３０３，３０４と回転軸３０２とを連結するカム機構をそれぞれ構成する一対のカム面３３８，３３９とによって、それぞれトルクカム機構Ｔが構成されている。互いに一体回転する両プーリ主体３０５，３０６を回転軸３０２に対して相対回転させると、上記のトルクカム機構Ｔによって、両プーリ主体３０５，３０６は、互いに等しい距離だけ近接させるように又は離反させるように軸方向に変位されることになる。
【００２９】
上記のトルクカム機構Ｔの意義は下記である。すなわち、本発明の実施の形態のように、駆動プーリに可変径プーリを採用した場合、負荷トルクは、回転軸３０２に対してプーリ主体３０５，３０６を反回転方向に位相ずれさせようとする力となる。この位相ずれさせようとする力は、上記のトルクカム機構Ｔによって変換されて、両プーリ主体３０５，３０６を互いに近接させようとする力となり、この力は、さらにテーパ面からなる対向面３１５，３１６を介して、例えば図１２に示す状態の動力伝達リング３０９の被挟持部分を、可変径プーリ８の径方向外方へ変位させようとする力、すなわち接触径である有効径Ｄを大きくしようとする力に変換される。ここで、有効径Ｄは、動力伝達リング３０９がプーリ主体３０５，３０６の対向面３１５，３１６と接触する部分の中央部と軸線３０８との距離（中心半径）である。なお、仮に、ベルトが動力伝達リングを介することなく直接にプーリ主体３０５，３０６の対向面３１５，３１６によって挟持されて保持される場合を想定すると、接触径である有効径は、動力伝達リングを介する場合と同様に定義される。すなわち、この場合、接触径である有効径は、ベルト２とプーリ主体３０５，３０６の対向面３１５，３１６とが接触する領域の径方向の中央部から軸線３０８までの距離（中心半径）である。
【００３０】
そして、例えば、何れかの補機の駆動が開始された等により、トルク変動があった場合に、これに伴ってベルト２の張り側の部分に対応する動力伝達リング３０９が、両プーリ主体３０５，３０６間の間隔を拡げて可変径プーリ８の径方向内方へ入り込もうとするが、これを、上記皿ばね３１０，３１０による付勢力と、上記の動力伝達リング３０９を径方向外方へ変位させようとする力とによって抗して防止することができる。
【００３１】
このように負荷トルクの変動によって有効径を小さくしようとする力が作用しても、これに抗する力をトルクカム機構Ｔによって生起できるので、負荷トルクの変動に起因した可変径プーリ８の有効径の変化を防止できる。
また、負荷トルクが大きいほど、両プーリ主体３０５，３０６を互いに近接させようとする力を大きくして、動力伝達リング３０９を強く挟持することができるので、動力伝達リング３０９と両プーリ主体３０５，３０６との間に滑りが発生することを防止でき、滑りに起因した伝達ロスを無くすことができる。
【００３２】
特に、上記のように抗する力を負荷トルクに応じて生起できるので、皿ばね３１０，３１０による付勢力としては小さくしておくことができる結果、伝達トルクの摩擦ロスを少なくすることができる。
なお、負荷トルクを、動力伝達リング３０９を可変径プーリ８の径方向外方へ変位させようとする方向の力に変換する場合の効率は、テーパ面としての対向面３１５，３１６の傾斜角度、動力伝達リング３０９と対向面３１５，３１６との摩擦係数、及びトルクカム機構Ｔのカム機構の伝達効率等を適宜に設定することにより、ベルト２のどの程度の張力までであれば、動力伝達リング３０９の、径方向内方への変位に抗することができるかという限界値を予め調整することができる。そして、この限界値を超えて、上記テンショナプーリ１０がベルト張力を増大させることにより、可変径プーリ８の有効径が変更されるようになっている。上記のカム機構の伝達効率の設定については、カム面３３８，３３９の傾斜角の設定により容易に調整することができる。
【００３３】
本実施形態によれば、両プーリ主体３０５，３０６の内方に設けた収容空間３３４に、弾性部材としての皿ばね３１０，３１０を配置したので、何れか一方のプーリ主体の側方に弾性部材を設ける場合と比較して、弾性部材を小型にすることができる。特に、弾性部材を回転軸３０２と同心の皿ばね３１０，３１０としたので、一層弾性部材を小型にでき、ひいては可変径プーリ８の小型にすることができる。また、両プーリ主体３０５，３０６の内方であれば、外部からのダストや水等の侵入を受け難いので、皿ばね３１０，３１０の劣化を防止して耐久性を向上できる。
【００３４】
