JPH0671950U

JPH0671950U - 無段変速装置

Info

Publication number: JPH0671950U
Application number: JP1282593U
Authority: JP
Inventors: 石川　　浩
Original assignee: 栃木富士産業株式会社
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】カム部材を含む可動プーリ片全体を取り替え
ることなく、変速特性を容易に変更できる無段変速装置
の提供を目的とする。【構成】駆動側プーリ３と、駆動側プーリ３からＶベ
ルト３０を介して駆動される従動側プーリ５と、従動側
プーリ５の可動プーリ片２３の背後に配設された固定カ
ム部材３１と、固定カム部材３１に対向して配設された
可動カム部材３３と、両カム部材３１，３３の対向面に
形成されたカム面３１ａ，３３ａと、カム面３１ａ，３
３ａとの協働により可動プーリ片２３に押圧力を作用し
て、プーリ幅を変化させる遠心ウェイト３９と、両カム
部材３１，３３間に配置され遠心ウェイト３９を保持す
る保持部材４１と、保持部材４１と連結され遠心ウェイ
ト３９とカム面３１ａとの接触点３１ｅを移動させて変
速特性を変える位置決め装置４０を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、プーリの溝幅を可変とする無段変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図９に実開昭６２−２００８４９号公報に記載された無段変速装置を示す。

【０００３】この無段変速装置１０１は、駆動側プーリ１０３と従動側プーリ１０５とを備え、駆動側プーリ１０３は駆動軸１０７に、従動側プーリ１０５は駆動軸１０７と平行に配置された従動軸１０９にそれぞれ設けられている。

【０００４】駆動側プーリ１０３は固定プーリ片１１１と可動プーリ片１１３とを備え、固定プーリ片１１１は外側筒部材１１５を介して駆動軸１０７に固定され、可動プーリ片１１３は内側筒部材１１７を介して軸方向に移動可能に取り付けられている。両プーリ片１１１，１１３は相対向する円錐状の駆動面を有し、両駆動面間にＶ溝１１９が形成されている。外側筒部材１１５と内側筒部材１１７との間には、両端が固定プーリ片１１１の背後と内側筒部材１１７の基部１１７ａとに接続されたコイル状の圧縮ばね１２１が介装されている。

【０００５】従動側プーリ１０５は、駆動側プーリ１０３と同様に、固定プーリ片１２３と可動プーリ片１２５とを備え、両プーリ片１２３，１２５の相対向する円錐状の駆動面によりＶ溝１２７が形成されている。固定プーリ片１２３は従動軸１０９側に固定され、可動プーリ片１２５は回転軸方向に移動可能に取り付けられている。従動側プーリ１０５には、可動プーリ片１２５から駆動面の背後側へ屈曲形成されたフランジ部１２９と、固定プーリ片１２３に固定されたハウジング１３１とが設けられている。ハウジング１３１とフランジ部１２９の相対向する面には、両者の間隔が外側に向かって徐々に狭まるように傾斜する傾斜カム面１２９ａ，１３１ａが形成され、傾斜カム面１２９ａ，１３１ａの間には、コロ状の遠心ウェイト１３３が回転方向への移動が阻止された状態で適数配置されている。

【０００６】駆動軸１０７と従動軸１０９の相対向する位置にそれぞれ取り付けられた駆動側プーリ１０３と従動側プーリ１０５のＶ溝１１９，１２７には、Ｖベルト１３５が巻回されている。非回転時には、駆動側プーリ１０３の可動プーリ片１１３は圧縮ばね１２１によってＶ溝１１９の溝幅が狭くなる方向へ押圧され、Ｖベルト１３５が最外周側へ位置する。

