JPH06117506A - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 異常摩耗による耐久性の低下を防止すると共
に、変速操作に対するレスポンスの良いベルト式無段変
速機を提供する。 【構成】 可動フランジ１７の移動によりプーリピッチ
径Ｒ₁を調節可能な変速プーリ７と、フランジ１５，１
７間に装着され変速プーリ７と他のプーリ９とを連結す
るベルト１１と、固定側部材３１に装着されたばね力調
整手段２５と、ばね力調整手段２５側に配置されたベア
リング４１と可動フランジ１７との間に配置され可動フ
ランジ１７の全周を固定フランジ１５側に付勢するばね
４３と、ベルト１１の張力を変えて可動フランジを移動
させプーリピッチ径Ｒ₁ ，Ｒ₂ を調節する変速操作手段
７５とを備え、ばね力調整手段２５は可動フランジ１７
がベルト１１から受けるスラスト力が大きい個所程固定
側部材３１に対する高さを高くしてばね４３の付勢力を
強め可動フランジ１７の傾きを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ベルト式無段変速機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】公開実用昭和６２−２００８４９号公報
に図５のような「カークーラ用コンプレッサの無段変速
クラッチ」が記載されている。このクラッチは、一対の
変速プーリ２０１，２０３をベルト２０５で連結したベ
ルト式無段変速機２０７を備えている。変速プーリ２０
１ではばね２０９により可動フランジ２１１が固定フラ
ンジ２１３側に付勢されてベルト２０５に張力が与えら
れ、変速プーリ２０３ではフライウェート２１５の遠心
力を受けるカム２１７の力により可動フランジ２１９が
固定フランジ２２１側に押圧される。このカム２１７の
力とベルト張力とばね２０９の力とにより変速プーリ２
０１，２０３のプーリピッチ径を変えて、変速操作が行
われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、変速プーリ
２０１では、可動フランジ２１１の全周にわたってばね
２０９の力が働くが、これを押し返す方向に働くベルト
２０５によるスラスト力はベルト２０５の接触部にだけ
部分的に作用する。このような力のアンバランスにより
可動フランジ２１１に矢印２２３のような応力が掛り、
可動フランジ２１１に傾斜が生じる。従って、可動フラ
ンジの移動が円滑を欠いて不安定になり、変速操作に対
するレスポンスが低下する。又、可動フランジの可動部
や変速プーリの支承部に偏摩耗が生じると共に、可動フ
ランジの傾斜によりベルトに異常摩耗が発生してベルト
式無段変速機の耐久性を低下させる。

【０００４】そこで、この発明は、可動フランジの全周
に働くばねの力と部分的に働くベルトの力とにより可動
フランジに生じる応力を解消し、この変速プーリ各部と
ベルトの異常摩耗による耐久性の低下を防止すると共に
変速に伴う動作が安定し変速操作に対するレスポンスが
よいベルト式無段変速機の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のベルト式無段
変速機は、固定側部材に対して回転自在に配置された固
定フランジと、この固定フランジに対して軸方向移動自
在に配置された可動フランジとを有し可動フランジの移
動によりプーリピッチ径を調節可能な変速プーリと、こ
れらのフランジ間に装着されこの変速プーリと他のプー
リとを連結するベルトと、固定側部材に装着されたばね
力調整手段と、ばね力調整手段側に配置されたベアリン
グと可動フランジとの間に配置され可動フランジの全周
を固定フランジ側に付勢するばねと、ベルトの張力を変
えて可動フランジを移動させプーリピッチ径を調節する
変速操作手段とを備え、前記ばね力調整手段は可動フラ
ンジがベルトから受けるスラスト力が大きい個所程固定
側部材に対する高さを高くしてばねの付勢力を強め可動
フランジの傾きを防止することを特徴とする。

【０００６】

【作用】変速プーリの可動フランジはばねの力を全周に
受けて固定フランジ側に付勢される。変速操作手段によ
る変速操作によりベルト張力が変わると可動フランジが
移動してプーリピッチ径が変わり、ベルト式無段変速機
の変速が行われる。