特に、連結体３０３，３０４に取り付けた一対の円筒状の薄肉円筒３３５，３３６を互いに重合させて、収容空間３３４の外周面を区画しているので、水侵入等による上記皿ばね３１０，３１０の劣化を防止できると共に、内部に充填された潤滑油等が外部へ漏れ出すことを確実に防止できる。しかも、両薄肉円筒３３５，３３６は、両プーリ主体３０５，３０６の相対的な軸方向移動を妨げることなく、互いの重合部分をスライドさせて重合量を調整しつつシール性を確保することができる。
【００３５】
また、皿ばね３１０，３１０が各連結体３０３，３０４を介して両プーリ主体３０５，３０６を押すようにしたので、両プーリ主体３０５，３０６を相等しい力で均一に押すことができる結果、両プーリ主体３０５，３０６が動力伝達リング３０９を挟み込む力を均一にすることができる。
また、皿ばね３１０，３１０が両プーリ主体３０５，３０６を押すので、両プーリ主体３０５，３０６の軸方向変位量の和と、複数の皿ばね３１０，３１０全体のストローク量を等しくすることができる結果、弾性部材が一方のプーリ主体のみを外側から押す場合と比較して２倍のストローク量を確保できる。したがって、弾性部材の力が半分で済み、弾性部材を一層小型にすることができる。結果として、可変径プーリ８を一層小型にできる。
【００３６】
また、従来であれば、図２の右側のプーリ主体３０５の右側方に皿ばねがあったが、本実施形態ではこの部分のスペースを空けることができる。したがって、本実施形態のように可変径プーリをエンジンのクランク軸３０１に連結するような場合において、上記の空いたスペースに、例えばダイナミックダンパを配置することも可能となる。
【００３７】
さらに、本実施形態の可変速プーリ８を含む無段変速機１であれば、可変径プーリ８の小型化および耐久性向上を通じて、無段変速機１の小型化および耐久性向上を達成できる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば可変径プーリ８を従動側のプーリに適用する場合において、トルクカム機構のカム機構のカム面の傾斜方向は、プーリ主体３０５，３０６が回転軸３０２に対して回転方向に生ずる位相ずれを、両プーリ主体３０５，３０６同士を互いに近接させる移動に変換できる方向となる。すなわち、駆動側のプーリに用いる場合と、回転方向に関して逆向きとなる。
【００３８】
また、トルクカム機構として、ねじ機構を採用しても良い。
さらに、動力伝達リング３０９を廃止し、Ｖベルトを直接Ｖ溝３０７に嵌めるようにしても良い。
また、弾性部材として、上記の皿ばね３１０，３１０に代えて、回転軸３０２と同心の圧縮コイルばねを用いることもできる。
【００３９】
その他、本発明の範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の可変径プーリでは、両プーリ主体の内方に弾性部材を配置したので、何れか一方のプーリ主体の側方に弾性部材を設ける場合と比較して、弾性部材を小型にすることができる。また、両プーリ主体の内方であれば、外部からのダストや水等の侵入を受け難いので、弾性部材の劣化を防止して耐久性を向上できる。
【００４１】
さらに、弾性部材を両プーリ主体間に介在させたので、両プーリ主体を相等しい力で均一に押すことができる結果、両プーリ主体が例えば動力伝達リングを挟み込む力を均一にすることができる。また、弾性部材が両プーリ主体を押すので、両プーリ主体の軸方向変位量の和だけ弾性部材をストロークさせることができ、その結果、弾性部材が一方のプーリ主体のみを押す場合と比較して、弾性部材の力が半分で済む。したがって、弾性部材を一層小型にすることができる。
【００４２】
請求項２記載の可変径プーリでは、各プーリ主体に取り付けた一対の円筒状のシール部材を互いに重合させて、収容空間の外周面を区画しているので、内部に充填された潤滑油等が外部へ漏れ出すことを確実に防止できる。しかも、両シール部材は、両プーリ主体の相対的な軸方向移動を妨げることなく、互いの重合部分をスライドさせて重合量を調整しつつシール性を確保することができる。
【００４３】
請求項４記載の可変径プーリでは、上記弾性部材を回転軸と同心の複数の皿ばねとしたので、弾性部材をより小型にすることができ、しかも高い付勢力を得ることができる。
上記の請求項１ないし４の何れかに記載の可変速プーリを無段変速機であれば、可変径プーリの小型化および耐久性向上を通じて、無段変速機の小型化および耐久性向上を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の可変径プーリを含む無段変速機の概略図である。
