JPH0599290A

JPH0599290A - 変速装置

Info

Publication number: JPH0599290A
Application number: JP3054942A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Miyata; 博文宮田
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1993-04-20
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JP2620418B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ベルト式変速装置の変速操作力を低減する。【構成】駆動及び従動プーリ３，８の可動シーブ６，
１１背面側にそれぞれ該可動シーブ６，１１を駆動する
カム機構１４，２３を配設し、両カム機構１４，２３を
互いに連動させる変速切換機構３７を設ける。さらに、
伝動トルクの作用により駆動側回転軸１と駆動プーリ３
の可動シーブ６とを相対回転させて、可動シーブ６を固
定シーブ５に接近させる推力を発生させる機構５０を設
け、この推力により駆動側発生推力Ｆ1 を低減して、そ
の従動側発生推力Ｆ2 との差を小さくし、操作力を低減
する。又は、従動側回転軸２と従動プーリ８の可動シー
ブ１１とを相対回転させて、可動シーブ１１を固定シー
ブ１０から離隔させる推力Ｆ′を発生させる機構を設
け、この推力Ｆ′により従動側発生推力Ｆ2 を増大し
て、その駆動側推力Ｆ1 との差を小さくし、操作力を低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ベルトに対するプー
リの有効径を変えて１対の回転軸間の変速比を変化させ
るようにしたベルト式変速装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のベルト式変速装置は
伝動装置として広く採用されている。その１例として、
互いに平行に配置された１対の回転軸の各々に、回転軸
に対して回転一体にかつ摺動不能に固定された固定シー
ブと、各軸に可動シーブとの間にＶ字状のベルト溝を形
成するように対向配置されて回転一体にかつ摺動可能に
支持された可動シーブとからなる可変プーリを設けると
ともに、これら両可変プーリのベルト溝間にベルトを巻
き掛け、各可変プーリの可動シーブを軸方向に移動させ
て固定シーブに接離させ、両シーブ間のベルト溝に巻き
掛けられるベルトに対する有効半径を変えることによ
り、両回転軸間の変速比を可変制御するようにしたもの
は知られている。

【０００３】このベルト式変速装置においては、一般的
に、一方の回転軸上の可変プーリを駆動プーリとし、そ
の可動シーブを例えば油圧やカム機構を利用した駆動機
構によって軸方向に移動させることにより、その駆動プ
ーリの有効径を変える一方、他方の回転軸上の可変プー
リは従動プーリとし、その可動シーブをスプリングのば
ね力によって固定シーブ側に付勢して、上記駆動プーリ
の有効径の変化に伴うベルトの位置変動に応じて従動プ
ーリの有効径を自動的に調整するようになされている。

【０００４】しかし、このように従動プーリの可動シー
ブにスプリングによって付勢力を与える場合には種々の
問題が生じることから、本出願人は、前に、駆動及び従
動プーリの可動シーブ背面側にそれぞれ該可動シーブを
駆動するカム機構を配設し、両カム機構を互いに連動さ
せる変速切換機構を設け、ベルトの緩み側スパンを所定
の押圧力で押圧することにより、互いに同期して逆方向
に開閉する両プーリ間の開閉推力を部分的に相殺し合
い、その残りを変速操作力として、変速操作力を軽減で
きるようにしたものを提案している（特願昭６２―１９
４１１０明細書及び図面参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、車
両においてエンジンにより駆動される補機（例えば発電
用オルタネータ）の回転速度を上記の如きベルト式変速
装置で制御することが注目されている。すなわち、エン
ジンはアイドリング域から高回転域まで広い回転域で回
転するが、変速比をベルト式変速装置で無段階に切り換
えることで、上記のようなエンジンの回転変動に拘ら
ず、補機を略一定の速度で回転させることができる。こ
の場合、変速装置の変速比を制御するアクチュエータと
して、電動モータ、エンジン駆動により発生する作動油
を受ける油圧シリンダ、エンジン回転による遠心力を利
用するカム機構、吸気負圧を導入するダイアフラム装置
等があるが、通常、吸気負圧は、エンジン（ガソリンエ
ンジン）であれば必ず発生し、スロットル弁に対して敏
感に反応し、最大となるのが減速時又はアイドリング時
であり、エンジンの運転中でないと発生しないという特
性を持っていて、車両への適用が容易である等の利点が
あることから、ダイアフラム装置が採用される。

【０００６】しかし、反面では、ダイアフラム装置の出
力は小さいものであり、この出力不足を補うために、ダ
イアフラム装置自体が大型にならざるを得ず、車両への
搭載性で問題がある。これらの点で、変速装置の操作力
はより小さいことが要求されるが、上記提案のもので
も、操作力の低減が十分とは言えず、さらに改良の余地
があった。

【０００７】すなわち、上記提案のものについて、駆動
側及び従動側にそれぞれ発生する推力の関係を具体的に
示すと図１０のようになり、変速操作力として駆動側の
荷重（駆動側発生推力）から従動側荷重（従動側発生推
力）を引いた差よりも大きな外力を与えることで、変速
操作することができる。従って、両発生推力の差を小さ
くして、駆動側発生推力が従動側発生推力よりも若干大
きい理想状態（図１０のＩ線で示す）にすることが操作
力の大幅な低減に繋がる。しかし、実際には、変速装置
の低速状態（同Ｌ線で示す）、中速状態（同Ｍ線で示
す）及び高速状態（同Ｈ線で示す）のいずれでも常に駆
動側発生推力が従動側発生推力よりもかなり大きくなっ
ており、操作力が依然として大きいことが判る。尚、図
１０のＢ線は駆動側発生推力と従動側発生推力とが等し
いバランス状態を示している。

