JPH02168062A - 定速度プーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ベルト伝動装置を構成する定速度プーリに
関するものである。

〔従来の技術〕

自動車のカーコンプレッサやオイルポンプ等の補機は、
エンジンのクランク軸からプーリおよびＶベルトを介し
て一定の変速比で駆動力が伝達されており、クランク軸
の回転数の増加と共に各種補機の回転数が増加する。そ
の回転数の増加と共に各種補機の効率も増加するが、あ
る回転数以上では逆に効率が低下する。

したがって、補機を必要以上に回転させることは、エネ
ルギを無駄に消費し、補機の耐久性にも悪影響を与える
。そこで、補機の回転数を調整し得るようにしたベルト
伝動装置が従来から提案されている。

第６図は上記ベルト伝動装置の１例を示す。このベルト
伝動装置は、クランク軸６０に取付けた駆動プーリ６１
が、クランク軸６０に固定された固定プーリ板６２とそ
の固定プーリ板６２に対して移動自在に設けられた可動
プーリ板６３とから成る可変速プーリとされ、可動プー
リ板６３はスプリング６４によって固定プーリ仮６２に
向けて押圧される。

また、自動車補機の入力軸に接続される従動軸６５の従
動プーリ６６も、従動軸６５に固定された固定プーリ板
６７とその固定プーリ板６７に対して移動自在に設けら
れた可動プーリ板６８から成る可変速プーリとされ、可
動プーリ板６８は、スプリング６９によって固定プーリ
板６７から離反する方向に向けて押圧されている。

そして、従動プーリ６６の可動プーリ板６８の外側面に
テーパ面７０が形成され、そのテーパ面７０と従動軸６
５の軸端に取付けられた押え板７１との間にローラから
成るフライウェイト７２が組込まれている。

上記の構成から成るベルト伝動袋！においては、駆動プ
ーリ６１の回転がＶベルト７３を介して従動ブーＩＪ６
６に伝達され、一定の変速比で従動プーリ６６が回転す
る。

駆動ブー１Ｊ６１の回転数が増し、予め設定された回転
数を越えると、遠心力によりフライトウェイト７２が外
径方向に移動して可動プーリ板６８のテーパ面７０を押
し、そのテーパ面７０に作用する軸方向の分力によって
従動プーリ６６の可動プーリ板６８が固定プーリ板６７
に向けて移動して従動プーリ６６のヘルド接触径が大き
くなり、逆に駆動プーリ６１のベルト接触径が小さくな
る。

従動プーリ６６のベルト接触径は、クランク軸６０に取
付けられた駆動プーリ６１が設定回転を越えて回転数が
増加する程大きくなるため、クランク軸６０の回転数の
変化に拘わらず従動軸６５の回転数を略一定に保持する
ことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記ベルト伝動装置においては、クラン
ク軸６０がさらに高速回転すると、従動プーリ６６のベ
ルト接触径がやがて最大径になってそれ以上変化せず、
その後は、クランク軸６０の回転数に比例して従動軸６
５の回転数が増加する。

このため、補機が必要以上に回転するという不都合が生
じる。

そこで、この発明は上記の不都合を解消し、上記のよう
なベルト伝動装置への組込みによって、クランク軸が設
定された回転数から増加しても補機の回転数を略一定に
保持することができる定速度プーリを提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、第１の発明においては、駆
動軸に取付けられる内輪と、その内輪に対して回動自在
に支持され、外周にベルト案内溝を有するプーリ本体と
の間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に粘性流体を
封入し、内輪の外周には上記密閉空間内において回転す
る円筒形のトルク伝連部材を設け、そのトルク伝連部材
の回転をプーリ本体に伝達する質量の大きな摩擦部材を
上記トルク伝連部材の外周に対して接触、離反自在に設
け、その摩擦部材を弾性部材によってトルク伝連部材の
外周に圧接させた構成を採用したのである。