【０００７】ばね力調整手段は変速プーリのベルト接触
部に対応する個所で固定側部材からの高さを他の個所よ
り高くし、この個所でばねの撓みを他より大きくしてベ
ルトからのスラスト力を相殺する。こうして、可動フラ
ンジの傾きが防止される。従って、可動フランジが円滑
に移動できるようになり、変速に伴なう動作が安定して
変速操作に対するレスポンスが向上する。又、可動フラ
ンジの可動部や変速プーリの支承部に片寄った力が掛ら
ないからこれらの偏摩耗が発生せず、ベルトの異常摩耗
も防止され、ベルト式無段変速機の耐久性が向上する。

【０００８】

【実施例】図１ないし図３により第１実施例の説明をす
る。図１はこの実施例のベルト式無段変速機１と、増速
機構３と、遠心コンプレッサ型の過給機５とを示してい
る。左右の方向は図１での左右の方向であり、符号を附
していない部材等は図示されていない。

【０００９】図１のように、ベルト式無段変速機１はド
ライブプーリ７（変速プーリ）と、ドリブンプーリ９
（他のプーリ）と、これらを連結するベルト１１とを備
えている。

【００１０】ドライブプーリ７は中空軸１３と一体の固
定フランジ１５と、摺動部１６で中空軸１３に軸方向移
動自在に連結された可動フランジ１７とを備えており、
各フランジ１５，１７間にはベルト１１が装着されてい
る。中空軸１３はベアリング１９．２１を介して支持軸
２３上に支承されており、支持軸２３は図２と図３に示
した円板２５（ばね力調整手段）と共に４組のボルト２
７とナット２９とにより増速機構３のケーシング３１に
固定され、ケーシング３１の基準面３３に対して垂直に
取付けられている。円板２５は図２に示すように４個の
ボルト穴３４を有すると共に、図３に示すように両面が
角度θの楔形をしており矢印３５で示した最も厚い部分
がドライブプーリ７のベルト装着部の周方向中央部（ド
リブンプーリ９の正反対側）と対応する個所に来るよう
に固定されている。

【００１１】円板２５の左側には揺動フランジ３７が配
置されている。揺動フランジ３７はその内周部と支持軸
２３との間に形成された係合部３９により支持軸２３に
対して揺動自在に係合している。揺動フランジ３７には
ベアリング４１が装着されており、このベアリング４１
と可動フランジ１７との間には皿ばね４３（ばね）が配
置され、可動フランジ１７を押圧して固定フランジ１５
側に付勢すると共に、揺動フランジ３７とベアリング４
１は皿ばね４３の力により円板２５に押し付けられ基準
面３３に対して角度θだけ傾斜する。

【００１２】可動フランジ１７には皿ばね４３の力が全
周にわたって左向きに作用すると共にベルト１１の装着
部にだけベルト張力による右向きのスラスト力が掛る。
しかし、円板２５の最も厚い部分をベルト１１によるス
ラスト力の最も大きい個所に配置したから、この個所で
皿ばね４３の撓みが他の部分より大きくなり、増大した
皿ばね４３の付勢力によりベルト１１のスラスト力が相
殺される。従って、可動フランジ１７の傾きが防止さ
れ、従来例と異って、可動フランジ１７が円滑に移動で
きるようになり変速動作が安定し、変速操作に対するレ
スポンスが向上する。又、可動フランジ１７の摺動部１
６やベアリング１９，２１に片寄った力が掛らないか
ら、これらの偏摩耗が起らず、可動フランジ１７が傾斜
しないからベルト１１の異常摩耗が防止されて、ベルト
式無段変速機１の耐久性が向上する。

【００１３】固定フランジ１５にはベルト伝動機構のプ
ーリを固定するねじ穴４５が設けられており、ドライブ
プーリ７はこのベルト伝動機構を介してエンジンのクラ
ンクシャフトにより回転駆動される。ベアリング４１は
ドライブプーリ７に対する固定側からの回転抵抗を遮断
する。

