JPH0575444U - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの駆動力を補機に伝達するベルト式
無段変速機であって、エンジン回転数の変動及び補機の
負荷変動に応じた変速が可能であると共に、耐久性が高
く、動作が円滑であり、軽量化とコスト低減とが可能な
ものの提供を目的とする。 【構成】 この考案のベルト式無段変速機は、間隔可変
のフランジ間に装着されたベルトを介して連結されたエ
ンジン側及び補機側の変速プーリと、フライウェートの
遠心力をカム部に受けてフランジの間隔を調整しエンジ
ン回転数の変動に伴って補機側変速プーリの回転数を一
定に保つ変速手段と、各フランジを連結すると共にベル
トのトルクを受けてフランジ間隔を調整するねじ部とを
備え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、車両においてエンジンの駆動力を補機に伝達するベルト式無段変 速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

特開昭５９−１５９４５５号公報に「自動車のコンプレッサー用動力伝達装置 」が記載されている。又、特公平１−９５０５号公報に「ベルト式無段変速装置 」が記載されている。

【０００３】 前者は、変速プーリの固定フランジと可動フランジとの間にカムが配置され、 コンプレッサーの負荷が大きくなるとカムによりフランジ間隔調整が行われ、コ ンプレッサー側が増速されるように構成されたベルト式無段変速機である。又、 後者は、可動フランジと固定フランジとがボールねじで連結され、ベルトの伝達 トルクが大きくなるとボールねじの横圧力により可動フランジがベルトに押付け られてベルトの滑りを防止するように構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、前者のカムは固定フランジと一体の軸に植込まれたカムピンと可動 フランジ側のカム溝とで構成されており、従ってピンの倒れを防止するために軸 と固定フランジとを鋼製にしなければにならず、例えばアルミニウム製にして軽 量化とコスト低減とを図ることができない。又、カムピンとカム溝とが線接触を するから摩耗し易く耐久性に劣る上に摩耗によるバリが生じて可動フランジの動 きが悪くなる。又、後者においてボールねじはプーリの変速動作を円滑に行わせ るために一方の変速プーリのフランジ間隔が狭まるときは他方の変速プーリのフ ランジ間隔は拡がるように構成されて方向力が働くようになっており、回転数や 負荷の変化に応じて変速する機能がない。

【０００５】 そこで、この考案は、エンジン側の回転数変動及び補機側の負荷変動に応じた 変速が可能であると共に、耐久性が高く動作が円滑であり、軽量化とコスト低減 とが可能なベルト式無段変速機の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案のベルト式無段変速機は、間隔可変のフランジ間に装着されたベルト を介して連結されたエンジン側及び補機側の変速プーリと、フライウェートの遠 心力をカム部に受けてフランジの間隔を調整しエンジン回転数の変動に伴って補 機側変速プーリの回転数を一定に保つ変速手段と、各フランジを連結すると共に ベルトのトルクを受けてフランジ間隔を調整するねじ部とを備えたことを特徴と する。

【０００７】

【作用】

フライウェートの遠心力によりカム部に生じる力によりフランジ間隔調整が行 われ、エンジン回転数が上昇するとエンジン側変速プーリのプーリピッチ径を小 さくし補機側変速プーリのプーリピッチ径を大きくして補機の回転数を一定に保 つ。又、一般にエンジン回転数が上昇すると補機の駆動抵抗は大きくなるが、変 速手段による上記のような調整と反対向きのフランジ調整が行われるような方向 にしておけば負荷の増加に対して補機側の回転数を上昇させるような構成が得ら れる。又、反対方向のリード角により負荷の増加に応じて補機側の駆動トルクを 増加する構成も可能である。

【０００８】 又、カムピンとカム溝に代えてねじを用いたから耐久性が大幅に向上し、ねじ 部の接触面積が広く面圧が低いから変速操作時のフランジの動きが円滑であると 共に、フランジ部材を例えばアルミニウムの削出し加工にして軽量化とコスト低 減とを図ることが可能になる。

【０００９】

【実施例】

図１ないし図４により一実施例の説明をする。なお左右の方向は図１ないし図 ３での左右の方向であり、符号を付していない部材等は図示されていない。この 実施例は機械式過給機に用いられており、図１に示すようにこの機械式過給機は この実施例のベルト式無段変速機１、電磁クラッチ３、増速部５、過給機７（補 機）を備えている。

【００１０】 ベルト式無段変速機１は、ドライブプーリ９（エンジン側の変速プーリ）とド リブンプーリ１１（補機側の変速プーリ）とこれらを連結するベルト１３とを備 えている。