第２の発明においては、駆動軸に取付けられる内輪と、
その内輪に対して回動自在に支持され、外周にベルト案
内溝を有するプーリ本体との間に密閉空間を形成し、そ
の密閉空間内に粘性流体を封入し、内輪の外周には上記
密閉空間内において回転する円板状のトルク伝連部材を
設け、そのトルク伝連部材の側方に配置したＦＪ擦郡部
材前記プーリ本体の内周に対して軸方向にスライド自在
に取付け、その摩擦部材をトルク伝連部材に向けて押圧
する弾性部材を密閉空間内に組込み、上記摩擦部材とプ
ーリ本体の側板とをたわみ変形可能な軸材で連結し、そ
の軸材の外側に遠心錘を設けた構成を採用したのである
。

また、第３の発明においては駆動軸に取付けられる内輪
と、その内輪に対して回動自在に支持され、外周にベル
ト案内溝を有するプーリ本体との間に密閉空間を形成し
、その密閉空間内に粘性流体を封入し、内輪の外周には
上記密閉空間内において回転する円筒形のトルク伝連部
材を設け、そのトルク伝連部材の表面に対して粘性流体
の流入すきまをもって対向する一対の環状の摩擦部材を
プーリ本体の内周に対して軸方向にスライド自在に設け
、その一対の摩擦部材をトルク伝連部材から離反させる
方向に押圧するスプリングを摩擦部材間に組込み、その
スプリングの弾性より大きな弾性を存する弾性部材の弾
力を一対の摩擦部材の外側面に付与し、その弾性部材の
加圧部に遠心錘を取付けた構成を採用したのである。

さらに、第４の発明においては、駆動軸に取付けられる
内輪と、その内輪に対して回動自在に支持され、外周に
ベル）［内溝を有するプーリ本体との間に密閉空間を形
成し、その密閉空間内に粘性流体を封入し、上記内輪の
外周面に複数のインナープレートを所要の間隔をおいて
設け、プーリ本体の内周面には、上記インナープレート
間に挿入される複数のアウタープレートを取付け、前記
プーリ本体の外周部に形成したシリンダの内部に一対の
ピストンと、そのピストンが互に接近する方向にピスト
ンを押圧するスプリングとを組込み、上記一対のピスト
ンの対向部間に室が形成される状態においてピストンの
内方向の移動を制限するストンバ機構を設け、上記ピス
トン間に形成された室と前記密閉空間とを通路で連通さ
せた構成を採用したのである。

〔作用］ 上記の構成から成る定速度プーリを補機のベルト伝動装
置に組込む場合は、クランク軸に上記定速度プーリを取
付け、そのプーリの回転を■ベルトを介して従動プーリ
に伝達し、その従動プーリを支持する従動輪によって補
機を回転させる。

上記のような組込みにおいて、第１の発明においては、
クランク軸の駆動によって内輪が回転すると、トルク伝
連部材との接触によってＦＪ擦郡部材回転し、内輪の回
転がプーリ本体に伝達される。

内輪の回転数が増し、設定回転数を越えると、遠心力に
より摩擦部材が外方向に移動してトルク伝連部材に対す
る摩擦力が小さくなり、また、摩擦部材とトルク伝連部
材間に侵入する粘性流体に剪断力が作用し、その粘性流
体の剪断抵抗と、上記摩擦力により内輪の回転がプーリ
本体に伝達されると共に、摩擦部材とトルク伝連部材の
間で滑りが生じる。この滑り量は、内輪の回転数が増加
するほど大きくなるため、内輪の回転数の変化に拘わら
ず、プーリ本体の回転数を略一定に保持することができ
る。

第２の発明においては、内輪の回転数が増し、設定回転
数を越えると、遠心力により遠心錘が外方向に移動し、
軸材のたわみにより摩擦部材がトルク伝連部材から離れ
、その両部材間に侵入する粘性流体に剪断力が作用し、
この粘性流体の剪断抵抗により内輪の回転がプーリ本体
に伝達されると共に、摩擦部材とトルク伝連部材との間
で滑りが生じる。その滑り量は、内輪の回転数が増加し
て摩擦部材がトルク伝連部材から離れるほど大きくなる
ため、内輪が設定回転数よりさらに回転数が増加しても
プーリ本体の回転数を略一定に保持することができる。

