JP3779383B2 - 調車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調車軸に設置された二つのシーブを備え、シーブの少なくとも一つが移動装置により調車軸に対して軸線方向に移動可能であり、移動装置が少なくとも一つのピストン／シリンダ装置を含み、また可動シーブを調車軸に対して回転方向に固定する固定装置を備えた調車（プーリ）、とくに連続可変伝動装置用調車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような調車はヨーロッパ特許出願第０６１５０８０号によって公知で、とくにたとえば自動車用可変伝動装置に使用されている。そのような伝動装置において、駆動ベルトは二つの調車上に嵌装され、調車間の駆動ベルトの半径方向位置を変更することにより無限数の伝動比を設定することができる。調車間の駆動ベルトの半径方向位置の変更は、可動シーブを移動装置により調車軸に対して軸線方向に移動させることによって達成される。また可動シーブは、トルクを伝達するため、調車軸に対して回転方向に固定されなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この公知の調車の場合、可動シーブは回転方向に固定されるが、軸線方向には歯／溝結合部によって自由に移動することができる。これらの歯／溝結合部は移動装置の半径方向ならびに軸線方向外側に設けられている。歯／溝結合部を移動装置の外側に適合させることは、軸線方向のならびに半径方向の余分な嵌装空間を必要とする。さらに必要な余分な作業および部品は、構造を高価かつ複雑なものにする。
本発明の目的は、上記欠点を克服し、嵌装空間が小さい簡単かつ安価な調車（プーリ）を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による調車は、固定装置が少なくともピストン／シリンダ装置のシリンダ内側に取付けられていることを特徴とする。固定装置をピストン／シリンダ装置のシリンダ内側に嵌装することは、嵌装空間が小さい調車が得られることを意味している。さらに、作業および部品が少なくてすみ、そこで軽量かつ安価な構造が得られる。
別の特徴によれば、固定装置はシリンダの全周上に取付けられる。こうして、トルク伝達の間に発生する力が有利に分配され、その結果固定装置を簡単かつ軽量の構造とすることができる。さらに、限定された数の部品ですみ、そのことで固定装置の取付けおよび固定装置の構造はいちじるしく簡単になる。
この場合、固定装置はピストン／シリンダ装置のピストンとシリンダとの間に嵌装することができる。さらに、固定装置は二つのシリンダを備えたピストン／シリンダ装置の二つのシリンダの間に嵌装することができる。移動装置内側にこれらを位置決めすることは、固定装置の簡単な嵌装を可能にし、またそのような嵌装は必要な嵌装空間を小さくする。
【０００５】
固定装置は内側リングおよび外側リングのいずれか一方または双方を含むことができ、そのことは限定された数の部品しか必要とせず、そこで固定装置の製造およびその構造および嵌装が簡単になる。本発明によれば、固定装置は半径方向外向きの成形部および半径方向内向きの成形部を備えることができ、それらの成形部は互いに係合する。これは可動シーブと調車軸との間を結合する簡単な方法である。この場合、二つの成形部は固定装置上に、それらが少なくとも回転方向に小さい公差で互いに結合するように嵌装することができる。このことは、回転方向において調車軸に対する可動シーブの遊びのない固定が得られることを意味している。また調車は固定装置の成形部が歯形または多角形構造のものであることを特徴としている。そのような成形部は、可動シーブを調車軸に対して遊びなしに嵌装し得るばかりでなく、トルク伝達中に発生する力を有利に分配することができる。
【０００６】
本発明によれば、固定装置はピストンおよびシリンダが圧力室をシールする位置に取付けることかできる。この場合、固定装置はシールを含むことができる。シールとの組合わせは、圧力室が周囲からシールされなけれはならない調車の位置への固定装置の嵌装が簡単であることを意味する。したがって固定装置は可動シーブを調車軸に対して固定するとともに、固定装置は圧力室をシールする。この組合わせの結果、調車の構造を簡単にすることができ、またこの構造は余分な嵌装空間を必要としない。シールは回転方向に成形部の一つ、とくに半径方向外向きの成形部の外形に沿うことができる。したがってシリンダ全周に亘ってよいシールが得られるとともに、可動シーブの軸線方向移動は悪影響をうけることがない。さらに、本発明によればシールはＯ−リングとすることができる。
【０００７】