【０００７】駆動軸１０７が回転すると、無段変速装置１０１の駆動側プーリ１０３が回転し、その回転はＶベルト１３５を介して従動側プーリ１０５へ伝達され、電磁クラッチ１３７によりプレート１３９を引き付けることにより従動軸１０９が駆動軸１０７と同方向に回転する。そして、従動軸１０９の回転が所定の速度以上になると、従動側プーリ１０５の遠心ウェイト１３３は、遠心力によって傾斜カム面１２９ａ，１３１ａの間を外周方向に移動する。このため、可動プーリ片１２５は固定プーリ片１２３方向へ押圧されてＶ溝１２７の溝幅が狭くなり、Ｖベルト１３５が従動側プーリ１０５の外周側に移動すると共に、駆動側プーリ１０３のＶベルト１３５が軸心方向に移動する。これにより、駆動軸１０７の回転数の変動によらず、従動軸１０９の回転数が所望の回転数に維持される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような無段変速装置は、傾斜カム面１２９ａ，１３１ａがフランジ部１２９およびハウジング１３１に一体に形成されているため、異なった変速特性を得るためには、フランジ部１２９またはハウジング１３１の全体を取り替えて、傾斜カム面１２９ａ，１３１ａの傾斜状態を変更しなければならず、変速特性を容易には変更できなかった。

【０００９】そこで本考案は、カム部材を含む可動プーリ片全体を取り替えることなく、変速特性を容易に変更できる無段変速装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は、回転体と一体に回転するよう固定された固定プーリ片と、前記回転体と一体に回転すると共に回転軸に沿って移動可能に装着され、前記固定プーリ片との間に可変幅のプーリ溝を形成する可動プーリ片とからなる一対のプーリを備えた無段変速装置において、前記可動プーリ片の背後に配置され、前記回転体と一体に回転すると共に前記回転軸方向への移動が阻止された固定カム部材と、前記固定カム部材と可動プーリ片との間に配置され、前記固定カム部材に対向し、前記可動プーリ片と一体的に連動する可動カム部材と、これら両カム部材の少なくとも一方に設けられ、回転半径方向および回転方向に傾斜したカム面と、前記両カム部材間に配置され、前記回転軸まわりの回転によって生ずる遠心力を受けて回転半径方向へ移動し、前記カム面との協働により可動プーリ片に回転軸方向へ押圧力を作用して、プーリ幅を変化させる遠心ウェイトと、前記両カム部材間に配置され、前記遠心ウェイトを収容すると共に収容部外への移動を拘束して、前記遠心ウェイトを保持する保持部材とを備え、前記保持部材と連結され、前記遠心ウェイトと前記カム面との接触位相を移動させて変速特性を変える位置決め手段とを設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

本考案の無段変速装置では、駆動軸が回転すると、駆動側プーリが回転し、その回転はＶベルトを介して従動側プーリへ伝達され、従動軸が駆動軸と同方向に回転する。そして、従動軸の回転が所定の速度以上になると、従動側プーリの遠心ウェイトは、遠心力を受けてカム面間を外周方向に移動する。このため、可動プーリ片は固定プーリ片方向へ押圧されてＶ溝の溝幅が狭くなり、Ｖベルトが従動側プーリの外周側に移動すると共に、駆動側プーリではＶベルトが皿ばねの付勢力に逆らって可動プーリ片を固定プーリ片から遠ざけて、軸心方向に移動する。これにより、駆動軸の回転数に変動があっても、従動軸の回転数が所望の回転数範囲内に維持される。

【００１２】この所望の回転数範囲を変更したい場合は、従動側プーリに連結された位置決め装置により、遠心ウェイトとカム面との接触位相を円周方向に移動させ、そこに固定する。すると、遠心ウェイトを挟む少なくとも一方のカム面角度がそれまでとは変る。その結果、遠心ウェイトが遠心力を受けて外周方向に移動することにより、従動側プーリのＶ溝幅が狭くなってＶベルトが外周側に移動するときの、従動側プーリの回転数が変わる。こうして、回転数範囲が変更されて設定される。つまり変速特性が変更される。カム面が立つように前記接触位相を移動させた場合は、前記回転数範囲が低速側に移動し変速特性は低速型になる。逆にカム面が寝るように前記接触位相を移動させた場合は、前記回転数範囲が高速側に移動し変速特性は高速型になる。

