JPH04151052A - ベルト式無段変速機 - 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） 本発明は、ベルト式無段変速機に関し、例えば自動車用
エンジンの回転数を無段階に変速して補機類に伝える動
力伝達装置に関する。

（従来の技術） 従来より、特公昭６３−３１８７号公報に示される動力
伝達装置は、エンジンクランクシャフトの回転数に応じ
てフライウェイトの遠心力によって従動側プーリのプー
リ溝幅を増減し、ベルト巻掛有効径を可変にし無段変速
を行なうようにしている。

この動力伝達装置は、駆動側プーリまたは従動側プーリ
に作用する負荷トルクが急変したときにトルクセンシン
グカムの働きによりベルト巻掛有効径を可変にし、ベル
トのスリップ防止およびトルクおよび回転数の急変を防
止している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の動力伝達装置は、車両用エンジン
のように回転数の上昇及び下降が頻繁に行なわれる原動
機に取り付けられる場合、フライウェイトがガイドとの
摺動を繰り返すことが多くなり、この摺動面に塗布され
る潤滑剤が遠心力によって飛敗し易く、フライウェイト
とガイドとの摺動面において潤滑不良を生じやす（耐久
性が悪化し易いという問題がある。

また、トルクセンシングカムを構成する駆動側カム機構
または従動側カム機構のカム面の潤滑不良が起こりやす
く、カム機構の耐久性が低下するという問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、ベルト式無段変速機の摺動部における潤滑不良を
解消し、耐久性を向上するようにしたベルト式無段変速
機を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するための本発明の第１の発明によるベ
ルト式無段変速機は、駆動側プーリの回転をベルトを介
して従動側プーリへ伝達するベルト式無段変速機であっ
て、 駆動軸と一体回転する駆動側固定プーリと、この駆動側
固定プーリに対向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動
可能な駆動側可動プーリと、前記駆動側固定プーリと前
記駆動側可動プーリとで形成される駆動側プーリの溝幅
を幅狭となる方向に付勢するスプリングと、前記駆動側
プーリに作用する負荷トルクの大きさに応じて前記駆動
側プーリを幅狭方向に付勢する駆動側カム機構と、従動
軸と一体回転する従動側固定プーリと、この従動側固定
プーリに対向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動可能
な従動側可動プーリと、従動側プーリの回転に伴う遠心
力によって前記従動側プーリを幅狭となる方向に付勢す
る中空円筒状のフライウェイトであって、この円筒内部
に溜められる潤滑剤を徐々に周囲に流出させるフライウ
ェイトと、前記従動側プーリに負荷トルクの大きさに応
じて従動側プーリを幅狭方向に付勢する従動側カム機構
と、を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の発明によるベルト式無段変速機は、駆動
側プーリの回転をベルトを介して従動側プーリへ伝達す
るベルト式無段変速機であって、駆動軸と一体回転する
駆動側の固定プーリと、この固定プーリに対向配置され
前記駆動軸の軸線方向に移動可能な駆動側の可動プーリ
と、前記固定プーリと前記可動プーリとで形成される駆
動側プーリの溝幅を幅狭となる方向に付勢するスプリン
グと、前記駆動側プーリに負荷トルクの大きさに応じて
駆動側プーリを幅狭方向に付勢する駆動側カム機構と、
従動軸と一体回転する従動側固定プーリと、この固定プ
ーリに対向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動可能な
従動側可動プーリと、従動側プーリの回転に伴なう遠心
力によって前記従動側プーリを幅狭となる方向に付勢す
るフライウェイトと、前記従動側プーリに負荷トルクの
大きさに応じて従動側プーリを幅狭方向に付勢する従動
側カム機構と、前記駆動側カム機構または前記従動側カ
ム機構の少なくとも一方のカム機構を内部に配置する潤
滑剤溜りと、を備えたことを特徴とする。