【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記変速装置の操作力をさらに低減す
る手段を講じることで、駆動側発生推力と従動側発生推
力との関係を理想状態に近付け得るようにし、エンジン
の吸気負圧を利用するダイアフラム装置であっても、そ
れを大型化することなく、容易に変速できるようにする
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、上記提案の変速装置におい
て、駆動側及び従動側にそれぞれ発生する推力の差が変
速操作力として関与していることに着目し、駆動プーリ
の可動シーブと回転軸とを係止部材及びそれと係合する
傾斜係合溝により相対回転可能に係合させて、両者の相
対回転により新たな推力を発生させ、この推力により駆
動側発生推力を低減してその従動側発生推力との差を小
さくすることにより、操作力を低減するようにした。

【００１０】具体的には、この発明では、互いに平行に
配置された１対の回転軸上にそれぞれ設けられ、各々、
回転軸に回転一体にかつ摺動不能に固定された固定シー
ブ、及び該固定シーブとの間にベルト溝を形成するよう
に、回転軸に軸方向に摺動可能に支持された可動シーブ
からなる駆動及び従動プーリと、これら駆動及び従動プ
ーリのベルト溝間に巻き掛けられたベルトとを備え、各
プーリの可動シーブを相対向する固定シーブに対し接離
させて各プーリのベルトに対する有効半径を変化させる
ことにより、両回転軸間の変速比を可変とした変速装置
が前提である。

【００１１】そして、上記駆動及び従動プーリの各可動
シーブ背面側にそれぞれ配置され、各々、端部に傾斜カ
ム面を有しかつ回転軸と同心円筒状の第１カムと、端部
に上記第１カムの傾斜カム面に摺接する摺接部を有しか
つ回転軸と同心円筒状の第２カムとからなり、上記第１
及び第２カムの一方が可動シーブに軸方向に移動一体に
かつ相対回転可能に連結され、他方が回転軸の軸方向に
移動不能にかつ相対回転可能に配置され、両カムの一方
は回転軸回りに回動可能な回動カムとされる一方、他方
は固定体に連結されて回動不能な固定カムとされ、上記
回動カムの固定カムとの相対回転により可動シーブを固
定シーブに接近するように移動させる駆動及び従動側カ
ム機構を設ける。

【００１２】また、上記駆動及び従動プーリの一方の可
動シーブが対向する固定シーブに接近すると他方の可動
シーブが対向する固定シーブから離れるように上記両カ
ム機構の回動カムを互いに連係して回動させて、両回転
軸間の変速比を変化させる変速切換機構を設ける。

【００１３】さらに、上記駆動及び従動プーリ間に配置
され、両プーリ間に巻き掛けられるベルトの緩み側スパ
ンを該ベルトが各プーリのベルト溝に食い込むように押
圧するベルト押圧機構を設ける。

【００１４】また、上記駆動側回転軸の外周又は駆動プ
ーリにおける可動シーブのボス部内周の一方に突設され
た係止部材と、他方に回転軸の軸心に対し傾斜して形成
され、上記係止部材に係合する係合溝とからなり、駆動
側回転軸に伝動トルクが働いたときに回転軸の駆動プー
リの可動シーブとの相対回転により、可動シーブを固定
シーブに接近させる推力を発生させる駆動側推力発生機
構を設けたことを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明では、駆動側推力発生機構
を上記請求項１の発明の構成に代えてトルクカムで構成
する。

【００１６】つまり、この発明では、駆動側推力発生機
構は、駆動側回転軸の外周又は駆動プーリにおける可動
シーブのボス部の一方に回転一体に設けられた摺接部材
と、他方に一体的に設けられ、上記摺接部材に摺接する
カム面を有するトルクカムとからなり、駆動側回転軸に
伝動トルクが働いたときに回転軸の駆動プーリの可動シ
ーブとの相対回転により、可動シーブを固定シーブに接
近させる推力を発生させるように構成されている。

【００１７】請求項３の発明では、推力発生機構を従動
側に設けて従動側発生推力を増大させ、その駆動側発生
推力との差を低減するようにした。

【００１８】すなわち、この発明では、上記請求項１の
発明の変速装置において、駆動側推力発生機構に代え、
従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部内周の一方に突設された係止部材と、他方に回
転軸の軸心に対し傾斜して形成され、上記係止部材に係
合する係合溝とからなり、従動側回転軸に伝動トルクが
働いたときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対
回転により、可動シーブを固定シーブから離隔させる推
力を発生させる従動側推力発生機構を備える。

【００１９】請求項４の発明では、従動側推力発生機構
を上記請求項３の発明の構成に代えてトルクカムで構成
する。

【００２０】すなわち、この発明では、請求項２の発明
の変速装置において、駆動側推力発生機構に代え、従動
側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブのボ
ス部の一方に回転一体に設けられた摺接部材と、他方に
一体的に設けられ、上記摺接部材に摺接するカム面を有
するトルクカムとからなり、従動側回転軸に伝動トルク
が働いたときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相
対回転により、可動シーブを固定シーブから離隔させる
推力を発生させる従動側推力発生機構を備える。

【００２１】請求項５の発明では、上記請求項１の発明
に、請求項３の発明の構成の従動側推力発生機構を加え
る。

【００２２】請求項６の発明では、上記請求項１の発明
に、請求項４の発明の構成の従動側推力発生機構を加え
る。

【００２３】請求項７の発明では、上記請求項２の発明
に、請求項３の発明の構成の従動側推力発生機構を加え
る。

【００２４】請求項８の発明では、上記請求項２の発明
に、請求項４の発明の構成の従動側推力発生機構を加え
る。

【００２５】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、駆動
プーリにおける可動シーブのボス部内周に形成される係
合溝は駆動側回転軸の軸心に対し傾斜しているので、変
速装置の伝動時に駆動側回転軸に伝動トルクが働いて、
回転軸が可動シーブと相対回転すると、それに伴い、係
合溝とそれに係合する係止部材との間に、可動シーブを
固定シーブに接近させる推力が発生する。この推力は駆
動側発生推力と逆方向にそれを低減するように作用する
ので、駆動側発生推力の従動側発生推力との差が小さく
なり、このことで変速操作力を大幅に低減することがで
きる。