【００１３】また、遠心ウェイトとカム面との接触位相の移動は無段階で行うことができ、移動ストロークの途中で固定できる。

【００１４】このようにして、カム部材を含む可動プーリ片全体を取り替えることなく、それまでの変速特性と異なった所望の変速特性に容易に変更できる。

【００１５】

【実施例】

図１〜図８に基づいて本考案の一実施例を説明する。

【００１６】図１は本考案の一実施例に係る無段変速装置の全体図である。図２はその従動軸側の要部拡大図である。

【００１７】この無段変速装置１は、駆動側プーリ３と従動側プーリ５とを備え、駆動側プーリ３は駆動軸（回転体）７に、従動側プーリ５は駆動軸７と平行に配置された従動軸（回転体）９にそれぞれ設けられている。

【００１８】駆動側プーリ３は、駆動軸７と一体に形成された固定プーリ片１１と、可動プーリ片１３とを備えている。可動プーリ片１３は、円筒状ボス部１５を介して駆動軸７上にこれと一体に回転可能、かつ軸方向に移動可能に支持されており、その背後側に介装された皿ばね１７により固定プーリ片１１へ向けて付勢されている。そして、両プーリ片１１，１３は、それぞれの対向する円錐状の駆動面１１ａ，１３ａによりＶ溝（プーリ溝）１９を形成している。

【００１９】一方、従動側プーリ５は、駆動側プーリ３と同様に、従動軸９と一体に形成された固定プーリ片２１と、可動プーリ片２３を備えている。可動プーリ片２３は円筒状ボス部２５を介して従動軸９上にこれと一体に回転可能、かつ軸方向に移動可能に支持されている。そして、両プーリ片２１，２３は、それぞれの対向する円錐状の駆動面２１ａ，２３ａによりＶ溝（プーリ溝）２９を形成している。そして、この両Ｖ溝１９，２９間にＶベルト３０が巻回されている。

【００２０】また、可動プーリ片２３の外周部には、駆動面２３ａの背後側へ円筒部２３ｂが延設され、円筒部２３ｂの内径側には、固定カム部材３１と、これと対向して可動カム部材３３とが図１，図２に示すように配置されている。固定カム部材３１は従動軸９とは別体に形成され、スプラインとナット３２により従動軸９に着脱自在に固定され、これと一体に回転し軸方向には移動しない。可動カム部材３３も可動プーリ片２３とは別体に形成され、可動プーリ片２３に着脱自在に固定され、これと一体に回転する。そして、両カム部材３１，３３間にはその内径側に圧縮コイルばね３５が配設され、可動カム部材３３と可動プーリ片２３を固定プーリ片側へ付勢している。さらに、固定カム部材３１と可動カム部材３３とのそれぞれの対向面にはカム面３１ａ，３３ａが形成されている。このカム面３１ａ，３３ａは、両者の間隔が外周側に向かって徐々に狭まるように傾斜している。これらのカム面３１ａ，３３ａにより囲まれたカム室３７にはボール状の遠心ウエイト３９が収容され、またグリースが所定量充填されて潤滑をまかなっている。

【００２１】図３は、図２のＡ矢視図であり、カム室３７内から固定カム部材３１側を見た図面である。図３に示すように、カム室３７内にはホルダ４１（保持部材）が固定カム部材３１上にこれと同軸に配設され、ホルダ４１には遠心ウエイト３９を収容する収容枠４１ａ（収容部）が本実施例では円周方向に５か所、等分に設けられ、それぞれの収容枠４１ａ内に遠心ウエイト３９が収容されている。そのため、各遠心ウエイト３９はこの収容枠４１ａから外へは出られない。すなわち、各遠心ウエイト３９は円周方向の動きを拘束され、回転半径方向に可動になっている。こうして、ホルダ４１は遠心ウエイト３９の保持部材を構成し、収容枠４１ａはその収容部を構成している。

【００２２】図４は、図３におけるホルダ４１単体の正面図である。図４に示すように、ホルダ４１の中心部にはリング状の取付プレート４１ｂが設けられており、これに取付ボルト４１ｃが固着されている。なお、前記収容枠４１ａはこのリング状の取付プレート４１ｂに固着され支持されている。