また本発明による固定装置は、固定装置の接触面が少なくとも軸線方向において小さい摩擦係数をもつように、構成することができる。このことで調車軸に対する可動シーブの軸線方向移動が容易になる。
固定装置は、たとえばポリアミドのような合成物質から作ることができる。これらの物質は加工が簡単であり、そこで固定装置は簡単な技術で製造することができる。さらに、軽量、簡単、強靱そして安価な構造がこうして得られる。
本発明はまた、本発明による調車を備えた、連続可変伝動装置にも関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１は従来技術による調車（プーリ）を線図的に示す図である。とくに連続可変伝動装置に使用される調車１は調車軸２上に設置され、固定シーブ３および可動シーブ４を含んでいる。可動シーブ４は、液圧ピストン／シリンダ装置の形式の、移動装置６によって調車軸２に対して軸線方向に移動可能である。ピストン／シリンダ装置は、可動シーブ４、シリンダ８、ピストン９、調車軸２および可動シーブのカラー１０によって囲まれた圧力室７を有する。このとき、ピストン９は調車軸２に移動不能に固定され、その他端でシリンダ８に載置している。高圧流体たとえばオイルが、通路１１を通って圧力室７に出入することができる。こうして、可動シーブ４は調車軸２に対して軸線方向に移動することができる。
駆動ベルト５がシーブ３，４の間に嵌装されている。シーブ３，４の間の駆動ベルト５の半径方向位置は、連続可変伝動装置の伝動比を部分的に決定する。シーブ３，４の間の駆動ベルト５の半径方向位置を、移動装置６により、可動シーブ４を調車軸２に対して軸線方向に移動させることによって、変更することができる。こうして、連続可変伝動装置の伝動比をある範囲内の無限数の値に無限に変化するように設定可能である。
【０００９】
調車軸２とシーブ３，４との間のトルク伝達を可能にするため、可動シーブ４は調車軸２に回転不能に嵌装されなければならない。さらに、伝動比を設定可能にするため、シーブ４は、調車２に対して軸線方向に移動可能でなければならない。シーブ４は調車軸に回転不能に、しかし歯／溝結合部１２によって軸線方向に移動可能に嵌装される。歯／溝結合部１２は、移動装置６の半径方向かつ軸線方向外側に嵌装される。このとき、歯／溝結合部１２はシリンダ８の外側にかつ壁１３上に嵌装されている。壁１３は、壁１４によって調車軸２に移動不能に固定されている。こうして、可動シーブ４は調車軸２に対して回転方向に固定される。しかしながら、そのような結合方法は半径方向ならびに軸線方向に余分な取付け空間を必要とする。さらに、余分な作業および部品１３，１４が構造を高価なか複雑なものにする。
調車軸２に対する可動シーブ４の軸線方向移動が確実に悪影響をうけないために、圧力室７は周囲から適切にシールされることが望ましい。高圧の流体が圧力室７から周囲に漏洩するのをできるだけ防止するため、シール１５がピストン９とシリンダ８との間に嵌装される。
【００１０】
図２は本発明による調車（プーリ）の断面図を示す。調車２０は、調車軸２１上に設置されかつ固定シーブ２２および可動シーブ２３を含み、可動シーブ２３は移動装置２４により調車軸２１に対して軸線方向に移動可能である。移動装置２４は液圧ピストン／シリンダ装置の形式で、二つの圧力室２５および２６ならびに無圧中間室２８を有する。高圧流体が通路２３および２４を通ってそれぞれ圧力室２５および２６に出入する。このように、可動シーブ２３は調車軸２１に対して軸線方向に移動可能である。圧力室２５は可動シーブ２３、シリンダ３０、ピストン２７および可動シーブ２３のカラー３５によって囲まれている。圧力室２６はピストン２９、シリンダ３１、壁３２および調車軸２１によって囲まれている。ピストン２７は、シリンダ３０とカラー３５との間で摺動し得るように配置されている。さらに、ピストン２７はシリンダ３１に移動不能に固定されている。ピストン２９はカラー３５に移動不能に固定され、その他端はシリンダ３１に載置している。移動装置２４内側の異なった位置には多数のシールリング３６が取付けられ、それらは圧力室２５および２６を無圧室２８および周囲からシールしている。無圧室２８は完全にはシールされないで、シリンダ３１の（図示しない）多数のスリットおよびシリンダ３０および３１の間の空間によって周囲（外気）に開放されている。
【００１１】
本発明によれば、調車は固定装置４１および４２を備え、それらの固定装置は移動装置のピストン／シリンダ装置におけるシリンダ３０の内側に嵌装され、可動シーブ２３を調車軸２１に対して回転方向に固定している。固定装置がシリンダ３０の内側に嵌装されているため、回転方向および軸線方向取付け空間の少ない、簡単かつ安価な調車が得られる。