【００２６】請求項２の発明では、駆動側回転軸に伝動
トルクが働いて、回転軸が可動シーブと相対回転する
と、それに伴い、トルクカムとそのカム面に摺接する摺
接部材との間に、可動シーブを固定シーブに接近させる
推力が発生し、よって駆動側発生推力と従動側発生推力
との差を小さくすることができる。

【００２７】請求項３の発明では、従動プーリにおける
可動シーブのボス部内周に形成される係合溝は従動側回
転軸の軸心に対し傾斜しているので、変速装置の伝動時
に従動側回転軸に伝動トルクが働いて、回転軸が可動シ
ーブと相対回転すると、それに伴い、係合溝とそれに係
合する係止部材との間に、可動シーブを固定シーブから
離隔させる推力が発生する。この推力は従動側発生推力
と同じ方向にそれを増大するように作用するので、その
駆動側発生推力との差が小さくなり、変速操作力を大幅
に低減することができる。

【００２８】請求項４の発明では、従動側回転軸に伝動
トルクが働いて、回転軸が可動シーブと相対回転する
と、それに伴い、トルクカムとそのカム面に摺接する摺
接部材との間に、可動シーブを固定シーブから離隔させ
る推力が発生し、よって駆動側発生推力と従動側発生推
力との差を小さくできる。

【００２９】請求項５、６、７又は８の発明では、駆動
側においては、上記と同様に、駆動側回転軸に伝動トル
クが働いて回転軸が可動シーブと相対回転すると、可動
シーブを固定シーブに接近させる推力が発生して、駆動
側発生推力が低減する。また、これと同時に、従動側に
おいては、同様に、従動側回転軸に伝動トルクが働いて
回転軸が可動シーブと相対回転すると、可動シーブを固
定シーブから離隔させる推力が発生して、従動側発生推
力が増大する。これらの相乗効果により、駆動側発生推
力と従動側発生推力との差がさらに小さくなり、よって
変速操作力をより一層低減することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３１】図３及び図４は本発明の実施例１に係る変
速装置の全体構成を示し、この実施例では、車両の補機
駆動用の変速装置として使用している。両図において、
１は一方の回転軸としての駆動軸で、図外の車載エンジ
ンに駆動連結されている。２は他方の回転軸としての従
動軸で、図外の補機（例えば発電用オルタネータ）に駆
動連結されている。両軸１，２は互いに平行に配置され
ている。

【００３２】上記駆動軸１には駆動プーリ３が設けられ
ている。この駆動プーリ３は、駆動軸１にキー４により
回転一体にかつ摺動不能に固定されたフランジ状の固定
シーブ５と、該固定シーブ５に対向するように駆動軸１
にボス部６ａにて摺動可能に結合されたフランジ状の可
動シーブ６とからなり、これら両シーブ５，６間には断
面Ｖ字状のベルト溝７が形成されている。

【００３３】一方、上記従動軸２上には従動プーリ８が
設けられている。この従動プーリ８は、上記駆動プーリ
３と同様の構成であり、従動軸２にキー９により回転一
体にかつ摺動不能に固定されたフランジ状の固定シーブ
１０と、該固定シーブ１０に上記駆動軸１上の駆動プー
リ３における固定シーブ５に対する可動シーブ６の対向
方向と逆方向でもって対向するように従動軸２にボス部
１１ａにて摺動可能にかつ回転一体にキー１２により結
合されたフランジ状の可動シーブ１１とからなり、両シ
ーブ１０，１１間にはベルト溝１３が形成されている。
そして、上記駆動プーリ３のベルト溝７と従動プーリ８
のベルト溝１３との間にはＶベルトＢが巻き掛けられて
おり、駆動及び従動プーリ３，８の各可動シーブ６，１
１をそれぞれ固定シーブ５，１０に対して接離させて各
プーリ３，８のプーリ径（ＶベルトＢに対する有効半
径）を変更する。例えば駆動プーリ３の可動シーブ６を
固定シーブ５に接近させ、かつ従動プーリ８の可動シー
ブ１１を固定シーブ１０から離隔させたときには、駆動
プーリ３のプーリ径を従動プーリ８よりも大きくするこ
とにより、駆動軸１の回転を従動軸２に増速して伝達す
る。一方、逆に、駆動プーリ３の可動シーブ６を固定シ
ーブ５から離隔させ、かつ従動プーリ８の可動シーブ１
１を固定シーブ１０に接近させたときには、駆動プーリ
３のプーリ径を小にし、従動プーリ８のプーリ径を大き
くすることにより、駆動軸１の回転を減速して従動軸２
に伝えるようになされている。

【００３４】上記駆動軸１上には、駆動プーリ３におけ
る可動シーブ６を固定シーブ５に対して接離させるため
の駆動側カム機構１４が設けられている。このカム機構
１４は、可動シーブ６のボス部６ａ上にベアリング１５
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
支持された第１カムとしての円筒カム１６を有する。こ
のカム１６はその駆動プーリ３と反対側端面に１対の傾
斜カム面１６ａ，１６ａが円周方向に等角度間隔（１８
０°間隔）をあけて形成され、外周には回動レバー１７
が回動一体に突設されている。