【００１１】 図２に拡大して示すように、ドライブプーリ９は固定フランジ１５と可動フラ ンジ１７とを備え、固定フランジ１５は中空のハブ１９にキー２１により回転不 能に連結され可動フランジ１７はハブ１９の外周側に配置されたハブ２３にキー ２５により回転不能に連結されており、可動フランジ１７はハブ１９とハブ２３ との間に形成されたねじ部２７を介し固定フランジ１５に対して軸方向移動自在 に連結されている。ハブ１９の右端部にはリテーナ２９が固定されており、リテ ーナ２９と可動フランジ１７との間にはばね３１，３３が装着され、可動フラン ジ１７を固定フランジ１５側に付勢している。ハブ１９はベルト伝動機構を介し てエンジンのクランクシャフトに連結されている。各フランジ１５，１７間には ベルト１３が装着されている。

【００１２】 ドリブンプーリ１１はハブ３５と一体の固定フランジ３７と、ハブ３５の外周 側に配置された可動フランジ３９とを備え、可動フランジ３９はハブ３５との間 に形成されたねじ部４１を介し固定フランジ３７に対して軸方向移動自在に連結 されている。ハブ３５の左端部にはリテーナ４３が固定されており、リテーナ４ ３と可動フランジ３９との間にはばね４５が装着され可動フランジ３９を固定フ ランジ３７側に付勢している。各フランジ３７，３９間にはベルト１３が装着さ れドライブプーリ９とドリブンプーリ１１とを連結している。

【００１３】 ドライブプーリ９のばね３１，３３の付勢力はドリブンプーリ１１のばね４５ の付勢力より強く、従って、他に力が働かない場合は図１のようにドライブプー リ９のプーリピッチ径Ｒ₁ が最大（フランジ間隔最小）でドリブンプーリ１１の プーリピッチ径Ｒ₂ が最小（フランジ間隔最大）の状態になる。又、各ばね３１ ，３３，４５の付勢力によって生じるベルト１３の張力によりベルト１３と各プ ーリ９，１１との滑りが抑えられる。

【００１４】 可動フランジ３９とリテーナ４３とにはカム部４７，４７が形成され、これら の間にはフライウェート４９が配置されている。ドリブンプーリ１１が回転する とフライウェート４９の遠心力がカム部４７，４７に掛ってカム力が発生し、可 動フランジ３９を固定フランジ３７側に押圧する。

【００１５】 プーリピッチ径Ｒ₁ ，Ｒ₂ はばね４５の付勢力とカム力との合計と、ばね３１ ，３３の付勢力とが釣り合う点まで変化し、ドリブンプーリ１１はこの変速比で 回転する。エンジンの回転数が上がるとカム力が増大してプーリピッチ径Ｒ₂ が 大きくプーリピッチ径Ｒ₁ が小さくなるように釣り合い点が変化し、ドリブンプ ーリ１１の回転数が下がる。又、エンジン回転数が下がるとカム力が減少してプ ーリピッチ径Ｒ₂ が小さくプーリピッチ径Ｒ₁ が大きくなるように釣り合い点が 変化し、ドリブンプーリ１１の回転数が上がる。こうして、エンジン回転数の変 動に応じて変速比が調整されてドリブンプーリ１１はほぼ一定の回転数で駆動さ れる。フライウェート４９とカム部４７とにより変速手段５１が構成されている 。

【００１６】 一方、各プーリ９，１１においてベルト１３を介して各可動フランジ１７，３ ９から各ねじ部２７，４１にトルクが掛る。各ねじ部２７，４１はトルクを受け ると変速手段５１による上記の操作と反対方向に可動フランジ１７，３９を動か すリード角が与えられている。

【００１７】 従って、ドリブンプーリ１１に連結された負荷が回転数の上昇に伴って増加す るようなものであれば、図４のグラフ５３に示すように基本的には定回転である が負荷の増大に伴って回転数が適度に上昇する特性が得られる。又、負荷の大き さを例えば重と軽の２段に切換可能なものであれば、負荷を重くしたときには回 転数の高い定回転数のグラフ５５となり負荷を軽くしたときには回転数の低い定 回転数のグラフ５７となるような特性が得られる。

【００１８】 ドリブンプーリ１１のハブ３５はベアリング５９，６１により入力軸６３に支 承されており、入力軸６３は増速部５のケーシング６５にベアリング６７を介し て支承されている。又、電磁クラッチ３は図３に拡大して示したようにケーシン グ６５に支持された電磁石６９と一対のクラッチ部材７１，７３とを備えており 左のクラッチ部材７１はボルト７５によりばね７７を介して固定フランジ３７に 連結されて、右のクラッチ部材７３は入力軸６３にスプライン係合されている。 電磁石６９を励磁するとクラッチ部材７１はばね７７の力に抗して吸引されクラ ッチ部材７３と接触し、ドリブンプーリ１１は入力軸６３に連結される。励磁を 停止するとクラッチ部材７１はばね７７の力で左へ戻り、ドリブンプーリ１１は 入力軸６３が切離される。