図２のＡ−Ａ断面は、移動装置２４のシリンダ３０および３１の間に嵌装される固定装置の拡大詳細図である。好適には、固定装置はシリンダ３０および３１の全周上に嵌装され、その結果固定装置は少数の部品からなるとともに、簡単な構造、簡単な嵌装およびトルク伝達における力の有利な分配が得られる。固定装置は、シリンダ３１の外側に嵌装された内側リング４１およびシリンダ３０の内側に取付けられた外側リング４２の形式のものである。内側リング４１は半径方向外側に向いた成形部４３を備え、外側リング４２は半径方向内側に向い成形部４４を備えている。二つの成形部４３および４４は互いに係合し、可動シーブ２３を調車軸２１に対して回転方向に固定する。内側リング４１および外側リング４２は軸線方向に相対的に摺動可能であり、その結果調車軸２１に対する可動シーブ２３の軸線方向移動は阻害されない。調車軸２１に対する可動シーブ２３の回転の自由度をできるだけ低く抑えるため、成形部４３および４４はそれぞれ内側リング４１および外側リング４２に、両成形部が少なくとも回転方向に小さい公差で互いに結合するように嵌装される。
【００１２】
回転方向において、二つの成形部４３および４４間の遊びはできるだけ少なくすべきであるが、この場合、内側リング４１および外側リング４２は無圧室２５を周囲からシールすべきでない。このため、成形部４３および４４は半径方向に僅かに平らにされ、その結果いくらかの遊びが内側リング４１と外側リング４２との間に発生する。このことは無圧室２５が吸、排気することができ、そこで調車軸２１に対する可動シーブ２３の軸線方向運動が、また連続可変伝動装置の伝動比の設定が容易になることを意味している。
調車軸２１に対する可動シーブ２３の軸線方向移動中、内側リング４１および外側リング４２は相対的に摺動する。可動シーブ２３の軸線方向移動を容易にするため、内側リング４１と外側リング４２との接触面の軸線方向の摩擦係数は小さい。小さい摩擦係数は、内側リング４１および外側リング４２を、たとえば合成物質で作ることによって得られる。適当な合成物質は、ポリアミド（ナイロン−６、商品名）またはポリテトラフロロエチレン（テフロン、商品名）である。また内側リング４１および外側リング４２は金属、たとえばアルミニウムで作ることができる。したがって、内側リング４１および外側リング４２は簡単かつ安価な技術によって作ることができる。さらに、内側リング４１および外側リング４２は、軽量で耐久性があり、しかも嵌装が簡単である。
この実施例において、内側リング４１および外側リング４２は、多角形の成形部を備えることができる。しかしながら、成形部４３および４４は他の形状、たとえば、歯形状とすることもできる。
【００１３】
図３は、本発明による調車の第２実施例を調車軸線上方に、また本発明による調車の第３実施例を調車軸線下方に示す。調車５０は調車軸５１上に設置されかつ固定シーブ５２および可動シーブ５３を含み、可動シーブ５３はピストン／シリンダ装置の形式の移動装置５４によって調車軸５１に対して軸線方向に移動可能である。
本発明によれば、調車５０は内側リング６１および外側リング６２を備え、それらはピストン／シリンダ装置５４のシリンダ５６の内側に取付けられている。この実施例において、内側リング６１および外側リング６２は、無圧室５８に対して圧力室５５をシールする位置に嵌装されている。内側リング６１はピストン５７に取付けられ、かつ半径方向外向きの成形部６３を備え、一方外側リング６２はシリンダ５６の内側に嵌装されかつ半径方向内向きの成形部６４を備えている。二つの成形部は回転方向に小さい公差で互いに結合され、そこで可動シーブ５３は調車軸５１に対して回転不能に固定される。無圧室５５がシールされる位置に内側リング６１および外側リング６２を嵌装することによって、それらは連続可変伝動装置の伝動比の設定が確実に悪い影響をうけることのない適当なシール容量をもつべきである。図３のＢ−Ｂ断面に詳細に示されたように、成形部６３および６４は、内側リング６１および外側リング６２が全周に亘って小さい公差で互いに結合されるように、構成されている。このように、圧力室５５は完全に遊びなしにシールされ、可動シーブ５３は調車軸５１に対して回転不能に固定される。
【００１４】
改善されたシールは、圧力室５５に対して、図３の調車の下側のようなシールリング６５の形式の、付加的シールを備えた固定装置を設けることによって得られ、Ｃ−Ｃ断面およびＤ−Ｄ断面はその拡大詳細図である。この場合シールリング６５は、固定装置の内側リング６１に作られた溝６６内にシリンダ５６の全周に亘って取付けられている。シールリング６５の形状は、前記形状が内側リング６１の成形部６３に沿うように形成されている。したがって、圧力室５５はシールされ、一方シールリング６５は可動シーブ５３の軸線方向移動中悪い方向に負荷されることはない。シールリング６５は、もし望むならば、標準的Ｏ−リングの形式とすることができる。