【００３５】また、駆動軸１の他端外周には第２カムと
しての円筒状ローラ取付台１８がベアリング（図示せ
ず）を介して駆動軸１に対し相対回転可能に配置されて
いる。このローラ取付台１８の外周にはその半径方向に
延びる２つのピン１９，１９が直径方向に対向して一体
的に取り付けられている。各ピン１９のヘッド側はロー
ラ取付台１８から突出していて、その突出部分に、上記
カム１６の各カム面１６ａに当接して転動するカム用ロ
ーラ２０（摺接部）が回転可能に支持されている。

【００３６】さらに、図４に示すように、上記ローラ取
付台１８の外周には取付フランジ２１が一体に突設さ
れ、該フランジ２１の先端はピン２２を介して例えば車
体等の固定体（図示せず）に連結されていて、ローラ取
付台１８が駆動軸１に対し軸方向に移動不能にかつ回転
不能に固定されている。

【００３７】一方、従動軸２上には、従動プーリ８の可
動シーブ１１を固定シーブ１０に対して接離させるため
の従動側カム機構２３が設けられている。この従動側カ
ム機構２３は、上記駆動側カム機構１４と同様の構成
で、可動シーブ１１のボス部１１ａ上にベアリング２４
を介して回転可能にかつ摺動不能に外嵌合支持された第
１カムとしての円筒カム２５を有し、このカム２５の従
動プーリ８と反対側端面には１対の傾斜カム面２５ａ，
２５ａが形成され、その外周には回動レバー２６が回動
一体に取り付けられている。回動レバー２６の先端には
連結部材２７がボルト２８，２８により取り付けられ、
その連結部材２７の先端は、エンジンの吸気負圧で作動
する図外のダイアフラム装置（アクチュエータ）に連結
されている。また、上記従動軸２の他端外周にはベアリ
ング（図示せず）を介してローラ取付台２９（第２カ
ム）が支持され、該ローラ取付台２９の外周には取付フ
ランジ３０が一体に突設され、該フランジ３０の先端は
図４に示す如くピン３１を介して固定体に連結されてお
り、ローラ取付台２９は固定体に固定されて軸方向に移
動不能にかつ回転不能とされている。このローラ取付台
２９の外周にはその半径方向に延びる１対のピン３２，
３２が円周方向に等間隔をあけて取り付けられ、該各ピ
ン３２のローラ取付台２９からの突出部分には上記カム
２５の各カム面２５ａに当接するカム用ローラ３３（摺
接部）が回転可能に支持されている。

【００３８】そして、上記駆動側カム機構１４の回動レ
バー１７先端にはリンクボール３４が回動可能に支持さ
れている。該リンクボール３４には直棒状のリンク３５
の一端が螺合締結されている。このリンク３５は従動軸
２側に延びていて、その他端は上記連結部材２７にリン
クボール３６を介して従動軸２と平行の回転中心をもっ
て回転可能に連結されている。上記リンクボール３４，
３６及びリンク３５により変速切換機構３７が構成され
ており、ダイアフラム装置の切換操作に応じて、変速切
換機構３７で各カム機構１４，２３における円筒カム１
６，２５を互いに連係して可動シーブ６，１１のボス部
６ａ，１１ａ周りに回動させ、そのカム面１６ａ，２５
ａ上でカム用ローラ２０，３３を転動させることによ
り、可動シーブ６，１１を軸方向に移動させて固定シー
ブ５，１０に対し互いに相反して接離させ、そのベルト
溝７，１３の有効半径つまりプーリ３，８のプーリ径を
可変とし、駆動及び従動軸１，２間の変速比を変化させ
るようにしている。

【００３９】また、図４に示すように、上記駆動及び従
動プーリ３，８間には、両プーリ３，８間に張られたベ
ルトＢの１対のスパンＢ₁，Ｂ₂のうち駆動プーリ３の
駆動力が従動プーリ８に伝達されるときの緩み側スパン
Ｂ₂をその背面から押圧するベルト押圧機構４０が配設
され、この押圧機構４０によりベルトＢに張力を与える
ことでベルト推力を発生する。ベルト押圧機構４０は、
図１に示すように、ボス部４２ａが上記駆動プーリ３に
おける固定シーブ５のボス部５ａ上にベアリング４１，
４１を介して揺動可能に支持されたアーム４２と、該ア
ーム４２の先端部に駆動軸１と平行に取り付けられた軸
４３と、この軸４３にベアリング４４，４４を介して回
転可能に支承されたローラ４５とを備えている。そし
て、図示しないが、上記アーム４２の中間部と固定体と
の間には、アーム４２をローラ４５がベルト緩み側スパ
ンＢ₂背面を押圧するように図３で反時計回り方向に回
動付勢するばねが伸装され、このばねの付勢力は、上記
ローラ４５がベルトＢの緩み側スパンＢ₁を、該緩み側
スパンＢ₁に発生する最大張力よりも大きい張力で押圧
するように設定されており、この張力によりベルト推力
を発生させるようにしている。

【００４０】さらに、この発明の特徴として、図１に示
すように、駆動軸１に伝動トルクが働いたときに、駆動
プーリ３の可動シーブ６を固定シーブ５に接近させる推
力Ｆを発生させる駆動側推力発生機構５０が構成されて
いる。すなわち、駆動軸１外周において、可動シーブ６
の摺動範囲には係止部材としての１対の係止ピン５１，
５１が駆動軸１の直径方向に対向して突設されている。
一方、可動シーブ６のボス部６ａ内周には上記係止ピン
５１，５１にそれぞれ係合する１対の係合溝５２，５２
が凹設され、この各係合溝５２と係止ピン５１，５１と
の係合により可動シーブ６が駆動軸１に対し摺動可能に
かつ所定角度だけ相対回転可能に連結されている。上記
各係合溝５２は、図２に示すように駆動軸１の軸心に対
し傾斜して形成されており、この係合溝５２の傾斜によ
り、駆動軸１に伝動トルクが働いたときに、可動シーブ
６を駆動軸１と所定角度だけ相対回転させて、この相対
回転により可動シーブ６を固定シーブ５に接近させる推
力Ｆを発生させるようにしている。

