JP7232649B2 - プーリ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プーリ装置に関するものである。

プーリ装置は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）等に設けられる。プーリ装置は、ベルト等が巻きかけられ、内燃機等から伝達されるトルクを駆動輪に伝達する。一般的にプーリ装置は、固定シーブ、固定ボス、可動シーブ、及び可動ボスを備える（特許文献１参照）。

プーリ装置は、駆動輪などに接続される駆動シャフトに取り付けて用いられる。固定ボス内には、駆動シャフトを支持するために、ニードルベアリング又はボールベアリングなどが取り付けられる。また、駆動シャフトと固定ボスとの間に封入された潤滑油の漏れを防止するために、シール部材が固定ボス内に配置される。このニードルベアリングとシール部材とは、互いに一体的に形成されている。より具体的には、ニードルベアリングは、アウターレース、ニードル、保持器を有している。ニードル及び保持器は、アウターレースの内側に収容される。そして、シール部材も、アウターレースの内側に収容される。

特開２０１７－１６１０２８号公報

上述したような、軸受部材とシール部材とが一体的に構成されたシール付き軸受部材は、構造が複雑でありコストが高いという問題がある。そこで、軸受部材とシール部材とを別体とすることで、構造を簡易にすることが考えられる。しかしながら、軸受部材とシール部材とを別体とする構造では、シール部材が固定ボス内から抜け落ちる可能性がある。

そこで、本発明では、簡易な構造でコストを下げつつ、且つ固定ボス内からシール部材が抜け落ちることを防ぐことを課題とする。

本発明のある側面に係るプーリ装置は、固定シーブと、筒状の固定ボスと、可動シーブと、筒状の可動ボスと、軸受部材と、シール部材と、を備える。固定ボスは、固定シーブから軸方向に延びる。可動シーブは、軸方向において固定シーブに対して接近及び離間するように移動可能である。可動ボスは、可動シーブから軸方向に延びる。また、可動ボスは、径方向において固定ボスの外側に配置される。軸受部材は、固定ボス内に取り付けられる。シール部材は、軸受部材の外径よりも大きい外径を有する。また、シール部材は、固定ボス内に取り付けられる。また、シール部材は、軸方向において軸受部材の外側に配置される。固定ボスは、第１取付部、第２取付部、及び抜け止め部を有する。第１取付部は、軸受部材が取り付けられる。第２取付部は、第１取付部の内径よりも大きい内径を有する。また、第２取付部は、シール部材が取り付けられる。抜け止め部は、軸方向において第２取付部の外側に配置される。抜け止め部は、軸受部材の外径よりも大きく且つシール部材の外径より小さい内径を有する。

この構成によれば、軸受部材とシール部材とが互いに別体であるので、構造が簡易になり、コストを下げることが可能になる。また、抜け止め部の内径がシール部材の外径よりも小さいため、固定ボス内に取り付けられたシール部材が固定ボス内から抜け落ちることを抜け止め部によって防ぐことができる。なお、この抜け止め部の内径は軸受部材の外径よりも大きいため、軸受部材を固定ボス内に取り付ける際の抜け止め部の損傷を防止することもできる。

好ましくは、軸受部材は、ニードルベアリングである。

好ましくは、シール部材は、内周面上を周方向に延びる環状の凹部を有する。この構成によれば、固定ボス内に挿入されるシャフトとシール部材との接触状態が安定する。

好ましくは、シール部材は、内部に金属環を有する。この構成により、さらにシール部材が固定ボス内から抜け落ちにくくなる。
好ましくは、軸受部材は、第１取付部に圧入される。

本発明によれば、簡易な構造でコストを下げつつ、且つ固定ボス内からシール部材が抜け落ちることを防ぐことができる。

プーリ装置を示す断面図。 固定ボスの一部拡大図。 固定ボス内に取り付けられたニードルベアリングの拡大図。 固定ボス内に取り付けられたシール部材の拡大図。 ニードルベアリングの取付方法を示す図。

以下、本発明に係るプーリ装置１００の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、プーリ装置１００の回転軸Ｏが延びる方向を意味する。また、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向を意味し、周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向を意味する。

［プーリ装置］
プーリ装置１００は、例えばＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を構成する従動側のプーリ装置として用いられる。このプーリ装置１００は、駆動側のプーリ装置（図示省略）からベルト１２０を介してトルクが伝達される。そして、プーリ装置１００は、駆動シャフト（図示省略）を介してトルクを駆動輪（図示省略）に伝達する。