（作用） 前記第１の発明によれば、中空円筒状フライウェイトの
内部に溜められる潤滑剤が徐々に流出しフライウェイト
の当接するガイド摺動面を潤滑する。変速機の回転に応
じてフライウェイトが摺動面を転がるのでフライウェイ
トの中空内部には潤滑剤が供給され、前記フライウェイ
トからの潤滑剤の流出と供給の繰り返しによって潤滑性
が向上される。

前記第２の発明によれば、駆動側カム機構または従動側
カム機構は゛グリス溜りの内部に配置される構成である
から、カム機構は潤滑剤に浸る状態となり、潤滑性が向
上される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

本発明のベルト式無段変速機の第１の実施例を第１図〜
第６図に示す。

第１図において、１は駆動側プーリな示し、そのシャフ
ト２は図示しないエンジンクランクシャフト等に取り付
けられる。シャフト２の回転方向をＲで示す。シャフト
２には駆動プーリ３が取り付けられ、この駆動プーリ３
にベルト４が巻かれている。また５は従動側プーリを示
し、そのシャフト７は図示しない軸受等でエンジンブロ
ック等に回転可能に支持される。シャフト７には従動プ
ーリ８が取り付けられ、この従動プーリ８にベルト４が
巻かれている。駆動プーリ３は固定プーリ１０および可
動プーリ１２からなり、また、従動プーリ８は固定プー
リ１４および可動プーリ１６から成り、以下に述べる態
様でシャフト２およびシャフト７に連結される。

まず、駆動側プーリ１の構成を述べる。固定プーリ１０
はシャフト２に一体固定され、シャフト２には、負荷ト
ルクの大きさに応じて可動プーリ１２を固定プーリ１０
へ近付ける方向に付勢する駆動側カム機構２０が設けら
れている。駆動側カム機構２０は固定カム２２と可動カ
ム２４から成り、固定カム２２はシャフト２に一体固定
され、可動カム２４は可動プーリ１２に一体固定されて
いる。可動カム１２の内径面にはすべり軸受２６が圧入
されており、このすべり軸受２６により可動プーリ１２
および可動カム２４はシャフト２上を軸方向に摺動する
ことができるようになっている。固定カム２２と可動プ
ーリ１２の間にはコイルスプリング２８が設けられ、コ
イルスプリング２８のセット荷重により可動プーリ１２
を固定プーリ１０へ近付ける方向、すなわち、駆動プー
リ３のプーリ溝幅が幅狭となる方向に付勢している。

駆動側カム機構２０を構成する固定カム２２および可動
カム２４は、第３図にその展開図を示すように、動力伝
達時に常時当接しあうカム斜面２２ａ、２４ａを有して
いる。斜面の角度はαである。

可動プーリ１２の外周壁であって固定プーリ１０の内周
壁との間にはシール３０が設けられ、このシール３０に
より外部からのホコリ等の侵入を防ぐ。固定カム２２の
溝３２に設けられるシール３４は、可動プーリ１２の内
壁面に設けられるリング３６と摺接し、このリング３６
により外部からのホコリの侵入を防止する。