【００４１】尚、図１では、駆動軸１の軸心の右側を低
速状態で、また左側を高速状態でそれぞれ示している。

【００４２】また、図１及び図２中、５３は上記係止ピ
ン５１に回転可能に支持されたローラで、係合溝５２の
側面に接触して転動する。

【００４３】また、上記ベルト押圧機構４０のローラ４
５は、上記駆動及び従動軸１，２と平行な方向に移動す
るＶベルトＢの外周面に常時接触するように軸方向の長
さが長いものに形成されている。

【００４４】次に、上記実施例の作動について説明す
る。

【００４５】エンジンの動力を補機に伝達する駆動状態
においては、ベルト押圧機構４０におけるばねの付勢力
によりアーム４２が図４で反時計回り方向に付勢され、
その先端のローラ４５がベルトＢの緩み側スパンＢ₁背
面を押圧し、この押圧によりベルトＢに張力が付与され
る。この張力は緩み側スパンＢ₂に発生する最大張力よ
りも大きいため、このベルト張力によりベルトＢのプー
リ３，８に対するくさび効果が生じて推力が発生し、こ
の推力により駆動プーリ３から従動プーリ８にベルトＢ
を介して動力が伝達される。

【００４６】そして、例えば、エンジンの回転を減速し
て補機に伝達する低速状態（図５（ａ）参照）とすると
きには、ダイアフラム装置の作動により変速切換機構３
７を切換操作して連結部材２７を低速位置(Lo)に位置付
ける。この連結部材２７は従動側カム機構２３における
カム２５外周の回動レバー２６に連結されているので、
上記低速位置(Lo)への切換操作に伴い、上記カム２５が
そのカム面２５ａ上で各カム用ローラ３３を転動させな
がら従動プーリ８の可動シーブ１１のボス部１１ａ周り
に一方向に回動する。これにより、上記カム面２５ａが
ローラ３３に押されて、カム２５が図３で下方向に従動
軸２上を移動し、該カム２５にベアリング２４を介して
移動一体の可動シーブ１１が同方向に移動して固定シー
ブ１０に接近する。このことにより従動プーリ８が閉じ
てそのプーリ径が増大し、このプーリ径の増大によりＶ
ベルトＢが従動プーリ８側に引き寄せられる。

【００４７】また、上記連結部材２７にはリンク３５及
びリンクボール３４，３６を介して回動レバー１７が駆
動連結されているため、上記低速位置(Lo)への切換えに
伴い、上記従動プーリ８の可動シーブ１１の動きに同期
して、駆動側カム機構１４のカム１６が駆動軸１上を上
記従動側カム機構２３のカム２５と同じ一方向に回動す
る。このカム１６の回動によりカム用ローラ２０に対す
る押圧がなくなる。このため、上記従動プーリ８側に移
動するベルトＢの張力により、カム１６及びそれにベア
リング１５を介して連結されている可動シーブ６は固定
シーブ５から離れる方向（図３で下方向）に駆動軸１上
を移動し、この両シーブ５，６の離隔により駆動プーリ
３が開いてプーリ径が減少する。これらの結果、駆動プ
ーリ３のプーリ径が従動プーリ８よりも小さくなり、駆
動軸１の回転が減速されて従動軸２に伝達される。

【００４８】また、逆に、エンジンの回転を増速して補
機に伝達する高速状態（図５（ｂ）参照）では、ダイア
フラム装置の作動により連結部材２７を高速位置(Hi)に
位置付ける。この切換えに伴い、上記駆動側カム機構１
４のカム１６がそのカム面１６ａ上でカム用ローラ２０
を転動させながら駆動プーリ３における可動シーブ６の
ボス部６ａ周りに他方向に回動する。このカム１６の回
動によりカム面１６ａがカム用ローラ２０に押されて図
３で上方向に駆動軸１上を移動し、可動シーブ６も同方
向に移動して固定シーブ５に接近し、このことにより駆
動プーリ３が閉じてプーリ径が増大する。このプーリ径
の増大によりＶベルトＢが駆動プーリ３側に引き寄せら
れる。

【００４９】また、上記可動シーブ６の動きに同期し
て、従動側カム機構２３のカム２５が該従動軸２上を上
記カム１６と同じ他方向に回動し、このカム２５の回動
によりカム用ローラ３３に対する押圧がなくなり、ベル
トＢの張力により従動プーリ８の可動シーブ１１がカム
２５と共に固定シーブ１０から離れる方向（図３で上方
向）に従動軸２上を移動する。この両シーブ１０，１１
の離隔により従動プーリ８が開いてそのプーリ径が減少
する。その結果、駆動プーリ３のプーリ径が従動プーリ
８よりも大きくなり、駆動軸１の回転が増速されて従動
軸２に伝達される。

