JPH05118396A

JPH05118396A - ベルト式変速装置

Info

Publication number: JPH05118396A
Application number: JP27758091A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Hayashi; 弘子林; Kiyoharu Kiyama; 清春木山
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1991-10-24
Filing date: 1991-10-24
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】可変プーリからなる変速プーリ６の可動シー
ブ８と回転軸１との相対回転により可動シーブ８を固定
シーブ７に押圧してプーリ６が閉じる方向に推力を発生
させるトルクカム機構を有するベルト式変速装置におい
て、可動シーブ８のボス部８ａ及びその外側に配置され
るベアリング１７の径を小さくしてコンパクト化を図り
かつ加工手間を要することなく、トルクカム溝９部分の
耐摩耗性や強度を向上させる。【構成】トルクカム溝９を回転軸１の外周面に形成
し、そのトルクカム溝９に係合するトルクピン１１は可
動シーブ８のボス部８ａ内面に突設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝動ベルトが巻き掛け
られた可変プーリのプーリ径を変化させて変速するベル
ト式変速装置に関し、特に、回転軸との間のトルク差の
利用により可動シーブを軸方向に移動させるトルクカム
機構を備えたものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のベルト式変速装置
は、例えば農業機械や軽車両における変速装置等、比較
的低負荷の動力伝達系に広く採用されている。この変速
装置は、例えば回転軸に回転一体にかつ軸方向に移動不
能に固定された固定シーブと、回転軸に回転可能にかつ
軸方向に移動可能に支持され、上記固定シーブとの間
に、ベルトが巻き掛けられる断面Ｖ字状のベルト溝を形
成する可動シーブとからなる変速プーリを備え、変速機
構により可動シーブを固定シーブに対し接離させてプー
リ径（ベルト溝の有効半径）を変化させることにより、
変速比を低速状態ないし高速状態に切り換えるようにし
たものである。

【０００３】このようなベルト式変速装置において、回
転軸とそれに対し相対回転可能な可動シーブとの間のト
ルク差を利用して、可動シーブを固定シーブに接近する
方向に付勢し、その分だけ、変速機構により外部から加
える推力を低減できるようにしたトルクカム機構が知ら
れている。

【０００４】このトルクカム機構は、例えばプーリにお
ける可動シーブのボス部内面に、回転軸心に対し螺旋状
に傾斜しかつカム面を有するトルクカム溝を形成する一
方、該可動シーブのボス部内面に対応する回転軸外面に
は、トルクカム溝に摺動可能に係合するトルクピンを突
設して、回転軸と可動シーブとがトルク差によって所定
方向に相対回転するのに伴い、トルクピンがトルクカム
溝のカム面を押圧して可動シーブを固定シーブに接近す
る方向に移動させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記可動シー
ブが例えば硬度の低い鋳鉄材料であると、そのボス部に
形成されたトルクカム溝に摩耗が発生するのは避けられ
ず、強度上の問題がある。そこで、上記可動シーブのボ
ス部内側に鋳鉄材料よりも高硬度の例えば焼入鋼からな
るトルクカムカラーを配置して両者を一体接合し、この
トルクカムカラーにトルクカム溝を形成することが考え
られ、そうすることで耐摩耗性や強度上の問題を解消す
ることができる。

【０００６】ところが、反面では、上記トルクカムカラ
ーの厚さ分だけ可動シーブのボス部の外径が大きくな
り、例えば該ボス部上にベアリングを介して可動シーブ
駆動用の変速機構を取り付ける構造では、上記ベアリン
グに大径のものが必要となり、変速装置のコンパクト化
の点で不利となる。

【０００７】また、上記トルクカムカラーは焼入れする
際の歪みにより真円度が崩れるので、その内外面をいず
れも研磨加工する必要があり、加工手間がかかるという
問題もある。

【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、上記トルクカム機構の構造を改良
することで、トルクカムカラーを不要として、装置のコ
ンパクト化や加工の容易化を図りながら、トルクカム溝
の耐摩耗効果を有効に得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１の発明では、トルクカム機構を構成するト
ルクカム溝を軸側に、また該トルクカムカム溝に係合す
る係合部材を可動シーブ側にそれぞれ形成することとし
た。