【００１４】ドリブンプーリ９は増速機構３の入力軸４
７にスプラインで連結されナット４９でロックされた中
空軸５１及びカム部材５３と、中空軸５１と一体の固定
フランジ５５と、連結部５７を介してカム部材５３に軸
方向移動自在に連結された可動フランジ５９とを備えて
いる。固定フランジ５５はベアリング６１を介してケー
シング３１のボス部６３外周に回転方向に支承され、入
力軸４７はベアリング６５，６７を介してボス部６３内
周に支承されている。各フランジ５５，５９の間にはベ
ルト１１が装着されドリブンプーリ９をドライブプーリ
７に連結している。ボス部６３の左端と入力軸４７との
間にはシール６９が配置されている。

【００１５】カム部材５３と可動フランジ５９にはそれ
ぞれカム面７１，７１が形成され、これらの間にはフラ
イウェート７３が配置されて遠心カム７５（変速操作手
段）が構成されている。ドライブプーリ７を介してドリ
ブンプーリ９が回転駆動されるとフライウェート７３の
遠心力がカム面７１に掛り、生じたカムスラスト力によ
り可動フランジ５９が固定フランジ５５側に押圧され
る。

【００１６】エンジン回転数の上昇に伴ってドリブンプ
ーリ９の回転数が上昇するとカムスラスト力によりドリ
ブンプーリ９のプーリピッチ径Ｒ₂ が大きくなると共
に、ベルト張力により皿ばね４３の付勢力に抗してドラ
イブプーリ７のプーリピッチ径Ｒ₁ が小さくなり、ベル
ト式無段変速機１の増速比が下がる。又、エンジン回転
数が下がるとカムスラスト力が低下して皿ばね４３の付
勢力によりプーリピッチ径Ｒ₁ が大きくなりＲ₂ が小さ
くなって増速比が上がる。従って、ドリブンプーリ９の
回転数変動幅はエンジン回転数の変動幅より小さく抑え
られる。

【００１７】こうして、ベルト式無段変速機１が構成さ
れ、上記のように、可動フランジ１７の傾きを防止した
ことにより変速動作が安定して変速操作に対するレスポ
ンスが速くなり、摺動部１６とベアリング１９，２１と
ベルト１１の異常摩耗が防止されて耐久性が向上する。

【００１８】増速機構３はプラネタリーギヤ型のもので
あり、インターナルギヤ７７は入力軸４７の右端部に一
体形成されており、ピニオンギヤ７９はベアリング８１
を介してピニオンシャフト８３に支承されている。ピニ
オンシャフト８３はケーシング３１のフランジ部８５に
支持され、ねじとボールとからなる脱落防止手段８７が
施されている。サンギヤ８９は過給機５のインペラシャ
フト９１の左端部に形成されている。ベルト式無段変速
機１を介して増速機構３に入力したエンジンの駆動力は
インターナルギヤ７７からピニオンギヤ７９とサンギヤ
８９とを介して増速されインペラシャフト９１を回転さ
せる。

【００１９】インペラシャフト９１はユニットベアリン
グ９３とオイルフィルムダンパ９５とを介してフランジ
部８５に支承されている。オイルフィルムダンパ９５は
ユニットベアリング９３のアウターレース９７とフラン
ジ部８５との間に形成されたオイルフィルムであり、オ
イルフィルムダンパ９５にはケーシング３１に取付けら
れたオイルプラグ９９とノズル１０１と油路１０２とを
介してオイルポンプから加圧されたオイルが送られてオ
イルフィルムが維持される。オイルフィルムダンパ９５
のオイルは油路１０３からユニットベアリング９３に供
給されると共に、ユニットベアリング９３及びシム１０
５側から増速機構３に供給される。アウターレース９７
右端部の内周と外周にはそれぞれオイルの過給機５側へ
の洩れを防止するシール１０６とＯリング１０７とが配
置されている。

【００２０】過給機５のインペラ１０９はインペラシャ
フト９１の右端部に取付けられてナット１１０で脱落を
防止され、コンプレッサハウジング１１１はケーシング
３１に設けられた円周溝１１３に係合した連結部材１１
５とボルト１１７によりフランジ部８５と共にケーシン
グ３１に固定されている。過給機５は増速機構３で増速
されたエンジンの駆動力により回転駆動され吸気を加圧
してエンジンに供給する。

