JPH05187493A

JPH05187493A - 変速プーリ

Info

Publication number: JPH05187493A
Application number: JP376492A
Authority: JP
Inventors: Masao Teraoka; 正夫寺岡; 正夫 ▲舘▼野; Masao Tateno
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、変速プーリのベルト伝達効率を
向上させることを目的とする。【構成】この発明は溝幅減少用のばねを具備する可変
Ｖ溝の駆動プーリと、溝幅減少用のころを具備する可変
Ｖ溝の被動プーリと、前記両プーリに巻回されたＶベル
トからなり、入力回転増大時に前記ころに働く遠心力に
より被動プーリの溝幅を減少し駆動プーリの溝幅を前記
ばねの付勢力に抗して増大するようにした変速プーリで
あって、前記駆動プーリに遠心ウエイト具備の遠心ウエ
イト室を設け、該遠心ウエイト室を、入力回転増大時に
前記遠心ウエイトに働く遠心力に基き前記ばねの付勢力
を減少するように前記ばねに対し関連構成したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、機械式過給機（スー
パーチャージャ）又はエアコン用圧縮機などの被動機械
を駆動するのに適切な遠心力利用の変速プーリに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、このような遠心力利用の変速
プーリは、特開平２−１８０３４２号公報、実開昭６３
−３７８５６号公報に示すように知られている。

【０００３】前記公報に示すものは、いずれも、Ｖベル
トが巻回される可変Ｖ溝の駆動プーリと被動プーリとを
有し、両プーリ共、溝幅減少用のコイル状のばねを具備
しているが、遠心力発生用のころを前者は、駆動プーリ
側に具備し、後者は被動プーリ側に具備している。そし
て、入力回転増大時には前者は、ころに働く遠心力によ
り駆動プーリの溝幅を駆動側のばねに抗して増大させ被
動プーリの溝幅をＶベルトの移動により減少させて被動
プーリの回転上昇を抑えるように変速するものである。
又、後者は被動プーリの溝幅をころの遠心力で減少し結
果として駆動プーリの溝幅を駆動側のばねに抗して増大
させ、同様に被動プーリの回転上昇を抑えるように変速
するものである。

【０００４】このように、両者はプーリ溝を可変にして
変速を行なう点では共通であるが、遠心力発生の機構を
有するプーリ構造については異なったものとなってい
る。

【０００５】ところで、これら両者の異なる機構を踏ま
えた上で、前記両公報に示すコイル状のばねに代わり、
皿ばねを用いた変速プーリであって、より確実良好なる
構造のものとして、図６に、スケルトン的に示す変速プ
ーリが考えられる。

【０００６】図６において、１は駆動プーリ、２は被動
プーリ、３はＶベルト、４は駆動プーリ１に設けられ溝
幅を減少するように付勢された５枚重ねの皿ばね、５は
被動プーリ２に設けられ遠心力により溝幅を減少するこ
ろ、６は被動機械である。

【０００７】図６のものは、駆動プーリ１が回転する
と、Ｖベルト３により被動プーリ２が回転し、回転増大
時に、被動プーリ２はころ５の遠心力により溝幅が減少
し径大化し、Ｖベルト３の被動側への移動により、皿ば
ね４に抗して駆動プーリ１の溝幅を増大し、径小化して
被動プーリ２、被動機械６の回転増大を抑制するように
変速作用するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す従来提案のものは、入力回転増加時に皿ばね４の荷
重が過剰になり伝達効率が悪化するという問題点があ
る。

【０００９】即ち、図７に示す様に駆動プーリ１が回転
上昇すると被動プーリ２も比例的に回転上昇し、変速点
Ａにくると、遠心作用により、点Ａから点Ｂへと、被動
プーリ２、被動機械６は一定速度で回転し、変速終了点
Ｃからは、再び駆動プーリ１と共に回転上昇するもので
ある。ここで、一定速度線ＡＢＣ上での伝達トルクを考
えると、この線上では被動機械の駆動トルクが、むしろ
減少しＶベルト３による押付力を増大させる必要がない
のである。然るに、図６に示す従来提案のものでは、駆
動プーリ１の回転増大時には、被動プーリ２の遠心力増
大、駆動プーリ１の溝幅増大、皿ばね４の荷重増大を招
きＶベルト３に対し過剰な押付力が作用しその伝達効率
を悪化させることになるという問題点を生ずるものであ
った。

