JPH04121566U - 変速プーリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両のエンジンと補機との間に配置されエン
ジン回転数の変動に伴なう補機側回転数の変動幅を小さ
く保つベルト式無段変速機に用いられ、フライウェート
の遠心力を受けるカムにより変速を行う変速プーリであ
って、変速が開始される変速点及び補機側の定速回転域
を高くできる変速プーリの提供を目的とする。 【構成】 この考案の変速プーリは、車両のエンジンの
回転駆動力を変速して回転数の変動幅を小さくして補機
側に伝達するベルト式無段変速機に用いられ、フライウ
ェートの遠心力を受けるカムのスラスト力により可動フ
ランジと固定フランジとの間に装着したベルトのピッチ
径を調整して前記の変速を行う変速プーリであって、前
記カムのカム角をエンジンの低速回転域ではスラスト力
が小さく、高速回転域ではスラスト力が大きくなるよう
にしたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車両のエンジンと補機類との間に配置されるベルト式無段変速機 用の変速プーリに関する。

【０００２】

【従来の技術】

実開昭６２−１４５９４９号公報に「機械式過給機の駆動機構」が記載されて いる。これはエンジンと機械式過給機との間にベルト式無段変速機を配置した駆 動機構である。この変速機は、エンジン回転数の変動に伴って、フライウェート の遠心力を受けるカムにより変速プーリのフランジ間隔を変えてベルトのピッチ 径を調節し、低中速回転域から高速回転域までエンジンの広い回転域で過給機側 の回転数変動を小さく保つように構成されている。

【０００３】 図４はこの変速プーリと同機能の変速プーリ２０１を示す。これは車両のエン ジンと補機との間に配置されたベルト式無段変速機の補機側の変速プーリであり 、軸（図示されていない）に固定されたカム部材２０３及び可動フランジ２０５ と、フライウェート２０７との間に形成されたカム２０９とを備えている。この 変速プーリ２０１とエンジン側の変速プーリ（図示されていない）とはベルト２ １１でほ連結され、このベルト２１１にはエンジン側の変速プーリのフランジ間 に装着されたバネにより張力が与えられている。

【０００４】 フライウェート２０７の遠心力がカム２０９に加わると可動フランジ２０５が ベルト張力に抗して同図右方向の固定フランジ（図示されていない）側に移動し 、エンジン側と補機側各変速プーリのベルトピッチ径が変化して変速が行われ、 エンジン回転数が大きく変動しても補機の回転数変動が小さく抑えられるように なっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 従来の変速プーリではカム２０９のカム角θは一定にされている。

【０００６】 図５は、カム角θを小さく設定した場合のドライブプーリ（エンジン側）の変 速プーリとドリブンプーリ（補機側の変速プーリ１）の回転数の関係を示すグラ フである。エンジンが始動しドライブプーリの回転数が上昇すると、グラフ２１ ３が示すようにドリブンプーリの回転数は暫く上昇する。カム角θが小さいから カム２０９には大きなスラスト力が生じ、従ってスラスト力とベルト張力とが釣 合う変速点２１５が低回転域に現れる。エンジン回転数が更に上昇すると、可動 フランジが移動を始め変速（減速）が行われ、グラフ２１７が示すように、低い 回転数で補機の回転数がほぼ一定に保たれる。更にエンジン回転数が上昇すると 可動フランジ２０５の移動限界に達し減速機能が停止し、ドリブンプーリの回転 数はグラフ２２１が示すように再び上昇を始める。

【０００７】 このように。カム角θを小さく設定すると変速点及び補機側の低速回転数が低 くなり過ぎると共に、エンジンの高回転域に減速し切れない領域が生じて、不都 合である。

【０００８】 ベルト張力を強くすればこのようなことは改善されるが、ベルトとプーリ間の 摩擦による回転抵抗が増加しベルトの寿命が低下するなどの理由からベルト張力 はあまり強くできない。

【０００９】 一方、カム角θを大きく設定するとカム２０９のスラスト力が小さくなるから 、図６においてグラフ２２３が示すように変速点２２５は高くなるが、スラスト 力の不足からグラフ２２７のように減速域でも補機側の回転数は上昇を続け、一 定に保つことはできない。

【００１０】 このように、従来の変速プーリでは変速点を高くし、変速後の補機側の回転数 を一定に保つことは困難であった。

【００１１】 そこで、この考案は、車両の補機を駆動するベルト式無段変速機に用いられ、 変速点（定速回転域）の回転数を高くして、変速後の補機側の回転数を一定に保 つことのできる変速プーリの提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