【００２１】次に、図４により第２実施例の説明をす
る。この実施例は第１実施例のばね力調整手段を他の構
成にしたものであり、図４において図１と同機能の部材
には図１と同符号を附してある。以下、第１実施例との
相異点を説明する。

【００２２】図４のように、第２実施例のベルト式無段
変速機１１９はドライブプーリ７とドリブンプーリ９と
これらを連結するベルト１１とを備えている。

【００２３】ドライブプーリ７側において、支持軸２３
はボルト２７とナット２９とによりケーシング３１に固
定されている。揺動フランジ３７はケーシング３１に取
付けられた複数本のボルト１２１の基準面３３に対する
突出し量調整により、ドライブプーリ７のベルト装着部
の周方向中央（ドリブンプーリ９の正反対側）に対応す
る個所が基準面３３に対して最も高くなるように調整さ
れる。このとき揺動フランジ３７と基準面３３との角度
はθとなる。

【００２４】こうして、ベルト装着部対応個所での撓み
増加による皿ばね４３の付勢力増加分がベルト１１から
のスラスト力を相殺し、可動フランジ１７の傾きを防止
する。

【００２５】従って、従来例と異り、可動フランジ１７
が円滑に移動できるようになって変速に伴う動作が安定
し変速操作に対するレスポンスが向上する。又、可動フ
ランジ１７の摺動部１６やベアリング１９，２１に片寄
った力が掛らないからこれらの偏摩耗が起らず、可動フ
ランジ１７が傾斜しないからベルト１１の異常摩耗が防
止されて、ベルト式無段変速機１１９の耐久性が向上す
る。この実施例では揺動フランジ３７とボルト１２１と
でばね力調整手段１２３を構成している。

【００２６】なお、ばね力調整手段を設けた変速プーリ
をドリブンプーリにしてもよい。又、ケーシング３１の
基準面３３を支持軸２３に対して垂直より角度θ傾けた
状態に形成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】この発明のベルト式無段変速機は、ばね
により可動フランジの全周が固定フランジ側に押圧され
る変速プーリにおいてベルトからのスラスト力が大きい
個所程ばねの撓みを大きくするばね力調整手段を設けて
このスラスト力が相殺されるようにしたから、可動フラ
ンジに傾斜が生じない。従って、可動フランジの移動が
円滑になって変速に伴う動作が安定し変速操作に対する
レスポンスが向上する。又、変速プーリの支承部や可動
フランジの可動部などに偏摩耗が発生せず、ベルトの異
常摩耗が防止されて、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す断面図である。

【図２】円板の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】第２実施例を示す断面図である。

【図５】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１，１１９ ベルト式無段変速機 ７ ドライブプーリ（変速プーリ） ９ ドリブンプーリ（他のプーリ） １１ ベルト １５ 固定フランジ １７ 可動フランジ ２５ 円板（ばね力調整手段） ３１ ケーシング（固定側部材） ４１ ベアリング ４３ 皿ばね（ばね） ７５ 遠心カム（変速操作手段） １２３ ばね力調整手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側部材に対して回転自在に配置され
   た固定フランジと、この固定フランジに対して軸方向移
   動自在に配置された可動フランジとを有し可動フランジ
   の移動によりプーリピッチ径を調節可能な変速プーリ
   と、これらのフランジ間に装着されこの変速プーリと他
   のプーリとを連結するベルトと、固定側部材に装着され
   たばね力調整手段と、ばね力調整手段側に配置されたベ
   アリングと可動フランジとの間に配置され可動フランジ
   の全周を固定フランジ側に付勢するばねと、ベルトの張
   力を変えて可動フランジを移動させプーリピッチ径を調
   節する変速操作手段とを備え、前記ばね力調整手段は可
   動フランジがベルトから受けるスラスト力が大きい個所
   程固定側部材に対する高さを高くしてばねの付勢力を強
   め可動フランジの傾きを防止することを特徴とするベル
   ト式無段変速機。