次に従動側プーリ５の構成を述べる。従動側プーリ５は
固定プーリ１４と可動プーリ１６とで形成される。可動
プーリ１６に圧入される軸受４０は、シャフト７の外周
壁に軸方向に慴動可能に耶り付けられる。固定プーリ１
４はシャフト７にホルダ４２を介して一体に固定されて
いる。さらにこの固定プーリ１４に設けられる複数の■
溝部１４ａは、図示しないＶベルトにより図示しない重
両用補機につながっている。可動プーリ１６に固定され
るガイドホルダ４４に支えられるガイド４６とシャフト
７に一体固定されるサイドプレート４８とで形成される
空間には、複数個のフライウェイト５０が環状に配置さ
れる。フライウェイト５０は第２図に示すように、中空
円筒状のもので内周壁５２に環状の座ぐり部５３が形成
され、この座ぐり部５３にグリス等の潤滑剤が保持され
るフライウェイト５０の外周壁には内部の座ぐり剖５３
と連通する穴５４が複数個形成される。シャフト７に固
定されるサイドプレート４８に一体固定される固定カム
５５は、第４図に展開図を示すように斜面５５ａが形成
される。可動プーリ１６に固定される可動カム５６は、
固定カム５５の斜面５５ａと当接する斜面５６ａを有し
ている。この固定カム５５と可動カム５６とで従動側カ
ム機構６０が形成される。ガイドホルダ４４はＯリング
６２を介してカバー６３が固定され、反対側の面でＯリ
ング６４を介して可動プーリ１６に一体固定される。こ
れによりグリス等の飛散が防止される。可動プーリ１６
に設けられるシール６６は、ホルダ４２と摺接する。こ
れにより外部からのダストの侵入を防止する。

次に前記構成から成るベルト式無段変速機の作動を説明
する。エンジンがアイドリンク状態から回転数を徐々に
増大するにつれて、駆動側プーリｌおよび従動側プーリ
５とも高速回転となり、その結果フライウェイト５０の
遠心力が増大し、ガイド４６の傾斜面（摺動面）４６ａ
に作用する力の増大によって可動プーリ１６を固定プー
リ１４側に押圧する押圧力の成分が増大する。そして、
このフライウェイト５０の遠心力により可動プーリ１６
を移動させるように働く力が駆動側プーリ１のスプリン
グ２８の付勢力よりも大きくなると、可動プーリ１６は
固定プーリ１４側に動き、その結果、従動側プーリ５の
プーリ溝幅が幅狭となりベルト４の当接位置が半径外方
向に移動しく従動側プーリ５のベルト巻掛有効径が大き
くなり）、それを補うように、駆動側プーリｌにおける
ベルト４の当接位置が半径内方向に移動する（駆動側プ
ーリ１のベルト巻掛有効径が小さくなる）。さらに回転
数が増加すると、フライウェイト５０の遠心力の増大に
よって従動側プーリ５の溝幅を狭くするように可動プー
リ１６を移動させる力も増大する。そのため可動プーリ
１６は、駆動側プーリ１のスプリング２８の押圧力とつ
り合う位置まで固定プーリ１４側に動く。これにより従
動側プーリ５のベルト巻掛有効径はさらに大きくなり、
駆動側プーリ１の巻掛有効径は小さくなる。

上述の作動によって、回転数の加減に応じて駆動側プー
リ１の可動プーリ１２、従動側プーリ５の可動プーリ１
６が、順次動き、ベルト巻掛有効径が変化する。すなわ
ち、エンジン回転数に応じて補機頻回転数を連続的に変
化させる。エンジンの回転数がさらに上昇すると、やが
ては駆動側ブー９１は、駆動プーリ３の溝幅が最も幅狭
となったブー・り溝幅で一定となり、それ以降はエンジ
ン回転数に対して一定の変速比をもって従動側プーリ５
の回転数を上昇することになる。

次に、駆動側カム機構２０と従動側カム機構６０の作動
について説明する。

コンプレッサが急に作動を開始する時のようにＶベルト
を介して受ける補機の負荷が急変した場合、あるいは他
の補機の負荷が大きい場合には、従動側カム機構６０の
固定カム５５に回転を止めるべ（負荷トルクが作用し、
その負荷トルクの大きさに応じて固定カム５５および可
動カム５６の互いに当接し合っている斜面５５ａ、５６
ａがより強く接触しようとする。そして斜面５５ａ、５
６ａの角度β（第４図）に応じた軸方向の推力成分が発
生し、この推力がフライウェイト５０の遠心力により可
動プーリ１６を固定プーリ１４に向けて移動させるよう
に働き、従動側プーリ５のプーリ溝を幅狭にする方向つ
まりベルト巻掛径を大きくする方向に付勢する。そのた
め、補機の負荷が急変あるいは大となることによるベル
ト４のスリップを防止する。また、従動側カム機構６０
は上記作動により負荷の急変あるいは従動側プーリ５の
回転数変化を著しく減少させる。