【００５０】この場合、ＶベルトＢの緩み側スパンＢ₁
の背面をベルト押圧機構２５のローラ４５によって押圧
付勢することにより、該ＶベルトＢに張力が与えられ、
この張力によりベルト推力が発生するとともに、駆動及
び従動プーリ３，８の双方における可動シーブ６，１１
を変速切換機構３７による機械的な駆動によって軸方向
に移動させるので、図６に示すように、駆動及び従動プ
ーリ３，８でそれぞれ発生する発生推力Ｆ1 ，Ｆ2 （Ｆ
1 ＞Ｆ2 ）は方向が逆になり、この両発生推力Ｆ1 ，Ｆ
2 が部分的に互いに相殺し合い、残りが操作力となる。
そして、駆動プーリ３における可動シーブ６は駆動軸１
に対し係合溝５２の係止ピン５１との係合により結合さ
れ、可動シーブ６のボス部６ａ内周に形成される係合溝
５２は駆動軸１の軸心に対し傾斜しているので、伝動時
に駆動軸１に伝動トルクが働いて駆動軸１が可動シーブ
６と相対回転したとき、それに伴い、係合溝５２と係止
ピン５１との間に可動シーブ６を固定シーブ５に接近さ
せる推力Ｆが発生する。この推力Ｆは図６に示す如く上
記駆動側発生推力Ｆ1 とは逆方向にそれを低減するよう
に作用するので、その分だけ駆動側発生推力Ｆ1 の従動
側発生推力Ｆ2 との差が小さくなり、両発生推力Ｆ1 ，
Ｆ2 の関係は図１０に示す理想状態に近付く。従って、
両推力Ｆ1 ，Ｆ2 の差である変速操作力を大幅に低減で
きることになり、出力の小さいダイアフラム装置であっ
ても変速操作をスムーズに行うことができ、ダイアフラ
ム装置やその他の制御機器のコンパクト化を図ることが
できる。尚、上記実施例では、係止ピン５１を駆動軸１
に、また係合溝５２を可動シーブ６にそれぞれ設けた
が、逆に、係止ピン５１を可動シーブ６に、また係合溝
５２を駆動軸１にそれぞれ設けるようにしてもよい。

【００５１】図７及び図８は実施例２を示し、駆動側推
力発生機構５０′の構造を変えたものである。尚、図１
と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明
は省略する。

【００５２】この実施例では、駆動軸１の可動シーブ６
側の端部外周にはその半径方向に延びる２つのピン５
３，５３が直径方向に対向して一体的に取り付けられて
いる。各ピン５３のヘッド側は駆動軸１から突出してい
て、その突出部分に摺接部材としてのローラ５４が回転
可能に支持されている。一方、駆動プーリ３における可
動シーブ６のボス部６ａの背面側端部にはボス部６ａと
同心円筒状のトルクカム５５が一体的に取り付けられて
いる。このトルクカム５５の背面側端部には上記ローラ
５４，５４をそれぞれ転動状態で摺接係合させる１対の
カム面５５ａ，５５ａが直径方向に対向して切欠形成さ
れている。この各カム面５５ａは、図８に示すようにト
ルクカム５５（駆動軸１）の軸心に対して傾斜してお
り、このトルクカム５５のカム面５５ａとローラ５４と
の係合により、上記実施例と同様に、駆動軸１に伝動ト
ルクが働いたときに駆動軸１の可動シーブ６とを相対回
転させて可動シーブ６を固定シーブ５に接近させる推力
Ｆを発生させるようになっている。この実施例での他の
構成は実施例１と同様である。

【００５３】したがって、この実施例においては、駆動
プーリ３における可動シーブ６はトルクカム５５に一体
化され、このトルクカム５５のカム面５５ａ，５５ａは
それぞれ駆動軸１に支持したローラ５４，５４に係合さ
れ、上記カム面５５ａはトルクカム５５の軸心に対し傾
斜しているので、伝動時に駆動軸１に伝動トルクが働い
て駆動軸１が可動シーブ６と相対回転すると、トルクカ
ム５５とローラ５４との間に可動シーブ６を固定シーブ
５に接近させる推力Ｆが発生する。この推力Ｆは上記実
施例１と同様に、駆動側発生推力Ｆ1 とは逆方向にそれ
を低減するように作用するので、駆動側発生推力Ｆ1 の
従動側発生推力Ｆ2 との差が小さくなる。よって、両推
力Ｆ1 ，Ｆ2 の差である変速操作力を大幅に低減するこ
とができる。

【００５４】尚、この実施例においても、トルクカム５
５及びローラ５４を駆動軸１と可動シーブ６との間で逆
転させてもよい。

【００５５】上記各実施例では、推力発生機構５０を駆
動側のみに設けているが、従動側に設けることもでき
る。この推力発生機構を従動側に設けるには、上記実施
例１の係止ピン５１及びそれと係合する係合溝５２と同
様の構成の従動側推力発生機構、又は実施例２のトルク
カム５５を有する構成と同様の従動側推力発生機構のい
ずれかを従動プーリ８の可動シーブ１１と従動軸２との
間に介在させ、この従動側推力発生機構により、従動軸
２に伝動トルクが働いたときに従動軸２と従動プーリ８
の可動シーブ１１との相対回転により、該可動シーブ１
１を固定シーブ１０から離隔させる推力Ｆ′を発生させ
るようにすればよい。

【００５６】こうして従動側推力発生機構を設けること
により、変速装置の伝動時に従動軸２に伝動トルクが働
いて、従動軸２が可動シーブ１１と相対回転すると、係
合溝とそれに係合する係止ピンとの間、又はトルクカム
とローラとの間に、可動シーブ１１を固定シーブ１０か
ら離隔させる推力Ｆ′が発生する。この推力Ｆ′は、上
記実施例１，２の如く駆動側発生推力Ｆ1 と逆方向にそ
れを低減するように作用するのではなく、図９に示すよ
うに従動側発生推力Ｆ2 と同方向にそれを増大するよう
に作用する。従って、このときでも駆動側及び従動側の
発生推力Ｆ1 ，Ｆ2 間の差は小さくなり、変速操作力を
大幅に低減することができる。

【００５７】さらには、推力発生機構を駆動側及び従動
側の双方に設けてもよい。この場合、上記実施例１又は
２の構成に、上記説明した従動側推力発生機構を組み合
わせることとなる。この組合せは下記の表１の〜に
示すように４通りあり、スペースや製造コスト等に応じ
て適宜選択すればよい。