【００１５】
図２に示す固定装置の実施例におけるように、内側リング６１および外側リング６２は、たとえば合成物質または軽量金属で作ることができる。したがって、簡単、安価かつ耐久性のある構造が簡単な製造技術で得られ、その構造は可動シーブ５３を調車軸５１に対して回転方向に固定するばかりでなく、圧力室５５を移動装置５４から適切にシールする。
固定装置は、内側および外側リングを使用する代わりに、ピストン／シリンダ装置に、とくにそのピストンおよびシリンダに完全にまたは部分的に取付けることができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による調車の線図的断面図。
【図２】本発明による調車の実施例の断面図。
【図３】本発明による調車の第２および第３実施例の断面図。
【符号の説明】
２０ 調車
２１ 調車軸
２２ 固定シーブ
２３ 可動シーブ
２４ 移動装置
２５ 圧力室
２６ 圧力室
２７ ピストン
２８ 無圧中間室
２９ ピストン
３０ シリンダ
３１ シリンダ
３２ 壁
３３ 通路
３４ 通路
３５ カラー
３６ シールリング
４１ 固定装置
４２ 外側リング
４３ 半径方向外向き成形部
４４ 半径方向内向き成形部
５０ 調車
５１ 調車軸
５２ 固定シーブ
５３ 可動シーブ
５４ 移動装置
５５ 圧力室
５６ シリンダ
５７ ピストン
５８ 無圧室
６１ 内側リング
６２ 外側リング
６３ 半径方向外向き成形部
６４ 半径方向内向き成形部
６５ シールリング
６６ 溝

Claims (6)

1. Ｖ字型溝を画成する調車軸（５１）に設置された二つのシーブ（５２，５３）を備え、少なくとも一つのシーブ（５３）が移動装置（５４）により調車軸（５１）に対して軸線方向に移動可能であり、移動装置（５４）が調車軸（５１）に不動に固定された少なくとも一つのピストン（５７）とピストン−シリンダ装置を形成する一つのシリンダ（５６）を含み、また可動シーブ（５３）を調車軸（５１）に対して回転方向に固定する固定装置（６１，６２）、および調車軸（５１）から相当の半径方向距離におけるピストン／シリンダ装置のシリンダ（５６）とピストン（５７）との間に設けられたシール（６５）を備えた、特に連続可変伝動装置用の調車において、シリンダ（５６）とピストン（５７）の内面がシール（６５）と調車軸（５１）との間の前記半径方向距離に相当する調車軸（５１）から半径方向距離における前記固定装置（６１，６２）を介して前記回転方向に相互に係合することを特徴とする調車。
2. Ｖ字型溝を画成する調車軸（２１）に設置された二つのシーブ（２２，２３）を備え、少なくとも一つのシーブ（２３）が移動装置（２４）により調車軸（２１）に対して軸線方向に移動可能であり、前記移動装置（２４）は、一つのピストン（２７）が調車軸（２１）に不動に固定されている２つのピストンと、一つのシリンダ（３１）が２つのピストン−シリンダ装置（２７，３０および２９，３１）を形成する調車軸（２１）に不動に固定されている２つのシリンダ（３０，３１）を含み、また可動シーブ（２３）を調車軸（２１）に対して回転方向に固定する固定装置（４１，４２）、および調車軸（２１）から相当な半径方向距離におけるピストン／シリンダ装置のシリンダ（３０）とピストン（２７）との間に設けられたシール（３６）を備えた、特に連続可変伝動装置用の調車において、調車軸（２１）に不動で取り付けられたシリンダ（３１）の内面と他のシリンダ（３０）の内面がシール（３６）と調車軸（２１）との間の前記半径方向距離に相当する調車軸（３１）からの半径方向距離における前記固定装置（４１，４２）を介した前記回転方向に係合することを特徴とする調車。
3. 固定装置（４１，４２，６１，６２）がシリンダ（３０，５６）の全周囲に嵌装されていることを特徴とする請求項１または２に記載された調車。
4. 固定装置（４１，４２，６１，６２）が内側リング（４１，６１）および外側リング（４２，６２）の一方または双方を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載された調車。
5. 固定装置（４１，４２，６１，６２）が半径方向外向きに延びる成形体（４３，６３）および半径方向内向きに延びる成形体（４４，６４）を含み、それらの成形体（４３，４４，６３，６４）が互いに係合していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載された調車。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載された調車（２０，５０）を備えた連続可変伝動装置。

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