JPS5842390B2 - 可変速ベルト駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変速ベルト駆動装置に関する。

従来の可変速ベルト駆動装置は、一対のベルト車と、ベ
ルト車を連結しているベルトとを有していて、ベルト車
の少なくとも一方のフランジ０一方は軸方向に可動なハ
ブに取り付けられかつ他のフランジに接近し或は離れる
方向に調整可能になっている。

ハブは軸に取り付けられかつ千〜および千−溝のような
キー装置はフランジ、ハブおよび軸を相互に連結しかつ
それらθつ間の相対回転を阻止する。

調整可能なベルト車は作動装置により又は制御信号に応
答して変化され、かつ他のベルト車は第１のベルト車で
行なわれる調整に合わせるように自動的に調整する。

この基本形式の変形例において、ベルト車の一つは可変
でありかつ他方は、速度の調節が行なわれるとき有効ベ
ルト長さの変化を補償するように調整可能なベルト車に
対して移動可能である。

これらの可変速駆動装置はしばしば高負荷の下で長い開
催用され、かつ特に異なる速度を調整する軸方向に調節
可能なベルト車の部品において常に過剰の摩耗を受ける
。

このような長い悪い動作条件の結果、千−の刻みおよび
かなりの量の食い込みが滑り接触を受けている部品に生
じ、ベルト車の適切な運転および調整を最終的に妨害し
、損傷を受けた部品又は新しい完全なベルト車の取替え
が必要となる。

前述の条件の下での食い込みおよび摩耗によって最も影
響されるベルト車の滑り部品は駆動ベルト車の軸および
軸に滑動可能に取り付けられたハブから成り、そのハブ
は通常軸と共に回転するように軸にキー接続され、かつ
適切な運転条件の下では軸上で軸方向に自由に滑動可能
である。

しかしながら不利な運転条件により軸に取り付けられた
千−とハブの接触している滑り部分との間がざらざらに
なりかつ結合し、その結果二つの部品間の滑り運動は、
通常の運転条件の下でさえも可変ピッチベルト車の最適
運転が不可能になるまで、妨げられる。

したがって本発明め主目的は、不利な運転条件の下で所
望の運転速度を得るように有効にかつ容易に調整され得
、かつ滑り部品が滑り面に刻みが入り、腐食し或は過剰
の摩耗、損傷を受けることなく不利な条件０下で運転し
続けるようにつくられている、軸方向に可動のハブを有
するピッチが調整可能な可変速駆動装置を提供すること
である。

可変速ベルト駆動において、可変ピッチベルト車の可動
フランジを調整するために種々の形式の機構および装置
が使用されて来た。

これらは機械式、手動又は、動カフ駆動、或は液圧作動
形式を含み、そこにおいてフランジに関して軸方向に設
けられたシリンダおよびピストンはベルト車が設けられ
ている軸を介して液圧が供給される。

従来の調整機構の機械式又は液圧式め両方Ｉこおら）で
、可動フランジは軸に千−接続されかつ調整機構の設定
の変化に応じて軸上で軸方向に動かされるようになって
いる。

これらの調整機構および装置は駆動装置が良好な条件に
ある間通常Ｑ）動作条件の下で十分に機能するが、軸と
千−との食い込みおよび結合から動作しなくなる。

こめ困難を克服するために、軸と可動フランジのハブと
の間に配置されたプラスチックブッシングが、ある例で
はキーに沿って、使用されて来た。

しかしながら、問題はいく分は解決されるがキーに沿っ
て発生する不利な条件に対する基本的な理由は、これら
のブッシングによっては基本的には除去されない。

更に、可動フランジを調節するためめ液圧装置は、しば
しば比較的複雑になり、かつ最適の動作状態に保つのが
困難となり、特に可動フランジめ近くで液体の漏れをな
くすことは困難である。

本発明の他の目的は、可変速ベルト駆動装置のベルト車
の一つの可動フランジのための、可動フランジの位置を
制御するための空気装置を有しかつ軸と可動フランジと
を動作関係で相互に接続するという機能を果し得る調整
装置を与えることである。