プーリ装置１００は、固定シーブ１、可動シーブ２、固定ボス３、可動ボス４、ニードルベアリング５（軸受部材の一例）、及びシール部材６を備える。プーリ装置１００は、回転軸Ｏを中心に回転する。詳細には、プーリ装置１００は、駆動シャフトに取り付けられており、駆動シャフトと相対回転可能である。

［固定シーブと可動シーブ］
固定シーブ１及び可動シーブ２は、軸方向において、互いに接近及び離間するように軸方向に移動可能である。詳細には、可動シーブ２は、付勢部材８、例えばコイルスプリングによって、固定シーブ１に向かって付勢されている。ベルト１２０が径方向の内側に移動することによって、可動シーブ２は、付勢部材８の付勢力に抗して固定シーブ１から離間するように移動する。

固定シーブ１および可動シーブ２は、軸方向において互いに向き合う円板面を有している。固定シーブ１及び可動シーブ２の円板面は、径方向外側に向かって次第に互いの間隔が大きくなるように構成される。この固定シーブ１及び可動シーブ２の円板面によってベルト１２０を挟んでいる。固定シーブ１および可動シーブ２の中央部には開口が設けられている。

［固定ボス］
固定ボス３は、固定シーブ１から軸方向に延びている。固定ボス３は円筒状である。固定ボス３は、固定シーブ１と一体的に回転する。固定シーブ１と固定ボス３とは、別部材によってそれぞれ形成されており、互いに固定されることによって、一体的に回転する。例えば、固定シーブ１と固定ボス３とを溶接またはろう付けなどによって互いに固定する。なお、固定シーブ１と固定ボス３とは一つの部材で構成されてもよい。

固定ボス３の第１側端部３１に、遠心クラッチ７のドライブプレート７１が取り付けられている。また、固定ボス３の第２側端部３２から、固定シーブ１が径方向外側に延びている。なお、第１側端部３１は軸方向の第１側の端部であり、第２側端部３２は軸方向の第２側端部である。固定ボス３の第１側端部３１は、固定ボス３の本体部と別部材であってもよい。

固定ボス３は、例えば、金属製であり、好ましくは鋼製又はアルミニウム合金製である。また、固定ボス３の本体部及び固定シーブ１をアルミニウム合金によって一体的に形成し、固定ボス３の第１側端部３１を鋼によって形成することができる。

図２は、固定ボスの一部拡大図である。図２に示すように、固定ボス３は、第１取付部３３と、第２取付部３４と、抜け止め部３５を有している。第２取付部３４は、軸方向において、第１取付部３３の外側（図２の右側）に配置されている。第２取付部３４は、第１取付部３３の内径よりも大きい内径を有する。

抜け止め部３５は、軸方向において、第２取付部３４の外側（図２の右側）に配置されている。なお、抜け止め部３５は、軸方向において、固定ボス３の最も外側に配置されている。

抜け止め部３５の内径は、第１取付部３３の内径よりも大きく、第２取付部３４の内径よりも小さい。例えば、抜け止め部３５の内径と第１取付部３３の内径との差ｎは、０．２～５．０ｍｍ程度である。また、抜け止め部３５の内径は、ニードルベアリング５の外径よりも大きく、シール部材６の外径より小さい。

抜け止め部３５は、内径が軸方向の外側に向かって徐々に大きくなるようなガイド面３５１を有している。このガイド面３５１によって、ニードルベアリング５などの取り付けを容易にすることができる。

固定ボス３の内部には、駆動シャフトが延びている。駆動シャフトは、後輪にトルクを伝えるためのシャフトである。駆動シャフトと固定ボス３とは、相対回転可能である。駆動シャフトと固定ボス３との間には、ニードルベアリング５、及びボールベアリング１５が配置されている。

［可動ボス］
図１に示すように、可動ボス４は、可動シーブ２から軸方向に延びている。可動ボス４は、円筒状である。可動ボス４は、径方向において固定ボス３の外側に配置されている。すなわち、固定ボス３が可動ボス４の内部を延びている。可動ボス４は、固定ボス３の外周面上を軸方向に摺動する。

可動ボス４は、可動シーブ２と一体的に回転する。また、可動ボス４は、可動シーブ２と一体的に軸方向に移動する。可動ボス４と可動シーブ２とは、別部材によってそれぞれ形成されており、互いに固定されることによって、一体的に回転及び軸方向に移動する。例えば、可動ボス４と可動シーブ２とを溶接またはろう付けなどによって互いに固定する。なお、可動ボス４と可動シーブ２とは、一つの部材で構成されてもよい。可動ボス４は円筒状である。

可動ボス４は、例えば、金属製である。具体的には、可動ボス４は、鋼製又はアルミニウム合金製である。より具体的には、可動ボスは、炭素鋼及び合金鋼よりなる群から選ばれる少なくとも一種によって形成される。