【図２】可変径プーリの縦断面図であり、最大有効径となる状態を示している。
【図３】可変径プーリの半側面図である。
【図４】可変径プーリのプーリ主体とガイド部材の分解斜視図である。
【図５】プーリ主体の嵌合突起の外周面にガイド部材が嵌められる状態を示す分解斜視図である。
【図６】ガイド部材の一部破断斜視図である。
【図７】プーリ主体の嵌合突起にガイド部材および連結体が組み合わされた状態を示す概略斜視図である。
【図８】互いに組み合わされた状態の両プーリ主体に連結体が組み合わされる状態を示す分解斜視図である。
【図９】可変径プーリの内周近傍の部分の拡大断面図である。
【図１０】連結体および回転軸の分解斜視図である。
【図１１】エンジン回転数と補機の回転数との関係を示す図である。
【図１２】最小有効径となった可変径プーリの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ 無段変速機
２ ベルト
８ 可変径プーリ
１０ テンショナプーリ
１２ コントローラ
１３，１４ 速度センサ（状態量検出手段）
Ｔ トルクカム機構
２００ テンショナ
２６０ 油圧シリンダ
３０３，３０４ 連結体（連結部材）
３０５，３０６ プーリ主体
３０７ Ｖ溝
３０９ 動力伝達リング
３１０ 皿ばね（弾性部材）
３１５，３１６ 対向面
３３４ 収容空間
３３５，３３６ 薄肉円筒（シール部材）

Claims (5)

1. ベルトに対する有効径を変化させることのできる可変径プーリにおいて、
   回転軸の周囲を取り囲み、互いの間に形成した幅可変の溝にベルトまたはベルトが巻き掛けられる動力伝達リングを保持した一対のプーリ主体と、
   回転軸と各プーリ主体とをそれぞれトルク伝達可能に連結すると共に、伝達トルクの負荷による回転軸と各プーリ主体との位相ずれを、各プーリ主体の軸方向変位に変換することにより、各プーリ主体を相等しいストローク量で互いに近接させる一対のトルクカム機構と、
   両プーリ主体の内周と回転軸の外周との間に形成される収容空間に収容され、両プーリ主体を互いに近接させる側に付勢する弾性部材とが備えられ、
   両プーリ主体は、互いに相手方の背面側へ貫通する部分をそれぞれ有し、
   これら貫通する部分のそれぞれと回転軸とを連結するとともに、上記各トルクカム機構にそれぞれ含まれる連結部材がさらに備えられ、
   上記弾性部材がこれら連結部材同士の間に介在してこれらを互いに離反する方向に押すことによって、両プーリ主体を互いに近接させる側に付勢していることを特徴とする可変径プーリ。
2. 上記連結部材によって、上記収容空間の外周面を区画する一対の円筒状のシール部材をそれぞれ保持しており、両シール部材は、互いに軸方向にスライド可能な重合部分を有することを特徴とする請求項１記載の可変径プーリ。
3. ベルトに対する有効径を変化させることのできる可変径プーリにおいて、
   回転軸の周囲を取り囲み、互いの間に形成した幅可変の溝にベルトまたはベルトが巻き掛けられる動力伝達リングを保持した一対のプーリ主体と、
   回転軸と各プーリ主体とをそれぞれトルク伝達可能に連結すると共に、伝達トルクの負荷による回転軸と各プーリ主体との位相ずれを、各プーリ主体の軸方向変位に変換することにより、各プーリ主体を相等しいストローク量で互いに近接させる一対のトルクカム機構と、
   両プーリ主体の内周と回転軸の外周との間に形成される収容空間に収容され、両プーリ主体を互いに近接させる側に付勢する弾性部材とが備えられ、
   一対のプーリ主体は、一対の連結部材を介してそれぞれ回転軸と連結され、
   上記連結部材によって、上記収容空間の外周面を区画する一対の円筒状のシール部材をそれぞれ保持しており、両シール部材は、互いに軸方向にスライド可能な重合部分を有することを特徴とする可変径プーリ。
4. 上記弾性部材は交互に向きを換えて複数並べられた回転軸と同心の皿ばねからなることを特徴とする請求項１，２又は３記載の可変径プーリ。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載の可変速プーリを含み、可変径プーリの回転速度とベルトの周速との比を無段階に変化させる無段変速機。

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