また同様に、補機の負荷の急変等がベルト４を介して駆
動側プーリ１に伝達されれば、駆動側カム機構２０の可
動カム２４に回転を止めるべく負荷トルクが作用し、そ
の負荷トルクの大きさに応じて固定カム２２および可動
カム２４の互いに当接し合っている斜面２２ａ、２４ａ
が強く接触し、斜面２２ａ、２４ａの角度αに応じた軸
方向推力が発生し、上述した従動側カム機構６０と同様
の作動を行う。

次に、フライウェイト５０の作動について述べる。従動
側プーリ５の回転数が上昇すると、フライウェイト５０
に作用する遠心力が増加し、この遠心力によってフライ
ウェイト５０の当接する傾斜面４６をもつガイド４６を
軸方向に押し、可動プーリ１６を固定プーリ１４に近づ
ける。その結果、フライウェイト５０は、第５図に示す
初期回転状態の位置から第６図に示す高速回転状態の位
置まで、ガイド４６の傾斜面４６ａに添って転がりなが
ら摺動する。また、フライウェイト５０は第２図に示す
ように、座ぐり部５３にグリス等を保持し、座ぐり部５
３と外部とを連通ずる穴５４を有する構成となっている
ため、ガイド４６の傾斜面４６ａをフライウェイト５０
が転がる際、穴５４が従動側プーリ５の回転中心から径
方向に位置した時、座ぐり部５３に保持されたグリスに
作用する遠心力により、グリスが穴５４を通ってガイド
４６の傾斜面４６ａに供給される。さらに、フライウェ
イト５０が第６図に示すように、最外径位置にきた時、
フライウェイト５０はカバー６３に保持されるグリス溜
り６８に埋まることになる。その結果、フライウェイト
５０の端部６９から座ぐり部５３へとグリスが再供給さ
れる。すなわち、ガイド４６の傾斜面４６ａをフライウ
ェイト５０が上昇または下降する時に、穴５４を通して
傾斜面４６ａにグリスが供給され、また座ぐり部５３に
グリスが再補給されることで、傾斜面４６ａおよびフラ
イウェイト５０の外周面が常に潤滑されるため、従動側
カム機構６０の耐久性を向上させることができる。

さらに、フライウェイト５０に座ぐり部５３を設けてい
るため、結果としてフライウェイト５０を軽量化しそれ
に作用する遠心力が小さ（なるので、ガイド４６を介し
ての可動プーリ１６に作用する力が小さくなることから
、ベルト４に作用する力も小さ（でき、ベルト４の耐久
性を向上させることができる。

次に本発明の第２の実施例を第７図〜第１１図に基づい
て説明する。第１の実施例と基本的に同一の構成部分に
ついては、第１の実施例と同様な作用をするのでその説
明を省略する。

第２の実施例では、駆動側プーリ１において第８図に示
す固定カム７０に形成する貫通穴７０ｂを用いてグリス
潤滑を良好にする。

駆動側カム機構７２は、可動カム７４と固定カム７０が
対向し、可動カム７４に形成されるカム斜面７４ａと同
角度の斜面７０ａとが互いに当接可能である。また固定
カム７０の斜面７０ａには軸方向に複数の貫通穴７０ｂ
が形成される。可動プーリ１２の円筒状内周壁面に設け
られたオイル溜溝７６は、グリス溜り７８を形成し、こ
のグリス溜り７８から前記貫通穴７０ｂを経てカム斜面
７０ａと連通ずる。また、可動プーリ１２に一体固定さ
れるシールホルダ８０はその内径Ａが駆動側カム機構７
２の外径Ｂよりも小径になるよう配し、その内径面には
シール８２が配される。これにより、オイル溜溝７６か
らのグリスの漏れ、ダストの侵入が防止される。