［ニードルベアリング］
図３に示すように、ニードルベアリング５は、固定ボス３内に取り付けられる。ニードルベアリング５を介して、固定ボス３は駆動シャフトに相対回転可能に支持される。なお、遠心クラッチ７が作動せずに駆動シャフトが回転していないとき、固定ボス３が駆動シャフトに対して相対回転する。

ニードルベアリング５は、固定ボス３の第１取付部３３に取り付けられる。詳細には、ニードルベアリング５は、第１取付部３３に圧入されている。ニードルベアリング５の外径は、第１取付部３３の内径と略同じか、もしくは第１取付部３３の内径よりもわずかに大きい。

また、ニードルベアリング５の外径は、抜け止め部３５の内径よりも小さい。このため、ニードルベアリング５は、抜け止め部３５との間に隙間をあけた状態で抜け止め部３５を通過することができる。すなわち、ニードルベアリング５は、抜け止め部３５を損傷させることなく、抜け止め部３５を通過することができる。

ニードルベアリング５は、アウターレース５１、複数のニードル５２、及び保持器５３を有する。アウターレース５１は、円筒状であって、軸方向の両端部が径方向内側に突出している。ニードル５２及び保持器５３は、アウターレース５１内に収容される。ニードル５２は、駆動シャフトの外周面に直接接触する。保持器５３は、ニードル５２を保持している。

アウターレース５１は、金属製である。具体的には、アウターレース５１は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣ材）製である。ニードル５２は、金属製である。具体的には、ニードル５２は、高炭素合鋼製、または中炭素合鋼製である。より具体的には、ニードル５２は、高炭素クロム軸受鋼製である。また、保持器５３は、金属製である。具体的には、保持器５３は、低炭素の冷間又は熱間圧延鋼板製であり、オーステナイト系ステンレス鋼板を用いてもよい。

［シール部材］
図４に示すように、シール部材６は、固定ボス３内に取り付けられる。詳細には、シール部材６は、固定ボス３の第２取付部３４に取り付けられる。シール部材６は、軸方向において、ニードルベアリング５の外側（図４の右側）に配置されている。

シール部材６の内周面は、固定ボス３内を延びる駆動シャフトの外周面と密着する。このため、シール部材６は、固定ボス３内のグリースが軸方向の外側に漏れることを防止することができる。

シール部材６の外径は、ニードルベアリング５の外径よりも大きい。シール部材６の外径は、第２取付部３４の内径と略同じか、もしくは第２取付部３４の内径よりもわずかに大きい。シール部材６の外周面は、第２取付部３４の内周面と当接している。

シール部材６の外径は、第１取付部３３の内径よりも大きい。このため、シール部材６は、第２取付部３４に取り付けられた状態から軸方向の内側（図４の左側）に移動することが第１取付部３３によって規制される。

また、シール部材６の外径は、抜け止め部３５の内径よりも大きい。このため、抜け止め部３５は、第２取付部３４に取り付けられた状態のシール部材６が軸方向の外側（図４の右側）に移動することを規制する。このため、抜け止め部３５は、シール部材６が固定ボス３から抜け落ちることを防止することができる。

シール部材６は、内周面上を周方向に延びる環状の凹部６１を有する。凹部６１は、シール部材６の軸方向の中央部に形成されていることが好ましい。シール部材６は、内部に金属環６２を有する。

シール部材６は、固定ボス３よりも摩擦係数が小さい。シール部材６は、樹脂製である。より詳細には、シール部材６は、ナイロン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、及びポリフェニレンサルファイド系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも一種によって形成される。シール部材６は弾性を有する。

［遠心クラッチ］
図１に示すように、遠心クラッチ７は、ドライブプレート７１、複数のクラッチシュー７２、及びクラッチハウジング７３を有している。遠心クラッチ７は、固定シーブ１からのトルクを、駆動シャフトに伝達したり遮断したりするように構成されている。

ドライブプレート７１は、固定ボス３の第１側端部３１に取り付けられている。ドライブプレート７１は、固定ボス３と一体的に回転する。ドライブプレート７１は円板状である。

各クラッチシュー７２は、周方向の一端部がドライブプレート７１に揺動可能に取り付けられている。各クラッチシュー７２は、その外周面に摩擦材(図示省略)を有している。各クラッチシュー７２を径方向の内側に付勢するようにリターンスプリング(図示省略)が取り付けられている。