この考案の変速プーリは、車両のエンジンの回転駆動力を変速して回転数の変 動幅を小さくして補機側に伝達するベルト式無段変速機に用いられ、フライウェ ートの遠心力を受けるカムのスラスト力により可動フランジと固定フランジとの 間に装着したベルトのピッチ径を調整して前記の変速を行う変速プーリであって 、前記カムのカム角をエンジンの低速回転域ではスラスト力が小さく、高速回転 域ではスラスト力が大きくなるようにしたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】

エンジンの低速回転域ではカムにスラスト力が小さくなるようなカム角を与え たから、先ず小さいスラスト力で減速が行われて、ベルト張力との釣合い点であ る変速点の回転数が上昇する。エンジンの回転数が上昇して変速点を通過すると 、次いで大きなスラスト力が生じるカム角により大きい減速が行われて、補機側 の回転数にほぼ一定に保たれる。

【００１４】 こうして、エンジンの回転数が変動しても補機側の回転数変動は小さく抑えら れる。

【００１５】

【実施例】

図１ないし図３により一実施例の説明をする。図１はこの実施例を用いたベル ト式無段変速機１を示し、実施例の変速プーリはこの変速機１を介してエンジン に駆動される機械式過給機３（補機）側のドリブンプーリ５として用いられてい る。以下、符号を付していない部材，装置等は図示されていない。

【００１６】 先ず、エンジン側のドライブプーリ７の説明をする。

【００１７】 図１に示すように、プーリ７の固定フランジ９は中空軸１３に固定されている 。この中空軸１３はエンジン側に連結され、エンジンの駆動力により回転駆動さ れる。

【００１８】 中空軸１３の外周には中空のハブ１５が装着されている。ハブ１５は中空軸１ ３のカム溝１７に係合したピン１９によって中空軸１３上を軸方向移動可能であ り、且つ中空軸１３と一体に回転する。又、ハブ１５には遠心力によるピン１９ の脱落を防止するカラー２１が取り付けられている。

【００１９】 ハブ１５には可動フランジ２３が固定されている。可動フランジ２３と固定フ ランジ９との間にはベルト溝２７が形成されており、このベルト溝２７にはＶベ ルト２９が装着されている。可動フランジ２３がハブ１５と共に軸１３上を軸方 向に移動するとベルト溝２７の幅が変化し、ベルト２９のピッチ径Ｒ₁ が変化す る。

【００２０】 中空軸１３にはリテーナ３１が取付けられ、ナット３３と止め輪３５とで抜け 止めが施されている。このリテーナ３１と可動フランジ２３との間には巻き径の 異なる２個のコイルバネ３７，３９が装着されて、可動フランジ２３をピッチ径 Ｒ₁ が大きくなる方向に付勢している。

【００２１】 次に、実施例のドリブンプーリ５と過給機３の説明をする。

【００２２】 プーリ５の固定フランジ４１は中空軸４３と一体に形成されており、この軸４ ３は増速歯車機構４５の入力軸４７に連結され、ワッシャ４９と止め輪５１とで 抜け止めされている。

【００２３】 増速歯車機構４５は入力軸４７からの入力回転を増速し、遠心コンプレッサ型 の過給機３を高速で回転駆動してエンジンを過給する。

【００２４】 中空軸４３の外周には中空のハブ５３が軸方向移動自在にスプライン連結され ている。このハブ５３の外周には可動フランジ５５が固定されている。可動フラ ンジ５５と固定フランジ４１との間にはベルト溝５９が形成されている。このベ ルト溝５９にはベルト２９が装着され、ドライブプーリ７とドリブンプーリ５と を連結している。可動フランジ５５がハブ５３と共に軸方向に移動すると、ベル ト溝５９の幅が変化してベルト２９のピッチ径Ｒ₂ が変化する。

【００２５】 中空軸４３にはカム部材６１が一体回転するように取付けられ、ナット６３と 止め輪６５とで抜け止めが施されている。カム部材６１の外周はＯリング６７を 介して可動フランジ５５の円筒部６９内周に液密状態で摺動自在に接触している 。カム部材６１のリテーナ部７１と可動フランジ５５側のリテーナ部材７３との 間にはピッチ径Ｒ₂ が大きくなる方向に可動フランジ５５を付勢するコイルバネ ７５が装着されている。

【００２６】 ドライブプーリ７側のバネ３７，３９とドリブンプーリ５側のバネ７５は上記 のようにそれぞれのピッチ径Ｒ₁ ，Ｒ₂ を大きくする方向に働いて、ベルト２９ に張力を与えている。又、バネ３７，３９の付勢力はバネ７５の付勢力より大き いから他に力が働かない場合は、図１のように、ドライブプーリ７はピッチ径Ｒ₁ が最大になり、ドリブンプーリ５は、下半部に示したように、ピッチ径Ｒ₂ が 最小になって、変速比は最大（増速）となる。