次に、駆動側プーリ１の駆動側カム機構７２の貫通穴７
０ｂとグリス溜り７８の働きについて説明する。エンジ
ン回転数が上昇すると、駆動側プーリ１の可動カム７４
は、ベルト４の嵌まるプーリ溝幅が最も幅狭の状態（第
７図）から、最も幅広の状態（第１１図）へとカム斜面
７０ａとカム斜面７４ａとを軸方向に傾斜して摺接しな
がら動く。

すなわち、可動カム７４は、エンジン回転数の増減とと
もに、右、左への動きを成す。この可動プーリ１２の動
きによりグリス溜り７８の室の体積が増減する。回転に
よる遠心力により飛ばされたグリスは、シール８２によ
り外側へ飛散することなく、グリス溜り７８の内部に充
填されることになる。すなわち、駆動側カム機構７２は
、グリスの浸漬した状態で作動することになる。さらに
、可動プーリ１２の軸方向、右、左への動きによりグリ
ス溜り７８が体積変化し、グリス溜り７８の体積減小時
には、そのポンプ作用によりグリスは、軸方向へ押し出
され、固定カム７０に設けられた貫通穴７０ｂを通り、
カム斜面７０ａに供給される。その結果、互いに摺接し
ているカム斜面７０ａと７４ａに常にグリスを供給する
ことができ、耐久性を向上することができる。

また、駆動側カム機構７２の第７図に示す外径Ｂを太き
（設定できることから、結果として、カムの円周長さを
長くすることができ、カム山数を多くすることでカム斜
面面積増加による面圧低減が可能となる。さらに、カム
半径Ｂをシールホルダ８０の内径よりも大きくしたこと
により、腕の長さが長くなり、カム斜面にトルクとして
作用する力を小さ（することが可能となり、面圧の低減
を図れる。

次に、本発明の第３の実施例を述べる。第１２図に示す
ように、固定カム７０に形成する貫通穴７０ｃの一端を
固定カム７０の内径面に連通ずる。

他の構成は第２の実施例と実質的に同一である。

可動プーリ１２の右、左の動きによるポンプ作用によっ
て、グリス溜り７８のグリスは、貫通穴７０ｃを通して
固定カム７０の内周壁面に供給される。固定カム７０の
内周壁面に供給されたグリスは、固定カム７０および可
動カム７４の互いに当接し合う各斜面に侵入し、その斜
面の潤滑を行う。

このようにして固定カム７０と可動カム７４からなる駆
動側カム機構７３の耐久性を向上することができる。

以上説明した実施例では、駆動側プーリおよび従動側プ
ーリとにそれぞれ成り立つ構成について説明したが、本
発明の範囲は、従動側プーリと駆動側プーリとで前記構
成を転用する範囲を含むことができることはいうまでも
ない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の第１の発明によるベルト
式無段変速機によれば、フライウェイトの内部に溜めら
れる潤滑剤がフライウェイトの周囲に流出し、フライウ
ェイトに当接する摺動面を潤滑するため潤滑剤の供給に
より耐久性の向上が図られるという効果がある。