第３の発明においては、内輪の回転数が増し、設定回転
数を越えると、遠心力により遠心錘が外方向に移動して
弾性部材が摩擦部材を押す力が弱くなる。このため、摩
擦部材がトルク伝連部材から離反して流入すきまが大き
くなり、その流入すきまに流入する粘性流体の量の増大
によって回転トルクを伝える粘性流体の剪断抵抗が小さ
くなり、トルク伝連部材と摩擦部材との間で滑りが生じ
る。

この滑り量は内輪の回転数が増すほど大きくなるため、
内輪が設定回転数より回転数が増加してもプーリ本体の
回転数を略一定に保持することができる。

第４の発明においては、インナープレートとアウタープ
レート間の粘性流体の剪断抵抗によって内輪の回転をプ
ーリ本体に伝えることができる。

内輪の回転数が増し、設定回転数を越えると、遠心力に
より粘性流体が外径方向に移動して一対のピストン間に
形成された室内に侵入するため、密閉空間内の粘性流体
の量が少なくなり、インナープレートとアウタープレー
ト間において滑りが生じる。

密閉空間内の粘性流体の量は、内輪の回転数が増加して
遠心力が大きく程少なくなり、その粘性流体の量の変化
によって滑り量も大きくなるため、内輪が設定回転数を
越えてさらに回転数が増加してもプーリ本体の回転数を
略一定に保持することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図乃至第５図に基づいて
説明する。

第１図は、この発明に係る定速度プーリの第１の実施例
を示す。クランク軸に取付けられる内輪１の外側には、
プーリ本体２が設けられている。

プーリ本体２は、ベルト案内輪３と、そのベルト案内輪
３の両側部にねじ止め等の手段によって外径部が取付け
られた一対の側板４とから成り、上記ベルト案内輪３の
外周面には、ベルト案内溝５が形成されている。

一対の側板４の内径部は、軸受６を介して内輪１に回転
自在に支持されている。また、一対の側板４の内径面に
はシール溝７が形成され、そのシール溝７に組込んだシ
ール８の内径面は、内輪１の外径面に圧接している。

上記シール８の組込みによって、内輪１とプーリ本体２
との間に密閉空間９が形成され、その密閉空間Ｓ内にシ
リコーンオイル等の粘性流体が封入されている。

前記内輪１の外径面には、フランジ１０が形成され、そ
のフランジ１０の外径部に円筒形のトルク伝連部材１１
が内輪１と向応に設けられている。

トルク伝連部材１１の外周面には質量の大きな複数の摩
擦部材１２が等間隔に設けられ、各摩擦部材１２は、環
状板１３の内径部に設けた弾性部材としての弾性片１４
に連結され、その弾性片１４の弾力によって摩擦部材１
２のそれぞれはトルク伝連部材１１の外周面に圧接され
ている。

一方、環状板１３は、その外径部がベルト案内輪３と側
板４の連結部間に挿入されてねし止め等の手段により、
プーリ本体２に固定されている。

第１の実施例で示す定速度プーリは上記の構造から成り
、この定速度プーリをクランク軸の回転によって補機を
駆動するベルト伝動装置に組込む場合は、第２図に示す
ように、クランク軸２０に内輪１を取付け、プーリ本体
２のベルト案内溝５と従動軸２１に取付けた従動プーリ
２２との間にＶベルト２３を掛は渡し、その従動軸２１
を補機の入力軸に連結する。

上記のような組込み状態において、クランク軸２０を回
転すると、その回転は、トルク伝連部材１１と摩擦部材
１２間に作用する摩擦力によってプーリ本体２に伝達さ
れる。また、プーリ本体２の回転は従動ブーＩＪ２２に
伝達され、補機が回転される。