【００１０】そこで、この発明は、入力回転の増大時に
おいても、伝達効率を悪化させない変速プーリを提供す
ることにより前記問題点を解決することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するため、溝幅減少用のばねを具備する可変Ｖ溝の
駆動プーリと、溝幅減少用のころを具備する可変Ｖ溝の
被動プーリと、前記両プーリに巻回されたＶベルトから
なり、入力回転増大時に前記ころに働く遠心力により被
動プーリの溝幅を減少し駆動プーリの溝幅を前記ばねの
付勢力に抗して増大するようにした変速プーリであっ
て、前記駆動プーリに遠心ウエイト具備の遠心ウエイト
室を設け、該遠心ウエイト室を、入力回転増大時に前記
遠心ウエイトに働く遠心力に基き前記ばねの付勢力を減
少するように前記ばねに対し関連構成したものである。

【００１２】

【作用】入力回転増大時に駆動プーリの遠心ウエイトの
遠心力により、ばねの付勢力が減少するので、Ｖベルト
への過剰な押付力がなくなり、伝達効率を悪化させない
で済む。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図５によ
り説明する。まず、構成を図１により説明する。

【００１４】図１において、駆動プーリ１はエンジン
（図示せず）により回転するようになっている固定片７
と、固定片７に対しその中空軸７ａ上で可動する可動片
８とを備える。これら固定片７と可動片８とによりＶ溝
９を形成する。そして、図外の機台に固定の固定軸１０
に軸受１１及び１２にて固定片７を回転自在に支承する
ようになっている。可動片８の背面に、リング１３を介
して図３に示すような皿ばね４が５枚、互いに背中合せ
に重ねられて配置されている。皿ばね４の左端（可動片
８の反対側）はリテーナ１４に接触していてその方向へ
の移動は、リテーナ１４の中空軸７ａへのスナップリン
グ１５による固定により止められている。又、可動片８
の外周側に一体的に外筒１６が取付けられ、この外筒１
６により皿ばね４及びリテーナ１４を覆うようにしてあ
る。外筒１６の左端は円錐部１６ａを形成しこの円錐部
１６ａと、リテーナ１４の円錐部１４ａとにより遠心ウ
エイト（ころ）１７を保持しており、これら両円錐部に
より遠心ウエイト室１８を構成するようにしてある。

【００１５】被動プーリ２は、機台に取付けられた機械
式過給機６の回転軸１９にナット２０により一体的に取
付けられた固定片２１と、この固定片２１の中空軸２１
ａ上にて可動する可動片２２とを有する。これら固定片
２１と可動片２２とによりＶ溝２３を形成している。そ
して、このＶ溝２３と駆動プーリ１のＶ溝９とにＶベル
ト３が巻回されている。更に、被動プーリ２は、回転軸
１９に固定片２１と共にナット２０により取付けられた
リテーナ２４を有する。リテーナ２４の円錐部２４ａと
可動片２２の背面の円錐部２２ａとによりころ５を保持
している。又、固定片２１は、その背面の円筒状突出端
２１ｂを軸受２５により過給機６のハウジング６ａに回
転自在に支承するようにしてある。なお、この実施例に
おいては、被動プーリ２のころ（球）５の直径を約１１
ｍｍ、駆動プーリ１の遠心ウエイト（球）１７の直径を
約８ｍｍとし、被動プーリ側を大きくするようにしてあ
る。また、皿ばね４は１枚では変位が大きくとれないの
で、直列に複数重ねるようにしてあり、これにより、荷
重に対し変位を大きくできるため、この実施例では５
枚、背中合せに重ね用いるようにしてある。

【００１６】次に前記実施例の作用を説明する。図１に
おいて、駆動プーリ１は、固定片７がエンジンにより回
転すると、可動片８が皿ばね４の付勢ばね力により固定
片７側（図１の右方）に押されＶベルト３を介しての摩
擦力にて、リテーナ１４、外筒１６、遠心ウエイト１７
ともども、固定片７と一体的に回転する。皿ばね４の付
勢ばね力は、一方において、Ｖベルト３を駆動プーリ１
（図１の上方）側に引上げるように働くので、Ｖベルト
３は被動プーリ２のＶ溝２３に食いこむように作用し、
このため、駆動プーリ１の回転がＶベルト３を介して被
動プーリ２に伝達され、過給機６を回転作動させること
になる。

【００１７】図１の状態から入力回転が増大すると、図
２の状態になる。即ち、駆動プーリ１の回転による被動
プーリ２の回転が増大すると、被動プーリ２具備のころ
５が遠心力により半径方向外側に移動し可動片２２を固
定片２１側（図２の左方）に押圧移動させ、Ｖ溝２３の
溝幅を減少させ、被動プーリ２の有効径を径大化させ
る。このため、Ｖベルト３は被動プーリ２側（図２の下
方）に移行し、駆動プーリ１のＶ溝９を増大するように
食いこみ、駆動プーリ１の有効径を径小化させる。これ
により変速比が低下し、被動プーリ２、過給機６の回転
を減少させる。つまり、図７の点ＡＢＣとほぼ一定速と
なしうるものである。