【００１９】 増速部５はプラネタリーギヤ式の増速機構であり、インターナルギヤ７９は入 力軸６３の右端に一体形成され、サンギヤ８１は過給機７の回転軸８３の左端部 に形成されている。ピニオンギヤ８５はベアリング８７を介してピニオンシャフ ト８９に支承され、ピニオンシャフト８９は抜け止め手段９１を施されてケーシ ング６５のボス部９３に支持されている。回転軸８３はベアリング９５によりボ ス部９３に支承されている。

【００２０】 過給機７は遠心式のエアコンプレッサであり、インペラ９７はコンプレッサケ ーシング９９内で回転軸８３の右端側に固定され回転軸８３の右端部には脱落防 止部材１０１が加締められている。コンプレッサケーシング９９はケーシング６ ５の円周溝１０３に係合した連結部材１０５と連結部材１０５をコンプレッサケ ーシング９９に固定するボルト１０７とを介してケーシング６５に取付けられて いる。

【００２１】 エンジンの駆動力はベルト式無段変速機１と電磁クラッチ３とを介して増速部 ５に伝達され、増速されて過給機７を回転駆動する。過給機７は圧力を高めた吸 気をエンジンに供給する。過給機７の負荷は回転数の上昇に伴って増加するから 、図４のグラフ５３のような特性となり、負荷が大きくなる程回転数が上昇する 。又、アクセルを踏み込むと回転が上り切るまで過給機７の負荷は一時的に急上 昇しこれに応じてグラフ５３には矢印１０９のような凸部が生じて回転数が上昇 し過給機７の回転数が上り切ると再びグラフ５３に戻る。

【００２２】 この考案は、従来例のカムピンとカム溝に代えて、ねじを用いたから耐久性が 大幅に向上し、ねじ部は接触面積が広く面圧が低いから変速時のフランジの動き が円滑である。又、カムピンを用いないからフランジ部材を例えばアルミニウム 棒からの削出し加工にすることが可能で、軽量化とコスト低減とが可能になる。

【００２３】 なお、ねじ部のリード角を上記実施例と反対方向にすれば、補機側の負荷が増 加したときに変速手段と同方向のフランジ間隙調整が行われて補機の駆動トルク が増す方向に変速が行われる。

【００２４】 各補機の特性により負荷増加時に回転数を上げる機械とトルクを増す構成とを 選択できる。

【００２５】 又、ねじ部はボールねじでもよい。又、ねじ部は一方の変速プーリにだけ設け てもよい。

【００２６】

【考案の効果】

この考案はエンジンの駆動力を補機に伝達するベルト式無段変速機であって、 フライウェートとその遠心力を受けるカムとによりエンジン回転数の変動に対し て補機側の回転数を一定に保つ変速手段を備えると共に各フランジを連結するね じ部により負荷の変動に応じた変速が行われるように構成したから、エンジン回 転数の変動に対しては補機の回転数をほぼ一定に保ちながら負荷の変動に対して 回転数を上昇させるかあるいはトルクを増加させることができる。

【００２７】 又、従来例のカムピンとカム溝に代えてねじ部を用いたことにより、耐久性が 向上し変速時の動作が円滑であると共に部材に軽合金を用いることが可能になり 、軽量化とコスト低減とが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を用いた機械式過給機を示す断面図で
ある。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１の他の部分の拡大図である。

【図４】この実施例の特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ベルト式無段変速機 ７ 過給機（補機） ９ ドライブプーリ（エンジン側の変速プーリ） １１ ドリブンプーリ（補機側の変速プーリ） １３ ベルト １５，３７ 固定フランジ（フランジ） １７，３９ 可動フランジ（フランジ） ２７，４１ ねじ部 ４７ カム部 ４９ フライウェート ５１ 変速手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔可変のフランジ間に装着されたベル
   トを介して連結されたエンジン側及び補機側の変速プー
   リと、フライウェートの遠心力をカム部に受けてフラン
   ジの間隔を調整しエンジン回転数の変動に伴って補機側
   変速プーリの回転数を一定に保つ変速手段と、各フラン
   ジを連結すると共にベルトのトルクを受けてフランジ間
   隔を調整するねじ部とを備えたことを特徴とするベルト
   式無段変速機。