クランク軸２０の低速回転域では、トルク伝連部材１１
とＨ振部材１２間の滑りは殆ど無く、内輪１とプーリ本
体２は略同じ速度で回転する。

クランク軸２０の回転数が増し、予め設定された回転数
を越えると、遠心力により、摩擦部材１２が外径方向に
移動してトルク伝連部材１１に対する接触圧が小さくな
る。また、摩擦部材１２の外径方向への移動によって、
トルク伝連部材１１と９間に隙間が生じ、その隙間に流
入する粘性流体に剪断力が作用する。このため、粘性流
体の剪断抵抗と上記接触圧によって、内輪１の回転がプ
ーリ本体２に伝達されると共に、トルク伝連部材１１と
摩擦部材１２との間で滑りが生じる。

クランク軸２０が高速回転して摩擦部材１２に作用する
遠心力が大きくなるほどトルク伝連部材１１に対する摩
擦部材１２の接触力が小さくなり、また粘性流体の剪断
抵抗も小さくなるため、クランク軸２０が設定回転より
さらに回転数が増加すると、トルク伝連部材１１と摩擦
部材１２との間の滑り量が多くなる。このため、内輪１
の回転数の変化に拘わらず、プーリ本体２の回転は一定
に保持され、そのプーリ本体２の回転が伝達される従動
プーリ２２の回転数も一定に保持され、補機が必要以上
に回転するのを防止することができる。

第３図は、この発明に係る定速度プーリの第２の実施例
を示す、この第２の実施例においては、内輪１の外周に
設けたトルク伝達綿材１１ａを円板状とし、そのトルク
伝連部材１１ａの両側に一対の環状の摩擦部材１２ａを
設け、各摩擦部材１２ａの外周部に設けた円筒部１５の
外径面とプーリ本体２の内周面に互に係合するセレーシ
ョン１６を形成してｇ振部材１２ａを軸方向にスライド
自在に支持している。

また、密閉空間Ｓ内にスプリングから成る弾性部材１４
ａ＠組込み、その弾性部材１４ａで、摩擦部材１２ａを
トルク伝連部材１１ａに向けて押圧している。

さらに、摩擦部材１２ａと側板４とをたわみ変形可能な
軸材１７で連結し、その軸材１７の外側に遠心錘１８を
取付けており、他の構成は第１の実施例と同様であるた
め、同一部品に同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施例においては、クランク軸２０の低速回転域
では、トルク伝連部材１１ａと摩擦部材１２８間の摩擦
力によって内輪１の回転がプーリ本体２に伝達される。

クランク軸２０の回転数が増し、設定回転数を越えると
、遠心力により遠心錘１８が外径方向に移動して軸材１
７がたわみ、摩擦部材１２ａがトルク伝連部材１１ａか
ら離反し、トルク伝連部材Ｌｌａと摩擦部材１２８間に
侵入する粘性流体に剪断力が作用する。その粘性流体の
剪断抵抗によって内輪１の回転がプーリ本体２に伝達さ
れると共に、トルク伝連部材１１ａとａ！擦部材１２ａ
間で滑りが生じる。

クランク軸２０が設定回転数よりさらに回転すると、遠
心錘１８に作用する遠心力が増して遠心錘１８の移動量
が大きくなり、同時に摩擦部材１２ａがトルク伝連部材
１１ａから大きく離れ、トルク伝連部材１１ａ間に侵入
する粘性流体の量が増すため、粘性流体の剪断抵抗が小
さくなり、トルク伝連部材１１ａと摩擦部材１２ａ間の
滑り量が増大する。

したがって、クランク軸２０が設定回転数よりさらに回
転数が増加しても、プーリ本体２の回転数は一定に保持
される。

第４図は、この発明に係る定速度プーリの第３の実施例
を示す、この第３の実施例においては、内輪１の外周に
設けたトルク伝連部材１１ｂを円板部３０と径の異なる
２つの円筒体３１’、３１”で形成し、そのトルク伝連
部材１１ｂとその外側に設けた一対の環状の摩擦部材１
２ｂとの間に粘性流体の流入すきま３２を形成し、各摩
擦部材１２ｂの外周面とプーリ本体２の内周面に互に係
合するセレーション３３を形成して摩擦部材１２ｂのそ
れぞれを軸方向にスライド自在に設けである。