また本発明の第２の発明によるベルト式無段変速機によ
れば、グリス溜り内部に駆動側カム機構または従動側カ
ム機構が配置されるため、潤滑剤の飛散防止が図られる
と共に潤滑剤の供給によりこれらのカム機構の耐久性の
向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるベルト式無段変速
機を示す断面図、第２図は第１図に示す変速機に取り付
けられるフライウェイトの断面図、第３図はその駆動側
カム機構を表わす展開図、第４図はその従動側カム機構
を表わす展開図、第５図はその従動側プーリのフライウ
ェイト部の回転初期状態を示す要部断面図、第６図はそ
の従動側プーリのフライウェイト部の高速回転状態を示
す要部断面図、第７図は本発明の第２の実施例によるベ
ルト式無段変速機を表わす断面図、第８図はその駆動側
プーリの可動カムを表わす斜視図、第９図はその駆動側
カム機構を表わす展開図、第１０図はその従動側カム機
構を表わす展開図、第１１図は本発明の第２の実施例に
よるベルト式無段変速機の駆動側プーリの溝幅拡大状態
を示す断面図、第１２図は本発明の第３の実施例による
駆動側プーリを表す断面図である。 １　・・・駆動側プーリ、 ２　・・・シャフト（駆動軸） ４　・・・ベルト、 ５　・・・従動側プーリ、 ７　・・・シャフト（従動軸）、 １０　・・・固定プーリ（駆動側固定プーリ１２　・・
・可動プーリ（駆動側可動プーリ１４　・・・固定プー
リ（従動側固定プーリ１６　・・・可動プーリ（従動側
可動プーリ２０　・・・駆動側カム機構、 ２８　・・・スプリング、 ５０　・・・フライウェイト、 ５３　・・・座ぐり部（潤滑剤溜り）、５４　・・・貫
通穴、 ６０　・・・従動側カム機構、 ７０　・・・駆動側可動プーリ、 ７０ｂ・・・貫通穴、 ７２　・・・駆動側カム機構、 ７８　・・・グリス溜り（潤滑剤溜り）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動側プーリの回転をベルトを介して従動側プー
   リへ伝達するベルト式無段変速機であって、駆動軸と一
   体回転する駆動側固定プーリと、この駆動側固定プーリ
   に対向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動可能な駆動
   側可動プーリと、前記駆動側固定プーリと前記駆動側可
   動プーリとで形成される駆動側プーリの溝幅を幅狭とな
   る方向に付勢するスプリングと、 前記駆動側プーリに作用する負荷トルクの大きさに応じ
   て前記駆動側プーリを幅狭方向に付勢する駆動側カム機
   構と、 従動軸と一体回転する従動側固定プーリと、この従動側
   固定プーリに対向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動
   可能な従動側可動プーリと、従動側プーリの回転に伴う
   遠心力によって前記従動側プーリを幅狭となる方向に付
   勢する中空円筒状のフライウェイトであって、この円筒
   内部に溜められる潤滑剤を徐々に周囲に流出させるフラ
   イウェイトと、 前記フライウェイトと当接する摺動面を有し、前記フラ
   イウェイトの遠心力により前記従動側プーリを幅狭方向
   に付勢する方向に前記可動プーリを押圧するガイドと、 前記従動側プーリに負荷トルクの大きさに応じて従動側
   プーリを幅狭方向に付勢する従動側カム機構とを備えた
   ことを特徴とするベルト式無段変速機。
2. （２）駆動側プーリの回転をベルトを介して従動側プー
   リへ伝達するベルト式無段変速機であって、駆動軸と一
   体回転する駆動側の固定プーリと、この固定プーリに対
   向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動可能な駆動側の
   可動プーリと、前記固定プーリと前記可動プーリとで形
   成される駆動側プーリの溝幅を幅狭となる方向に付勢す
   るスプリングと、 前記駆動側プーリに負荷トルクの大きさに応じて駆動側
   プーリを幅狭方向に付勢する駆動側カム機構と、 従動軸と一体回転する従動側固定プーリと、この固定プ
   ーリに対向配置され前記駆動軸の軸線方向に移動可能な
   従動側可動プーリと、 従動側プーリの回転に伴なう遠心力によって前記従動側
   プーリを幅狭となる方向に付勢するフライウェイトと、 前記従動側プーリに負荷トルクの大きさに応じて従動側
   プーリを幅狭方向に付勢する従動側カム機構と、 前記駆動側カム機構または前記従動側カム機構の少なく
   とも一方のカム機構を内部に配置する潤滑剤溜りとを備
   えたことを特徴とするベルト式無段変速機。