本発明の他の目的は、ベルト車のピッチリ調整装置に含
まれている軸と滑動するハブの相対的に滑動可能な表面
の食い込みを発生させることなく長い開動作する可変ピ
ッチベルト車を提供することにある。

本発明の更に別０つ目的は、不利な運転条件の下でも滑
り接触する部品間の摩耗、食い込みを阻止し或は最小限
にし、それによって駆動装置の通常の運転範囲ｌこわた
って遭遇する負荷に関係なくベルト車を最適の運転状態
に保つようになっている軸と軸に軸方向可動に取り付け
られたハブり組合せを可変ピッチベルト車に設けること
である。

本発明の更に別の目的は、標準の装備および工具を用い
て容易につくりかつ組み立てることができ、かつ容易に
取り付けられかつ組み立てられた部品および補助組立体
を用いて容易に保守および修理ができる前述の形式の可
変ピッチベルト車を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、部品が最小の保守でかつ駆動
装置の運転を阻害するような振動や乱調のごとき不利な
条件を発生させることなく長い連続運転に耐え、それに
よって部品又は装置全体の度々の取替えを排除し得る可
変ピッチベルト車を提供することにある。

本発明は、好ましくは可変ベルト駆動装置の可動フラン
ジに隣接してその可変ベルト駆動装置の軸の回りに配置
された環状め可撓性捩り装置から成る、可動フランジの
軸方向位置を制御しかつ同時にそのフランジを軸に接続
するという二つの作用をするための流体作動装置を使用
している。

ある予め定められた運転条件又は現在の速度に応答する
装置は、流体作動装置の動作を制御して、駆動装置の所
定の能力を得るために要求される位置にフランジを動か
す。

流体作動装置は、軸および可動フランジに結合されたと
き、二つの要素を直接接続している千−又はその他の要
素なしで、軸とフランジとの間でトルクが伝達されるよ
うに、つくられている。

しかしながら、装置は単に軸とフランジとの間の継手要
素として或は単に可動フランジを軸上で軸方向に調節す
るための流体作動要素として、使用できる。

以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図、特に第１図において、参照番号１０は、可変速ベル
ト車組立体１２、ベルト車１２を駆動するための電動モ
ータ１４、可変速駆動装置によって駆動される装置に接
続されるようになっている可変速ベルト車組立体１６と
、ベルト車組立体１２からベルト車組立体１６に動力を
伝達するために二つの組立体のベルト車に掛けられた■
ベル１１８とを備えた、本可変速ベルト駆動装置全体を
示している。

モータおよび二つのベルト車組立体は、三つの基本要素
の単一構造を形成する台２０上に取り付けられている。

モータは本発明の目的のためには普通のもので十分であ
りかつベース２２を有し、そのベースは、そのベースお
よび駆動装置の台２０の上側のフランジ２６を通して下
方に伸びる複数のボルト２４によって台２０上に取り付
けられている。

モータは普通のものであるから本装置には種々のものを
使用できる。

ベルト車組立体１２は、第３図および第４図に最も良く
示されるように、ボルト３６および３８によって固定さ
れたピローブロック３２および３４に支持された軸３０
を有し、そのボルトは台２００）上フランジを通して各
ピローブロックの下部分を通して下方に伸び、それによ
って二つのピローブロックを台にしっかりと固定してい
る。

ピローブロック３２は球軸受４０を含みかつピローブロ
ック３４は軸３０用の球軸受４２を含み、その軸３０は
継手４６によって電動モータ１４に接続され、その継手
４６は、その軸の左端に接続されたフランジ４８、モー
タ軸に接続されたフランジ５０およびモータから軸にト
ルクを伝達するようにかつ軸３０と４０との間に存在す
るわずかな不整合を補償するように二つの継手フランジ
を相互に連結している可撓性要素５２とを有している。