【００２３】図５〜図７は固定カム部材３１単体を示す図面である。まず、図５は固定カム部材３１をカム面３１ａ側から見た正面図である。図６は、図５および図７のＢ −Ｂ断面の展開図であり、カム面３１ａの円周方向の傾斜形状を示す。また、図７は、図５のＣ−Ｃ断面図である。

【００２４】図５に示すように、固定カム部材３１のカム面３１ａは、本実施例では円周方向に５等分され、各扇形状カム面は同一形状でつぎのように形成されている。すなわち、カム面は、回転半径方向に可変傾斜角θで設定され、かつ円周方向には図６に示すように鋸歯状にカム高さｈが変化するように傾斜角度δをつけて形成されている。

【００２５】一方、これと対向するカム面３３ａは回転半径方向の傾斜角θ₁で、円周方向に一様に形成されている。

【００２６】そして、これら５個づつのカム面３１ａ，収容枠４１ａ，遠心ウエイト３９が、図３に示すように、互いの関係位置が同一に配設されている。すなわち、ホルダ４１の収容枠４１ａに収容された遠心ウエイト３９は５個共、鋸歯状カム面３１ａの円周方向の同一位相（例えば図６の傾斜面上の高さｈの同一高さ位置）でカム面３１ａと接触するように位置決めされている。

【００２７】一方、図５，図７に示すように、固定カム部材３１の壁部３１ｂにはカム面３１ａと同心にリング状の浅い溝３１ｃと、その溝内にやはり同心に円弧状の貫通長穴３１ｄ（本実施例では４個）とが設けられ、各長穴３１ｄにホルダ４１の取付ボルト４１ｃが差込まれ、溝３１ｃにはホルダ４１の取付プレート４１ｂが着座する。この着座によってカム室３７内に充填されたグリースの流出が防止される。

【００２８】さらに、図２に示すように、固定カム部材３１の背面側へ突出した取付ボルト４１ｃの先端部には、位置決め装置４０（位置決め手段）を構成する調整パイプ４３がナット４５により固定され、調整パイプ４３はホルダ４１と一体に揺動可能となり、固定カム部材３１の長穴３１ｄの範囲内で固定カム部材３１とは独立に揺動できる。ホルダ４１が揺動すると、遠心ウエイト３９とカム面３１ａとの接触点（接触位相）は、図６に示すカム面３１ａの傾斜面上の例えば接触点３１ｅから移動する。接触点３１ｅの移動範囲は、前記長穴３１ｃの範囲すなわちホルダ４１の揺動範囲に対応し、最小カム高さｈ₁の位置３１ｆから最大カム高さｈ₂の位置３１ｇまでであり、それに対応した回転半径方向の傾斜角度θはθ_f からθ_e，θ_gと連続的に変化する。そして接触点が決まると、遠心ウエイト３９は遠心力により、回転軸を含みその接触点を通る接触位相上でカム面３１ａと接触しつつ、回転半径方向に移動する。

【００２９】前記接触点３１ｅを移動させる位置決め装置４０（位置決め手段）は、前記調整パイプ４３，往復動パイプ４７，駆動用アクチュエータ（図示省略）からなり、調整パイプ４３には往復動パイプ４７が嵌まり合っている。そして、往復動パイプ４７にピン４９（本実施例では３本備えているが、図２にはその内の１本だけを示す）がその外径から突出して固着され、ピン４９の先端部４９ａが調整パイプ４３に形成されたガイド長穴４３ａに嵌まり合っている。往復動パイプ４７はその軸方向には移動可能であるが、回転は不能にされている。

【００３０】このような構成により、ホルダ４１は遠心ウエイト３９を収容したまま調整パイプ４３と一体で、固定カム部材３１と同軸で揺動可能である。そして、このホルダ４１の揺動は、往復動パイプ４７の往復動によりピン４９が調整パイプ４３のガイド長穴４３ａ中で往復動することによって生じる。なお、往復動パイプ４７の往復動は、モータ式、油圧式、電磁式などのアクチュエータ（図示省略）により、または手動のダイヤル式などの駆動源（図示省略）によって行われ、往復動ストロークの中間の任意の位置に固定可能である。従って、往復動パイプ４７に連結されているホルダ４１、さらに遠心ウエイト３９は、揺動ストロークの中間の任意の位置に固定可能となる。