【００５８】

【表１】

【００５９】このように駆動側及び従動側にそれぞれ推
力発生機構を設けると、相乗効果が得られる。つまり、
駆動側においては、駆動軸１の駆動プーリ３の可動シー
ブ６との相対回転により該可動シーブ６を固定シーブ５
に接近させる推力Ｆが発生し、駆動側発生推力Ｆ1 が低
減する。これと同時に、従動側においては、従動軸２の
従動プーリ８の可動シーブ１１との相対回転によって可
動シーブ１１を固定シーブ１０から離隔させる推力Ｆ′
が発生して従動側発生推力Ｆ2 が増大することとなり、
これらの相乗的な作用により駆動側発生推力Ｆ1 と従動
側発生推力Ｆ2との差をさらに小さくして、変速操作力
をより一層低減できる利点がある。

【００６０】尚、上記実施例では、車両の補機を変速駆
動する変速装置に適用した場合であるが、本発明は、そ
れ以外に例えば農業機械やその他の機械における変速装
置に適用することができるのは勿論のことである。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は２の
発明では、ベルト式変速装置の駆動側に推力発生機構を
設け、この推力発生機構により、伝動時に駆動側回転軸
に伝動トルクが働いて回転軸が駆動プーリの可動シーブ
と相対回転すると、可動シーブを固定シーブに接近させ
る推力を発生させて、駆動側発生推力を低減させるよう
にした。また、請求項３又は４の発明では、従動側に推
力発生機構を設け、伝動時に従動側回転軸に伝動トルク
が働いて回転軸が従動プーリの可動シーブと相対回転す
ると、可動シーブを固定シーブから離隔させる推力を発
生させて、駆動側発生推力を低減するようにした。さら
に、請求項５、６、７又は８の発明では、駆動側におい
て、上記と同様に駆動プーリの可動シーブを固定シーブ
に接近させる推力を発生させて、駆動側発生推力を低減
する一方、従動側においては、従動プーリの可動シーブ
を固定シーブから離隔させる推力を発生して、従動側発
生推力を増大させるようにした。従って、これらの発明
によると、駆動側発生推力と従動側発生推力との差を小
さくでき、変速操作力を大幅に低減することができ、車
両の補機を変速装置で変速しながらエンジンで駆動する
場合に、その変速をエンジンの吸気負圧を利用した出力
の小さいダイアフラム装置で制御することができ、実用
性の高い効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において駆動プーリ及びその周辺の構
造を示す拡大断面図である。