ブッシング５４が軸３０に固く取り付けられかつフラン
ジ４０に直接接続され、かつ軸３０と共に回転するよう
に軸受４０に軸受けされている。

ベルト車の固定フランジ６０はブッシングに固定されか
つ二つが継手４６を介してモータ１４によって駆動され
るとき軸と共に回転する。

本発明に関する限り軸がモータに接続されかつフランジ
が軸に取り付けられる方法は、要旨ではなく、かつフラ
ンジはブッシング５４なしで直接軸に取り付けられ得る
。

ベルト車組立体１２の可動フランジＴＯは軸３０に取り
付けられたハブ１２に接続され、そのハブ７２は、好ま
しくは、出力の要求に応じてベルト車のピッチが変えら
れるときベルト車が軸３０に沿って小さな摩擦抵抗で動
けるように低摩擦ブッシング７４および７６が設けられ
ている。

ベルト車０可動フランジ７０およびハブ７２は、プレー
ト８２および複数のねじ８４によって一側部でフランジ
７０に接続された流体作動装置８０によって軸３０に沿
って軸方向に移動され、そのねじ８４はプレートを通し
て可動フランジ７０の外面のボス８６内に伸びている。

弾性材料の可撓性要素９０は、プレート上の環状溝９４
内に置かれた環状のビード９２によって、内側でプレー
ト８２に接続されている。

可撓性要素９０の反対側は、環状の締付はリング１００
によってプレート９６の周辺に締め付けられた環状ビー
ド９８によってプレート９６に接続され、そ０）締付は
リングはプレート９６の周囲に隔てられた複数のねじ１
０２によってプレート周辺に固定されている。

プレート９６は、プレートの傾斜付きハブに置かれかつ
ブッシングのフランジを通してプレート０）ハブ内に伸
びている複数０ねじによってその中に固定されそれによ
って軸と共に回転するように軸に固定されている傾斜付
きブッシング１０４によりしっかりと軸に固定され、か
つ好ましくは千−１０８により軸に接続される。

要素９０、プレート９２および９６は、軸３０の通路１
１２および１１４によって好ましくは空気圧源のような
流体圧源に接続された流体室１１０を限定しかつ基本的
に耐水性の組立体を形成し、その通路１１２は軸の端部
に取り付けられた継手１１６にかつ導管（図示せず）を
通して制御された空気圧源に接続されている。

フランジ７０の位置は、制御装置を介して室１１０円の
圧力を変えることによってベルト車のピッチを変えるよ
うにフランジ６０に関して変化され、その制御装置は通
路１１２および１１４を介して室内への或は室からの空
気の流れを調節する。

空気以外の流体が使用され得るが、本実施例では、ベル
ト車のフランジ７０の位置を変えるために室１１０内の
圧力を制御するのに空気圧を使用している。

軸３０に沿ってフランジ７０を位置決めするための作動
装置すなわちアクチュエータとして作用するのに加えて
、要素９０は軸３０とフランジ７０との間のトルク伝達
要素として作用する。

こいトルクを伝達するための要素は、軸３０にしっかり
と固定されたフランジプレート９６、要素９０および可
動フランジ１０にしっかりと固定されたプレート８２か
らなっている。

可動フランジは千−又はスプラインによって軸に接続さ
れていないが、要素９０を除いて軸３０上で自由に回転
できる。

軸３０と可動フランジ７０との間の多少Φ回転は、軸と
フランジとの間０）要素９０の継手効果により阻止され
る。

要素は、好ましくは、室１１０内の圧力が軸３０上のフ
ランジ７０の位置を変える動作で変化されるとき要素の
直径が多少増加し或は減少することなく、要素Ｖ二つめ
壁が横方向に自由に膨張しかつ収縮するように、繊維層
がちりばめられたゴム又はゴム状の材料でつくられる。

室１１０はハブ７２の端部に配置されたシール１２０お
よびプレート９６のハブの端部に近接して配置されたシ
ール１２２によって軸３０に沿ってシールされる。

要素９０の両側のビード９２および９８がプレート８２
および９６の周辺部分と共にシールを形成するので、室
１１０は通路１１２および１１４を除いて完全に閉じら
れる。