クラッチハウジング７３は、各クラッチシュー７２を径方向の外側から覆うように配置されている。クラッチハウジング７３は、固定ボス３に相対回転可能である。詳細には、クラッチハウジング７３は、ボス部７３１を有している。ボス部７３１には、スプライン孔７３２が形成されている。このスプライン孔７３２に、駆動シャフトがスプライン係合することができる。このため、クラッチハウジング７３は、駆動シャフトと一体的に回転する。

各クラッチシュー７２の摩擦材がクラッチハウジング７３の内周面と摩擦係合することによって、遠心クラッチ７は伝達状態となる。また、各クラッチシュー７２の摩擦材がクラッチハウジング７３の内周面から離れることによって、遠心クラッチ７は遮断状態になる。

［取付方法］
次に、固定ボス３内にニードルベアリング５及びシール部材６を取り付ける方法について説明する。

図５に示すように、まず、ニードルベアリング５を抜け止め部３５を介して第１取付部３３に圧入する。ここで、抜け止め部３５の内径はニードルベアリング５の外径よりも大きいため、ニードルベアリング５の取り付けの際に抜け止め部３５が損傷することを防止できる。

次に、シール部材６を抜け止め部３５を通して第２取付部３４に取り付ける。なお、シール部材６の外径は、抜け止め部３５の内径よりも大きい。このため、シール部材６は、弾性変形した状態で抜け止め部３５を通過する。そして、第２取付部３４に取り付けられたシール部材６は、抜け止め部３５によって、軸方向の外側へと抜け落ちることが防止される。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

変形例１
上記実施形態では、本発明の軸受部材の一例としてニードルベアリング５を例示したが、軸受部材はニードルベアリングに限定されない。例えば、軸受部材は、ボールベアリングであってもよいし、その他の構成であってもよい。

変形例２
シール部材６は、上述した構成に限定されない。例えば、上記実施形態では、シール部材６は内周面上に凹部６１を有していたが、この凹部６１を有していなくてもよい。また、シール部材６は、金属環６２を有していなくてもよい。

変形例３
固定ボス３の外周面に摺動層が形成されていてもよい。摺動層は、固定ボス３よりも摩擦係数の低い材料によって形成されている。

変形例４
上記実施形態では、本発明のプーリ装置を従動側のプーリ装置に適用しているが、本発明のプーリ装置を駆動側のプーリ装置に適用してもよい。この場合、プーリ装置は、エンジン側から延びるクランクシャフトなどに相対回転可能に取り付けられる。

１ ：固定シーブ
２ ：可動シーブ
３ ：固定ボス
３３ ：第１取付部
３４ ：第２取付部
３５ ：抜け止め部
４ ：可動ボス
５ ：軸受部材
６ ：シール部材
１００ ：プーリ装置

Claims (7)

1. 固定シーブと、
   前記固定シーブから軸方向に延びる筒状の固定ボスと、
   軸方向において前記固定シーブに対して接近及び離間するように移動可能な可動シーブと、
   前記可動シーブから軸方向に延び、径方向において前記固定ボスの外側に配置される筒状の可動ボスと、
   前記固定ボス内に取り付けられる軸受部材と、
   前記軸受部材の外径よりも大きい外径を有し、前記固定ボス内に取り付けられ、軸方向において前記軸受部材の外側に配置されるシール部材と、
   を備え、
   前記固定ボスは、
   前記軸受部材が取り付けられる第１取付部と、
   前記第１取付部の内径よりも大きい内径を有し、前記シール部材が取り付けられる第２取付部と
   前記軸受部材の外径よりも大きく且つ前記シール部材の外径より小さい内径を有し、軸方向において前記第２取付部の外側に配置される抜け止め部と、
   を有し、
   前記固定ボスは、第１側端部と第２側端部とを有し、
   前記固定シーブは、前記第２側端部から径方向外側に延びており、
   前記シール部材は、前記第２側端部に配置され、
   前記第２取付部の外径は、前記第１取付部の外径よりも大きい、
   プーリ装置。
   
2. 前記軸受部材は、ニードルベアリングである、
   請求項１に記載のプーリ装置。
   
3. 前記シール部材は、内周面上を周方向に延びる環状の凹部を有する、
   請求項１又は２に記載のプーリ装置。
   
4. 前記シール部材は、内部に金属環を有する、
   請求項１から３のいずれかに記載のプーリ装置。
   
5. 前記軸受部材は、前記第１取付部に圧入される、
   請求項１から４のいずれかに記載のプーリ装置。
   
6. 前記抜け止め部は、内径が軸方向の外側に向かって徐々に大きくなるようなガイド面を有する、
   請求項１から５のいずれかにプーリ装置。
   
7. 前記抜け止め部は、前記シール部材よりも軸方向の寸法が小さい、
   請求項１から６のいずれかに記載のプーリ装置。
   

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