【００１８】而して、図２の駆動プーリ１のＶ溝幅９の
増大に伴ない、皿ばね４が圧縮され、その付勢ばね力Ｆ
_sが増大し、この力がＶベルト３への過剰な押付力とな
って伝達効率を悪化させんとするが、本実施例において
は、駆動プーリ１に遠心ウエイト１７内蔵の遠心ウエイ
ト室１８を設けてあるので、この押付力は遠心ウエイト
１７の遠心力に基づく外側力Ｆ_cにより減少され伝達効
率の悪化を防ぐことができる。

【００１９】即ち、駆動プーリ１の回転増大により、遠
心ウエイト１７は遠心力により半径方向外側に移動し外
筒１６、可動片８を固定片７の反対側（図２の左方）に
移動させる外側力Ｆ_cを発生させる。この外側力Ｆ_cは
皿ばね４の付勢力Ｆ_sとは反対方向の力である。この結
果、駆動プーリ１側のＶベルト押付力Ｑ₁は次式(1)に
示すように減少する。

【００２０】Ｑ₁＝Ｆ_s−Ｆ_c ……(1) 図４は縦軸に皿ばね４の荷重、横軸に変位をとったもの
であり、曲線Ｓが皿ばね４による本来の荷重、曲線Ｒが
要求荷重を示すものである。変位増大時、即ち回転増大
時は、駆動される過給機６の駆動トルクの減少のため、
皿ばね４の荷重、つまりベルト押付力の小さいものが要
求されるが、本実施例では、曲線Ｓに対し荷重Ｃの分だ
け下がり、要求荷重に沿ったものとなっているものであ
る。

【００２１】式(1) の関係を更に説明すると、次のよう
になる。

【００２２】被動プーリ２側のころ５の遠心力によるＶ
ベルト押し付力をＱ₂とすれば、変速特性式は次式(2)
で表わされる。

【００２３】ａＱ₁−ｂＱ₂＝ｃ ……(2) ここで、ａ，ｂ，及びｃは定数である。

【００２４】式(2) を図に示すと、図５のようになる。
図５において、縦軸には駆動プーリ側押付力Ｑ₁、横軸
には被動プーリ側押付力Ｑ₂をとったものであり、特性
直線Ｘ上において、従来提案のものが点Ｐ₁であるのに
対し、本実施例のものは点Ｐ₂で示され両プーリでの押
付力が減少しており、ベルト伝達効率を向上できるもの
となっている。

【００２５】なお、この発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、例えば、皿ばねに代えて、荷重に対し
て変位を大きくできるコイルばねなどを使用した場合に
おいても適用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、入力回転増大時のＶベルトの伝達効率を向上するこ
とができるという効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すもので回転減少時の
状態を表わす断面図である。

【図２】図１に対し回転増大時の状態を表わす断面図で
ある。

【図３】図１の要部である皿ばねの断面図である。

【図４】この発明による皿ばねの性能曲線を表わす図で
ある。

【図５】この発明による変速特性線を表わす図である。

【図６】従来提案の変速プーリのスケルトン図である。

【図７】被動プーリの駆動プーリに対する回転数の変化
を表わす性能曲線図である。

【符号の説明】１駆動プーリ２被動プーリ３Ｖベルト４皿ばね５ころ６被動機械７固定片８可動片９Ｖ溝１０固定軸１６外筒１７遠心ウエイト（ころ）１８遠心ウエイト室１９回転軸２１固定片２２可動片２３Ｖ溝２４リテーナ２５軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溝幅減少用のばねを具備する可変Ｖ溝の
駆動プーリと、溝幅減少用のころを具備する可変Ｖ溝の
被動プーリと、前記両プーリに巻回されたＶベルトから
なり、入力回転増大時に前記ころに働く遠心力により被
動プーリの溝幅を減少し駆動プーリの溝幅を前記ばねの
付勢力に抗して増大するようにした変速プーリであっ
て、前記駆動プーリに遠心ウエイト具備の遠心ウエイト
室を設け、該遠心ウエイト室を、入力回転増大時に前記
遠心ウエイトに働く遠心力に基き前記ばねの付勢力を減
少するように前記ばねに対し関連構成したことを特徴と
する変速プーリ。