【００３１】こうして位置決め装置４０は、保持部材４１と連結され、遠心ウエイト３９とカム面３１ａとの接触位相を移動させる位置決め手段を構成している。

【００３２】つぎに、この無段変速装置１の作用について説明する。

【００３３】駆動軸７が回転すると、駆動側プーリ３が回転し、その回転はＶベルト３０を介して従動側プーリ５へ伝達され、従動軸９が駆動軸７と同方向に回転する。そして、従動軸９の回転が所定の速度以上になると、従動側プーリ５の遠心ウェイト３９は、遠心力によりカム面３１ａ，３３ａの間を外周方向に移動する。このため、可動プーリ片２５は固定プーリ片２１方向へ押圧されてＶ溝２９の溝幅が狭くなり、Ｖベルト３０が従動側プーリ５の外周側に移動すると共に、駆動側プーリ３ではＶベルト３０が皿ばね１７の付勢力に逆らって可動プーリ片１３を図１において右方向へ押圧して、軸心方向に移動する。これにより、駆動軸７の回転数に変動があっても、従動軸９の回転数が所望の回転数範囲内に維持される。

【００３４】図８は、上記の駆動軸７と従動軸９との間の変速特性を示す図である。横軸は駆動側プーリ３の回転数を、縦軸は従動側プーリ５の回転数を表す。今、従動側プーリ５における遠心ウェイト３９と固定カム部材３１のカム面３１ａとの接触点を、例えば図６の接触点３１ｅに固定した場合の変速特性は、図８の特性カーブｃで表される。このときの回転半径方向の傾斜角度θはθ_eである。言い換えれば、上記接触点をカム面３１ａ上の一点に固定した場合は、変速特性は一本の特性カーブで表される特性に限定されてしまう。

【００３５】ところが、本実施例の無段変速装置１では、変速特性を変えたい場合、従動側プーリ５に備えた往復動パイプ４７を位置決め装置４０の前記駆動源により往復動させ、これに連動する調整パイプ４３、ホルダ４１を揺動させる。こうして遠心ウェイト３９とカム面３１ａとの接触点を、例えば図６における接触点３１ｅから左右に３１ｆ，３１ｇ方向へ無段階にずらす（回転半径方向の傾斜角度θを θ_eからθ_f，θ_gにする。つまりθ_e〉θ_f，θ_e〈θ_gとする）ことができ、かつ、そこに固定することができる。

【００３６】図６において接触点３１ｅを左方向へずらすと、回転半径方向のカム角度θは前記θ_eからθ_fと変化する。その結果、カム面３３ａを有する可動カム部材３３と可動プーリ片２３は、遠心ウェイト３９の遠心力によって生じる回転軸方向のスラスト力によって、接触点３１ｅの移動前よりも、もっと低い回転数に達したときに固定プーリ片２１側へ移動する。そしてＶベルト３０はＶ溝２９の外周側へ移動し、これに伴って駆動側プーリではＶベルト３０は逆に軸心側へ移動する。こうして、このとき無段変速装置１の変速特性は、例えば、図８のカーブｃからカーブａへ変更される。このとき、前述の可動プーリ片２３が固定プーリ片２１側へ移動する回転数すなわちカーブｃ上の屈曲点ｅはカーブａ上の屈曲点ｆに変更され、低速側に移る。

【００３７】また、これと逆に、図６において接触点３１ｅを右方向へずらすと、回転半径方向のカム角度θはθ_eからθ_a，θ_gと変化する。そのためカム面３３ａを有する可動カム部材３３、さらに可動プーリ片２３は、接触点３１ｅの移動前よりも、もっと高い回転数に達したときに固定プーリ片２１側へ移動する。そしてＶベルト３０はＶ溝２９の外周側へ移動し、これに伴って駆動側プーリ３ではＶベルト３０は逆に軸心側へ移動する。こうして、このとき無段変速装置１の変速特性は、例えば、図８のカーブｃからカーブｂへ変更される。このとき、前述の可動プーリ片２３が固定プーリ片２１側へ移動する回転数すなわちカーブｃ上の屈曲点ｅはカーブｂ上の屈曲点ｇに変更され、高速側に移る。