【００２７】 カム部材６１と可動フランジ５５との間にはカム７７が形成されており、これ らの間には鋼球のフライウェート７９が遠心力でカム７７を押圧するように配置 されている。

【００２８】 図２に示すように、カム７７は互いにカム角の異なったカム面８１，８３から なりカム面８１のカム角θ₁ はカム面８３のカム角θ₂ より大きくしてある。

【００２９】 こうして、ベルト式無段変速機１が構成されている。

【００３０】 次に、この無段変速機１の変速機能を説明する。図３はエンジン始動後ドライ ブプーリ７の回転数が上昇して高速回転数に至るまでドライブプーリ７の回転数 変化に対するドリブンプーリ５の回転数変化を示したグラフである。

【００３１】 エンジンの始動後ドライブプーリ７の回転数が低くフライウェート７９の遠心 力が不充分でカム７７のスラスト力が小さい間はドライブプーリ７のピッチ径Ｒ₂ は最小の状態のままである。従って、ドリブンプーリ５は増速され、グラフ８ ５が示すようにドライブプーリ７の回転数上昇に伴って回転数が上昇する。

【００３２】 エンジン回転数が更に上昇しフライウェート７９の遠心力が増大すると、カム 面８１に生じるスラスト力８７とバネ７５の付勢力との和がベルト張力による反 対方向のスラスト力と釣合う変速点８９に達っする。

【００３３】 エンジン回転数が更に上昇すると、可動フランジ５５はスラスト力８７により 移動して、ドリブンプーリ５のピッチ径Ｒ₂ が大きくなりドライブプーリ７のピ ッチ径Ｒ₁ が小さくなって変速比が変わり、グラフ９１が示すように減速が行わ れる。

【００３４】 更にエンジンの回転数が上昇すると、フライウェート７９の接触点はカム面８ １からカム面８３に移動し、その小さなカム角θ₂ によりカム７７に大きいスラ スト力９３が生じる。こうして、図１のドリブンプーリ５の上半部に示すように 可動フランジ５５が大きく移動して減速比が大きくなり、グラフ９５が示すよう にドライブプーリ７の回転数が上昇してもドリブンプーリ５側の回転数がほぼ一 定に保たれて定速回転になる。

【００３５】 このように、カム７７に低速回転域では大きいカム角θ₁ を与え高速回転域で は小さいカム角θ₂ を与えたことにより、変速点と定速回転域の回転数を高くす ることができる。ベルト張力は特に強くする必要はなく、従って回転抵抗の増加 やベルトの寿命低下は生じない。

【００３６】 なお、２個のカム面は直線でなく曲線で構成してもよい。

【００３７】 又、この考案の変速プーリはドライブプーリに用いてもよい。この場合、実施 例と反対にカムはスラスト力によってベルトピッチ径が大きくなるように構成す る。補機は過給機の他に例えばオイルポンプ，オルタネータなどでもよい。

【００３８】

【考案の効果】

この考案の変速プーリは、車両の補機駆動用に用いられ、フライウェートの遠 心力を受けるカムのスラスト力により変速を行うベルト式無段変速機用の変速プ ーリにおいて、カムに低速回転域ではスラスト力が小さくなり高速回転域ではス ラスト力が大きくなるカム角を与えたから、変速点と定速回転域の回転数を高く することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を用いたベルト式無段変速機の断面図
である。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】図１の実施例の変速特性を示すグラフである。

【図４】従来例の断面図である。

【図５】従来例の変速特性の一例を示すグラフである。

【図６】従来例の変速特性の他の例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ ベルト式無段変速機 ３ 機械式過給機（補機） ５ ドリブンプーリ（変速プーリ） ２９ Ｖベルト（ベルト） ７７ カム ７９ フライウェート ８７，９３ スラスト力 Ｒ₁ ，Ｒ₂ ベルトのピッチ径 θ₁ ，θ₂ カム角

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のエンジンの回転駆動力を変速して
   補機側に伝達するベルト式無段変速機に用いられ、フラ
   イウェートの遠心力を受けるカムのスラスト力により可
   動フランジと固定フランジとの間に装着したベルトのピ
   ッチ径を調整して前記の変速を行う変速プーリであっ
   て、前記カムのカム角をエンジンの低速回転域ではスラ
   スト力が小さく、高速回転域ではスラスト力が大きくな
   るようにしたことを特徴とする変速プーリ。