また、摩擦部材１２ｂの対向面間に、各摩擦部材１２ｂ
を離反する方向に押圧するスプリング３４を組込み、そ
のスプリング３４の弾力より大きい弾性力を有する皿ば
ねから成る弾性部材１４ｂをプーリ本体２の側板４と摩
擦部材１２ｂとの間に組込み、その弾性部材１４ｂの外
径部に設けた遠心錘３５を摩擦部材１２ｂの外側面に当
接させて弾性部材１４ｂの弾力により、摩擦部材１２ｂ
のそれぞれをトルク伝連部材１１ｂに向けて押圧してい
る。

他の構成は第１の実施例と同様であるため、同一部品に
同一符号を付して説明を省略する。

この第３の実施例においては、クランク軸２０に取付け
られる内輪１の低速回転域では、流入すきま３２に流入
する粘性流体の剪断抵抗によって内輪１の回転がプーリ
本体２に伝達される。

内輪１の回転数が増し、設定回転数を越えると、遠心錘
３５に作用する遠心力によって弾性部材１４ｂの弾力が
弱くなるため、スプリング３４の弾力により、一対の摩
擦部材１２ｂがトルク伝連部材１１ｂから離反する。こ
のため、流入すきま３２が大きくなり、粘性流体の流入
量が多くなるため、粘性流体の剪断抵抗が小さくなり、
トルク伝連部材１１ｂと摩擦部材１２ｂとの間に滑りが
生じる。

したがって、内輪１が設定回転数よりさらに回転数が増
加しても、プーリ本体２の回転数を略−定に保持するこ
とができる。

第５図は、この発明に係る定速度プーリの第４の実施例
を示す、この実施例においては、内輪１の外周に複数の
インナープレート４０を等間隔に取付け、プーリ本体２
の内周には、上記インナープレート４０間に挿入される
複数のアウタープレート４１を取付けである。

また、プーリ本体２の外周部にはシリンダ４２を形成し
、そのシリンダ４２の内部に間座４３を取付け、その間
座４３の両側に一対のピストン４４と、各ピストン４４
を間座４３に向けて押圧するスプリング４５とを組込み
、上記一対のピストン４４間に形成された室４６と密閉
空間９とを通路４７で連通しである。

さらに、ピストン４４の移動を容易とするため、シリン
ダ４２の端板４８にエア流通孔４９を設けである。

なお、一対のピストン４４間に、ピストン外側のスプリ
ング４５の弾力より弱い弾力のスプリング５０を組込ん
でピストン４４が外側にスムーズに移動するように構成
しであるが、上記スプリング５０を省略してもよい。