【図２】ピンと係合溝との関係を示す平面図である。

【図３】変速装置の全体構成を示す断面図である。

【図４】変速装置の全体構成を示す正面図である。

【図５】変速装置の低速状態及び高速状態を模式的に示
す説明図である。

【図６】発生推力と駆動側発生機構により発生した推力
との関係を示す図である。

【図７】実施例２を示す図１相当図である。

【図８】トルクカムの展開図である。

【図９】発生推力と従動側発生機構により発生した推力
との関係を示す図である。

【図１０】駆動側及び従動側発生推力の関係を示す特性
図である。

【符号の説明】

１…駆動軸（回転軸）２…従動軸（回転軸）３…駆動プーリ５…固定シーブ６…可動シーブ６ａ…ボス部７…ベルト溝８…従動プーリ１０…固定シーブ１１…可動シーブ１１ａ…ボス部１３…ベルト溝１４…駆動側カム機構１６…円筒カム（第１カム）１６ａ…カム面１８…ローラ取付台（第２カム）２０…ローラ（摺接部）２３…従動側カム機構２５…円筒カム（第１カム）２５ａ…カム面２９…ローラ取付台（第２カム）３３…ローラ（摺接部）３７…変速切換機構４０…ベルト押圧機構５０，５０′…駆動側推力発生機構５１…係止ピン（係止部材）５２…係合溝５４…ローラ（摺接部材）５５…トルクカム５５ａ…カム面Ｂ…ベルトＢ1 …緩み側スパンＦ，Ｆ′…推力発生機構により発生した推力Ｆ1 …駆動側発生推力Ｆ2 …従動側発生推力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行に配置された１対の回転軸上
にそれぞれ設けられ、各々、回転軸に回転一体にかつ摺
動不能に固定された固定シーブと、該固定シーブとの間
にベルト溝を形成するように、回転軸に軸方向に摺動可
能に支持された可動シーブとからなる駆動及び従動プー
リと、上記駆動及び従動プーリのベルト溝間に巻き掛けられた
ベルトとを備え、上記各プーリの可動シーブを相対向する固定シーブに対
し接離させて各プーリのベルトに対する有効半径を変化
させることにより、両回転軸間の変速比を可変とした変
速装置において、上記駆動及び従動プーリの各可動シーブ背面側にそれぞ
れ配置され、各々、端部に傾斜カム面を有しかつ回転軸
と同心円筒状の第１カムと、端部に上記第１カムの傾斜
カム面に摺接する摺接部を有しかつ回転軸と同心円筒状
の第２カムとからなり、上記第１及び第２カムの一方が
可動シーブに軸方向に移動一体にかつ相対回転可能に連
結され、他方が回転軸の軸方向に移動不能にかつ相対回
転可能に配置され、両カムの一方は回転軸回りに回動可
能な回動カムとされる一方、他方は固定体に連結されて
回動不能な固定カムとされ、上記回動カムの固定カムと
の相対回転により可動シーブを固定シーブに接近するよ
うに移動させる駆動及び従動側カム機構と、上記駆動及び従動プーリの一方の可動シーブが対向する
固定シーブに接近すると他方の可動シーブが対向する固
定シーブから離れるように上記両カム機構の回動カムを
互いに連係して回動させて、両回転軸間の変速比を変化
させる変速切換機構と、上記駆動及び従動プーリ間に配置され、両プーリ間に巻
き掛けられるベルトの緩み側スパンを該ベルトが各プー
リのベルト溝に食い込むように押圧するベルト押圧機構
と、上記駆動側回転軸の外周又は駆動プーリにおける可動シ
ーブのボス部内周の一方に突設された係止部材と、他方
に回転軸の軸心に対し傾斜して形成され、上記係止部材
に係合する係合溝とからなり、回転軸に伝動トルクが働
いたときに回転軸の駆動プーリの可動シーブとの相対回
転により、可動シーブを固定シーブに接近させる推力を
発生させる駆動側推力発生機構とを設けたことを特徴と
する変速装置。
【請求項２】互いに平行に配置された１対の回転軸上
にそれぞれ設けられ、各々、回転軸に回転一体にかつ摺
動不能に固定された固定シーブと、該固定シーブとの間
にベルト溝を形成するように、回転軸に軸方向に摺動可
能に可動シーブとからなる駆動及び従動プーリと、上記駆動及び従動プーリのベルト溝間に巻き掛けられた
ベルトとを備え、上記各プーリの可動シーブを相対向する固定シーブに対
し接離させて各プーリのベルトに対する有効半径を変化
させることにより、両回転軸間の変速比を可変とした変
速装置において、上記駆動及び従動プーリの各可動シーブ背面側にそれぞ
れ配置され、各々、端部に傾斜カム面を有しかつ回転軸
と同心円筒状の第１カムと、端部に上記第１カムの傾斜
カム面に摺接する摺接部を有しかつ回転軸と同心円筒状
の第２カムとからなり、上記第１及び第２カムの一方が
可動シーブに軸方向に移動一体にかつ相対回転可能に連
結され、他方が回転軸の軸方向に移動不能にかつ相対回
転可能に配置され、両カムの一方は回転軸回りに回動可
能な回動カムとされる一方、他方は固定体に連結されて
回動不能な固定カムとされ、上記回動カムの固定カムと
の相対回転により可動シーブを固定シーブに接近するよ
うに移動させる駆動及び従動側カム機構と、上記駆動及び従動プーリの一方の可動シーブが対向する
固定シーブに接近すると他方の可動シーブが対向する固
定シーブから離れるように上記両カム機構の回動カムを
互いに連係して回動させて、両回転軸間の変速比を変化
させる変速切換機構と、上記駆動及び従動プーリ間に配置され、両プーリ間に巻
き掛けられるベルトの緩み側スパンを該ベルトが各プー
リのベルト溝に食い込むように押圧するベルト押圧機構
と、上記駆動側回転軸の外周又は駆動プーリにおける可動シ
ーブのボス部の一方に回転一体に設けられた摺接部材
と、他方に一体的に設けられ、上記摺接部材に摺接する
カム面を有するトルクカムとからなり、回転軸に伝動ト
ルクが働いたときに回転軸の駆動プーリの可動シーブと
の相対回転により、可動シーブを固定シーブに接近させ
る推力を発生させる駆動側推力発生機構とを設けたこと
を特徴とする変速装置。
【請求項３】請求項１記載の変速装置において、駆動
側推力発生機構に代え、従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部内周の一方に突設された係止部材と、他方に回
転軸の軸心に対し傾斜して形成され、上記係止部材に係
合する係合溝とからなり、回転軸に伝動トルクが働いた
ときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対回転に
より、可動シーブを固定シーブから離隔させる推力を発
生させる従動側推力発生機構を備えたことを特徴とする
変速装置。
【請求項４】請求項２記載の変速装置において、駆動
側推力発生機構に代え、従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部の一方に回転一体に設けられた摺接部材と、他
方に一体的に設けられ、上記摺接部材に摺接するカム面
を有するトルクカムとからなり、回転軸に伝動トルクが
働いたときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対
回転により、可動シーブを固定シーブから離隔させる推
力を発生させる従動側推力発生機構を備えたことを特徴
とする変速装置。
【請求項５】請求項１記載の変速装置において、従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部内周の一方に突設された係止部材と、他方に回
転軸の軸心に対し傾斜して形成され、上記係止部材に係
合する係合溝とからなり、回転軸に伝動トルクが働いた
ときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対回転に
より、可動シーブを固定シーブから離隔させる推力を発
生させる従動側推力発生機構を加えたことを特徴とする
変速装置。
【請求項６】請求項１記載の変速装置において、従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部の一方に回転一体に設けられた摺接部材と、他
方に一体的に設けられ、上記摺接部材に摺接するカム面
を有するトルクカムとからなり、回転軸に伝動トルクが
働いたときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対
回転により、可動シーブを固定シーブから離隔させる推
力を発生させる従動側推力発生機構を加えたことを特徴
とする変速装置。
【請求項７】請求項２記載の変速装置において、従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部内周の一方に突設された係止部材と、他方に回
転軸の軸心に対し傾斜して形成され、上記係止部材に係
合する係合溝とからなり、回転軸に伝動トルクが働いた
ときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対回転に
より、可動シーブを固定シーブから離隔させる推力を発
生させる従動側推力発生機構を加えたことを特徴とする
変速装置。
【請求項８】請求項２記載の変速装置において、従動側回転軸の外周又は従動プーリにおける可動シーブ
のボス部の一方に回転一体に設けられた摺接部材と、他
方に一体的に設けられ、上記摺接部材に摺接するカム面
を有するトルクカムとからなり、回転軸に伝動トルクが
働いたときに回転軸の従動プーリの可動シーブとの相対
回転により、可動シーブを固定シーブから離隔させる推
力を発生させる従動側推力発生機構を加えたことを特徴
とする変速装置。