【００１０】すなわち、この発明では、回転軸に回転一
体にかつ軸方向に移動不能に固定された固定シーブと、
回転軸に回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持され、
上記固定シーブとの間に、ベルトが巻き掛けられる断面
Ｖ字状のベルト溝を形成する可動シーブとからなる変速
プーリを備えたベルト式変速装置において、上記回転軸
外面に、回転軸心に対し螺旋状に配置されかつカム面を
有するトルクカム溝を形成する。一方、可動シーブのボ
ス部内面には、上記トルクカム溝に摺動可能に係合する
係合部材を突設し、回転軸と可動シーブとの所定方向の
相対回転に伴い係合部材がトルクカム溝のカム面を押圧
して可動シーブが固定シーブに接近する方向に移動する
ように構成する。

【００１１】

【作用】上記の構成により、この発明では、回転軸外面
にトルクカム溝が形成されているので、該回転軸を高硬
度の材料で構成することで、トルクカム溝部分の耐摩耗
性や強度を向上させることができる。このため、従来の
トルクカムカラーが不要となり、可動シーブのボス部及
びその外面に配置されるベアリングを小径とすることが
でき、変速装置のコンパクト化を図ることができる。

【００１２】また、トルクカム溝が回転軸側に形成され
るので、回転軸の外面のみを真円度に保つ研磨加工で済
み、加工手間が少なくなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は本発明の実施例を示し、１はベル
ト式変速装置における駆動側の回転軸で、この回転軸１
は回転軸本体２と、その先端に配置された円筒状のロー
ラ取付台支持部３と、回転軸本体２とローラ取付台支持
部３との間に同心状に外嵌合された円筒状スリーブ４
と、ローラ取付台支持部３を回転軸本体２に回転一体に
取り付けるボルト５とからなる。

【００１４】上記回転軸１の先端部には変速プーリ６が
支持されている。この変速プーリ６は回転軸１上で互い
に対向するように配置されたフランジ状の固定及び可動
シーブ７，８を有し、固定シーブ７はスリーブ４外周の
回転軸１基端側にボス部７ａにて回転一体にかつ摺動不
能に溶接固定されている。一方、スリーブ４外周の回転
軸１先端側には可動シーブ８がそのボス部８ａにて軸方
向に摺動可能にかつ回転軸１と相対回転可能に支持され
ている。上記両シーブ７，８間には断面Ｖ字状のベルト
溝１２が形成され、このベルト溝１２にはＶベルトＢが
巻き掛けられており、プーリ６の可動シーブ８を固定シ
ーブ７に対して接離させてプーリ径を変更することで、
変速比を変える。

【００１５】上記両シーブ７，８間のスリーブ４上には
ベアリング１４が取り付けられ、このベアリング１４の
アウタレースにより、ベルト溝１２底部に配置されてス
リーブ４（回転軸１）に対し回転自在な空転体１５が構
成されており、プーリ６が最大近くまで開いたときに、
この空転体１５にベルトＢを乗り移らせることで、ベル
トＢとプーリ６との伝動を遮断するニュートラル状態と
するようになっている。１３はプーリ６が閉じたときに
ベアリング１４と干渉しないように可動シーブ８のベル
ト溝１２内周側に形成された凹部である。

【００１６】上記プーリ６における可動シーブ８の背面
側には、該可動シーブ８を固定シーブ７に対して接離さ
せるためのカム機構１６が設けられている。このカム機
構１６は、可動シーブ８のボス部８ａ外周にベアリング
１７を介して相対回転可能にかつ軸方向に移動一体に外
嵌合支持された円筒カム１８を有する。このカム１８の
プーリ６と反対側の端面には１対のカム面１９，１９が
円周方向に等角度間隔（１８０°間隔）をあけて形成さ
れ、この各カム面１９は、回転軸１の回転方向に向かっ
てプーリ６から離れるように傾斜している。また、カム
１８の外周には回動レバー２０が回転一体に突設されて
おり、この回動レバー２０の操作によりカム１８が回転
軸１回りに回転するようなっている。