他の構成は、第１の実施例と同様であるため、同一部品
に同一符号を付して説明を省略する。

第４の実施例においては、クランク軸に取付けられる内
輪１の低速回転域では、粘性流体の剪断抵抗によって内
輪１の回転がプーリ本体２に伝達される。

内輪１の回転数が増し、設定回転数を越えると、密閉空
間Ｓ内に封入された粘性流体の遠心力が増すため、その
粘性流体は通路４７を流れて室４６に流入し、その流入
量に応じてピストン４４が外側に移動する。このため、
内輪１の回転数の変化に応じて、密閉空間Ｓ内の粘性流
体の量が減り、その粘性流体の量の変化によって剪断抵
抗が減少するため、インナープレート４０とアウタープ
レート４１間において滑りが生じる。この滑り量は、内
輪１の回転数が増加するに従って大きくなるため、内輪
１が設定回転数より回転数が増加してもプーリ本体２の
回転数を略一定に保持することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、第１乃至第４のいずれの発明においても
、内輪が設定回転数よりさらに回転すると、内輪の回転
をプーリ本体に伝える粘性流体の剪断抵抗が減少して滑
りが生じるため、内輪が設定回転数より回転数が増加し
てもプーリ本体の回転数を略一定に保持することができ
る。このため、プーリ本体からＶベルトを介して回転ト
ルクが伝達される従動プーリが内輪の回転数の変化に拘
わらす略一定に回転し、その従動プーリによって駆動さ
れる補機が必要以上に回転するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る定速度プーリの一実施例を示
す断面図、第２図は同上プーリの使用例を示す正面図、
第３図は同上プーリの第２の実施例を示す断面図、第４
図は同上プーリの第３の実施例を示す断面図、第５図は
同上プーリの第４の実施例を示す断面図、第６図は従来
のベルト伝動装置を示す断面図である。 １・・・・・・内輪、　　　　　　２・・・・・・プー
リ本体、５・・・・・・ベルト案内溝、　９・・・・・
・密閉空間、１１、ｌｌａ、１１ｂ・・・・・・トルク
伝連部材、１２．１２ａ、１２ｂ・・・・・・摩擦部材
、１４．１４ａ、１４ｂ・・・・・・弾性部材、１７・
・・・・・軸材、　　　　　１８・・・・・・遠心錘、
３２・・・・・・流入すきま、　３５・・・・・・遠心
錘、４０・・・・・・インナープレート、 ４１・・・・・・アウタープレート、 ４２・・・・・・シリンダ、　　　４４・・・・・・ピ
ストン、４５・・・・・・スプリング、　　４６・・・
・・・室、４７・・・・・・通路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動軸に取付けられる内輪と、その内輪に対して
   回動自在に支持され、外周にベルト案内溝を有するプー
   リ本体との間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に粘
   性流体を封入し、内輪の外周には上記密閉空間内におい
   て回転する円筒形のトルク伝達部材を設け、そのトルク
   伝達部材の回転をプーリ本体に伝達する質量の大きな摩
   擦部材を上記トルク伝達部材の外周に対して接触、離反
   自在に設け、その摩擦部材を弾性部材によってトルク伝
   達部材の外周に圧接させた定速度プーリ。
2. （２）駆動軸に取付けられる内輪と、その内輪に対して
   回動自在に支持され、外周にベルト案内溝を有するプー
   リ本体との閲に密閉空間を形成し、その密閉空間内に粘
   性流体を封入し、内輪の外周には上記密閉空間内におい
   て回転する円板状のトルク伝達部材を設け、そのトルク
   伝達部材の側方に配置した摩擦部材を前記プーリ本体の
   内周に対して軸方向にスライド自在に取付け、その摩擦
   部材をトルク伝連部材に向けて押圧する弾性部材を密閉
   空間内に組込み、上記摩擦部材とプーリ本体の側板とを
   たわみ変形可能な軸材で連結し、その軸材の外側に遠心
   錘を設けた定速度プーリ。
3. （３）駆動軸に取付けられる内輪と、その内輪に対して
   回動自在に支持され、外周にベルト案内溝を有するプー
   リ本体との間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に粘
   性流体を封入し、内輪の外周には上記密閉空間内におい
   て回転する円筒形のトルク伝達部材を設け、そのトルク
   伝達部材の表面に対して粘性流体の流入すきまをもって
   対向する一対の環状の摩擦部材をプーリ本体の内周に対
   して軸方向にスライド自在に設け、その一対の摩擦部材
   をトルク伝達部材から離反させる方向に押圧するスプリ
   ングを摩擦部材間に組込み、そのスプリングの弾性より
   大きな弾性を有する弾性部材の弾力を一対の摩擦部材の
   外側面に付与し、その弾性部材の加圧部に遠心錘を取付
   けた定速度プーリ。
4. （４）駆動軸に取付けられる内輪と、その内輪に対して
   回動自在に支持され、外周にベルト案内溝を有するプー
   リ本体との間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に粘
   性流体を封入し、上記内輪の外周面に複数のインナープ
   レートを所要の間隔をおいて設け、プーリ本体の内周面
   には、上記インナープレート間に挿入される複数のアウ
   タープレートを取付け、前記プーリ本体の外周部に形成
   したシリンダの内部に一対のピストンと、そのピストン
   が互に接近する方向にピストンを押圧するスプリングと
   を組込み、上記一対のピストンの対向部間に室が形成さ
   れる状態においてピストンの内方向の移動を制限するス
   トッパ機構を設け、上記ピストン間に形成された室と前
   記密閉空間とを通路で連通させた定速度プーリ。