【００３８】従って、本実施例の無段変速装置１を、例えば、車両用スーパチャージャの駆動部に適用した場合は、図８のカーブａの特性を設定すれば、スーパチャージャの回転数は低く抑えられて街中での車両のエコノミー運転に向き、また特性を変更してカーブｂの特性を設定すれば、スーパチャージャの回転数が高くなるので車両のスポーティ運転に向く。

【００３９】そして、上記のカーブｃから高速側または低速側の特性への変更は無段階に可能であるから、所定の範囲内で無段階に変速特性を選択し、設定することが可能である。すなわち、従動側プーリ５のカム部材を含む可動プーリ片全体を取り替えることなく、変速特性を容易に変更できる。

【００４０】また、本実施例では、鋸歯状カム面３１ａを固定カム部材３１に設けているが、これと対向する可動カム部材３３に設けるか、または両カム部材に設けてもよい。また、鋸歯状カム面３１ａ，５１ａの円周方向の傾斜角度をδとしているが、この角度を変えて、位置決め装置４０により変速特性の変更範囲を変えることもできる。

【００４１】このようにして、本考案実施例によれば、カム部材を含む可動プーリ片全体を取り替えることなく、変速特性を容易に変更でき、いくつもの変速特性をもった無段変速装置が得られる。

【００４２】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、変速特性を変更したい場合、従動側プーリに連結された位置決め装置をアクチュエータにより作動させ、遠心ウェイトとカム面との接触点を移動させる。これにより、従動側プーリのカム面角度の設定が変わるので、カム部材を含む可動プーリ片全体を取り替えることなく、それまでの変速特性と異なった所望の変速特性に容易に変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係る全体構成図である。

【図２】この考案の一実施例に係る従動側プーリの拡大
図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】この考案の一実施例に係るホルダの拡大図であ
る。

【図５】この考案の一実施例に係る固定カム部材の拡大
図である。

【図６】図５，図７のＢ−Ｂ断面の展開図である。

【図７】図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】この考案の一実施例に係る変速特性図である。

【図９】従来例の全体構成図である。

【符号の説明】

３駆動側プーリ５従動側プーリ７駆動軸（回転体）９従動軸（回転体）１１，２１固定プーリ片１３，２３可動プーリ片３１固定カム部材３１ａ，３３ａカム面３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ接触点（接触位相）３３可動カム部材３９遠心ウェイト４０位置決め装置（位置決め手段）４１ホルダ（保持部材）４１ａ収容枠（収容部）

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回転体と一体に回転するよう固定された
固定プーリ片と、前記回転体と一体に回転すると共に回
転軸に沿って移動可能に装着され、前記固定プーリ片と
の間に可変幅のプーリ溝を形成する可動プーリ片とから
なる一対のプーリを備えた無段変速装置において、前記可動プーリ片の背後に配置され、前記回転体と一体
に回転すると共に前記回転軸方向への移動が阻止された
固定カム部材と、前記固定カム部材と可動プーリ片との間に配置され、前
記固定カム部材に対向し、前記可動プーリ片と一体的に
連動する可動カム部材と、これら両カム部材の少なくとも一方に設けられ、回転半
径方向および回転方向に傾斜したカム面と、前記両カム部材間に配置され、前記回転軸まわりの回転
によって生ずる遠心力を受けて回転半径方向へ移動し、
前記カム面との協働により可動プーリ片に回転軸方向へ
押圧力を作用して、プーリ幅を変化させる遠心ウェイト
と、前記両カム部材間に配置され、前記遠心ウェイトを収容
すると共に収容部外への移動を拘束して、前記遠心ウェ
イトを保持する保持部材とを備え、前記保持部材と連結され、前記遠心ウェイトと前記カム
面との接触位相を移動させて変速特性を変える位置決め
手段とを設けたことを特徴とする無段変速装置。