【００１７】また、上記回転軸１におけるローラ取付台
支持部３先端には円環状のローラ取付台２１がベアリン
グ２２を介して回転軸１に対し相対回転可能に支持され
ている。このローラ取付台２１の外周には半径方向に延
びる固定アーム２３が一体に固定され、この固定アーム
２３の先端は図外の固定体（例えば変速装置のケース
等）により締結されており、この構造によりローラ取付
台２１は回転軸１回りに回転不能にかつ軸方向に移動不
能に固定されている。ローラ取付台２１の外周にはその
半径方向に延びる１対のピン２４，２４がそれぞれ上記
円筒カム１８のカム面１９，１９に対応して一体的に取
り付けられている。該各ピン２４のヘッド側はローラ取
付台２１から突出していて、その突出部分に、カム１８
の各カム面１９に当接して転動するカム用ローラ２５が
回転自在に支持されている。そして、上記回動レバー２
０により円筒カム１８を回転軸１回りにその回転方向と
逆方向に回転させて、その各カム面１９上でカム用ロー
ラ２５を転動させることにより、可動シーブ８を軸方向
に移動させて固定シーブ７に対し接近させ、そのベルト
溝１２の有効半径つまりプーリ６のプーリ径を大きくす
るように構成されている。

【００１８】さらに、本発明の特徴として、図３及び図
４にも示すように、上記回転軸１の一部を構成するスリ
ーブ４の外周には１対のトルクカム溝９，９が直径方向
に対向して形成され、この各トルクカム溝９は回転軸１
の回転軸心に対し螺旋状に配置され、その一側にカム面
９ａを有している。一方、可動シーブ８のボス部８ａに
はその直径方向に対応する部位に１対のピン圧入孔１
０，１０がそれぞれ上記トルクカム溝９，９に対応して
貫通形成され、この各ピン圧入孔１０にはそれぞれトル
クピン１１がその先端部を内面から突出させた状態で圧
入固定され、この各トルクピン１１の先端部は上記トル
クカム溝９に係合されており、このトルクピン１１によ
る係合により、可動シーブ８のボス部８ａがスリーブ４
（回転軸１）に対し軸方向に摺動可能にかつ回転軸１と
相対回転可能に結合され、各トルクカム溝９，９の螺旋
状の配置により、回転軸１が可動シーブ８に対し駆動方
向に相対回転するのに伴い、トルクピン１１がトルクカ
ム溝９のカム面９ａを押圧して可動シーブ８を固定シー
ブ７に接近する方向に移動させるように構成されてい
る。

【００１９】したがって、この実施例では、カム機構１
６における回動レバー２０を操作して円筒カム１８を回
転軸１回りに回転させることで、その端面のカム面１
９，１９上をそれぞれローラ２５，２５が転動し、この
カム面１９とローラ２５とのカム接触により可動シーブ
８が軸方向に移動して固定シーブ７に接離し、プーリ６
のプーリ径が変更されて変速比が切り換えられる。

【００２０】つまり、プーリ６を閉じてプーリ径を大き
くする高速状態にするには、回動レバー２０を高速位置
に向けて回転させる。このカム１８の回転に伴い、各カ
ム面１９がローラ２５により押されることで、図１に示
す如く、カム１８及びそれにベアリング１７を介して連
結されている可動シーブ８が軸方向に移動して固定シー
ブ７に接近し、可動シーブ８が固定シーブ７に最大に接
近してプーリ６が閉じ、高速状態となる。

【００２１】また、プーリ６を開いてプーリ径を小さく
する低速状態にするには、回動レバー２０を低速位置に
向けて回転させると、このカム１８の回転により、各カ
ム面１９に対するローラ２５の押圧力がなくなり、ベル
トＢからの推力により可動シーブ８が軸方向に移動して
固定シーブ７から離れ、可動シーブ８が固定シーブ７に
最大近くまで離隔してプーリ６が開き、低速状態とな
る。

【００２２】このような伝動負荷状態では、回転軸１と
可動シーブ８との間にトルク差が作用しており、このト
ルク差により回転軸１が可動シーブ８に対し駆動方向に
相対回転するのに伴い、トルクピン１１がトルクカム溝
９のカム面９ａを押圧して可動シーブ８を固定シーブ７
に接近する方向に移動させ、この付勢力により、カム機
構１６による外部からの推力が低減される。

【００２３】プーリ６とベルトＢとの接続を遮断するた
めにクラッチＯＦＦ状態とするときには、回動レバー２
０をニュートラル位置に位置付ける。この回転操作に伴
い、図２に示すように、可動シーブ８がベルトＢからの
推力により固定シーブ７からさらに離れて、ベルトＢが
両シーブ７，８間の空転体１５に乗り上げ、ベルトＢと
プーリ６との接続が遮断されるニュートラル状態とな
る。

【００２４】この実施例では、回転軸１の一部を構成す
るスリーブ４外面に上記各トルクカム溝９が形成されて
いるので、該スリーブ４を鋳鉄材料からなる可動シーブ
８のボス部８ａよりも高硬度の例えば焼入鋼等で構成す
ることで、トルクカム溝９部分の耐摩耗性や強度を向上
させることができる。従って、トルクカム溝９を可動シ
ーブ８側に形成する場合のようにボス部８ａ内側に耐摩
耗性向上のためのトルクカムカラーを配置する必要がな
くなり、そのトルクカムカラーの厚さ分だけ、可動シー
ブ８のボス部８ａ及びその外面に配置されるベアリング
１７を小径とすることができ、延いては変速装置全体を
コンパクトにすることができる。

【００２５】また、トルクカム溝９，９の回転軸１側へ
の形成によりトルクカムカラーが不要であるので、その
トルクカムカラーを真円度に保つ研磨加工は必要なく、
回転軸１としてのスリーブ４を真円度に保つ研磨加工を
行う加工だけで済み、加工手間が少なくなる。

【００２６】さらに、スリーブ４外面におけるトルクカ
ム溝９，９は可動シーブ８のボス部８ａにより密閉され
るので、トルクカム溝９内にグリース等の潤滑油を封入
する場合に、その潤滑油の飛散を特別な部材を要するこ
となく防止でき、コストダウン化を図ることができる。

【００２７】尚、上記実施例は、回転軸１の一部を構成
する円筒状のスリーブ４の外周に可動シーブ８を支持し
た変速装置の例であるが、この発明は、中実の回転軸上
に可動シーブ８を支持するようにしたベルト式変速装置
に対しても適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、変速プーリにおける可動シーブと回転軸との相
対回転により可動シーブを固定シーブに押圧してプーリ
が閉じる方向に推力を発生させるトルクカム機構を有す
るベルト式変速装置において、トルクカム溝を回転軸外
面に形成したことにより、耐摩耗性向上のためのトルク
カムカラーを要することなく、トルクカム溝部分の耐摩
耗性や強度を向上でき、可動シーブのボス部及びその外
面に配置されるベアリングを小径として、変速装置のコ
ンパクト化を図ることができるとともに、回転軸の外面
のみを真円度に保つ研磨加工で済み、製造上の加工手間
を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例においてプーリ径が最大となっ
た状態を示す変速装置の断面図である。

【図２】ニュートラル状態を示す変速装置の断面図であ
る。

【図３】図１のIII ―III 線断面図である。

【図４】回転軸の一部を構成するスリーブの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…回転軸６…変速プーリ７…固定シーブ８…可動シーブ８ａ…ボス部９…トルクカム溝９ａ…カム面１１…トルクピン（係合部材）１６…カム機構（変速機構）１７…ベアリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に回転一体にかつ軸方向に移動不
能に固定された固定シーブと、回転軸に回転可能にかつ
軸方向に移動可能に支持され、上記固定シーブとの間
に、ベルトが巻き掛けられる断面Ｖ字状のベルト溝を形
成する可動シーブとからなる変速プーリを備えたベルト
式変速装置において、上記回転軸外面に、回転軸心に対し螺旋状に配置されか
つカム面を有するトルクカム溝が形成されている一方、
可動シーブのボス部内面には、トルクカム溝に摺動可能
に係合する係合部材が突設されていて、回転軸と可動シ
ーブとの所定方向の相対回転に伴い係合部材がトルクカ
ム溝のカム面を押圧して可動シーブが固定シーブに接近
する方向に移動するように構成されているベルト式変速
装置。