ベルト車組立体１６は、軸１３２に取り付けられかつフ
ランジのハブすなわちブッシング１３４と軸との間に配
置されたキー又は同様のものによって軸に固定された固
定フランジ１３０と、軸上で回転および軸方向移動でき
るように軸に取り付けられた可動フランジ１３６とから
なっている。

軸は、台２０の上フランジ２６に複数のボルト１４４に
よって取り付けられたピローブロック１４０および１４
２によって支持されていて、その軸はピローブロック１
４０および１４２の軸受１４６および１４８によってそ
れぞれ軸受けされている。

軸θつ軸方向移動を阻止するために軸受１４６および１
４８に隣接する肩部１５０および１５２を有する軸は、
駆動されるべき装置にどちらの端部からも接続されるよ
うに二つの軸受を越えて外方に伸びている。

可動フランジ１３６は、ハブ１３８の回りに設けられか
つフランジの外面と全体が１６０で示されるカム組立体
とＱ）間で作用するコイルばね１５４によって、常時他
のフランジ側に弾圧されている。

このように、ベルト車組立体１２の可動フランジ７０が
駆動装置の速度を増加するように可動フランジ７０を動
かすことによって変化されると、ベルトによって加えら
れる圧力は、可動フランジ７０の移動の結果として可動
フランジ１３６をフランジ１３０から離れるようＩこ移
動し、かつ可動フランジ７０がフランジ６０から離れる
方向に動かされるときフランジ１３０および１３６上Ｑ
）ベルトによる圧力の解放によりばねは可動フランジ１
３６をフランジ１３０に向って軸方向に動かす。

ベルト車組立体１２のあらゆる与えられた速度に対して
フランジ１３０に関して可動フランジ１３６を適切な位
置に保つために、かつそれによってベルト０滑りなしで
所望のトルク出力を得る助けをするために、カム組立体
１６０が使用され、そのカム組立体は、可動フランジ１
３６０外面０）出張り１６８に取り付られた複数り各々
のカムフォロア１６６と係合するための複数のカム面１
６４を有するカム要素１６２を備えている。

負荷が増加するとベルトおよびフランジ１３６に追加の
力が加えられ、その追加の力は、フランジ１３６が駆動
装置の大きな負荷Ｏ影響の下でフランジ１３０から過剰
に離れるように動くのを阻止するため、カムフォロアを
各カム面１６４まで動かさせる。

カム要素１６２は、ブッシング１７０およびブッシング
のフランジを通してカム内に伸びている複数０ねじ１７
２によって軸１３２にしっかりと固定されている。

キー１７４は、カム要素が軸に関して軸方向移動および
回転しないように軸にしっかりと固定されるように、ブ
ッシング７０と軸との間に設けられている。

本実施例の可変速■ベルト駆動装置の動作において、モ
ータ１４は継手４６を介して軸３０を駆動し、その軸は
ベルト車６０および７０とベルト１８とを駆動する。

ベルト１８はベルト車組立体１２からベルト車組立体１
６にトルクを伝達し、そのベルト車１６は駆動軸１３２
およびその軸に接続された装置を駆動する。

駆動装置の所望の速度およびトルク出力は室１１０内の
圧力によって制御され、その圧力はフランジ７０を軸３
０上でフランジ６０に関して軸方向に位置決めし、それ
によってベルト車のピッチを変える。

フランジ７０がフランジ６０の方に移動されると、ベル
トは二つのフランジの外周に向って外側に移動し、この
ようにしてベルトにフランジ３０および１３６に大きな
力を加えかつ可動フランジ１３６をばね１５４に抗して
第３図および第４図で見て左側に動かし、このようにし
て駆動装置の出力速度を減じる。

調整は、圧力制御装置（図示されていない）から室１１
０へ通路１１２および１１４を介しで伝えられる圧力を
変えることによって、駆動運転中にいつでも行なわれ得
る。

駆動装置に負荷が加えられると、駆動装置はカム組立体
１６０の動作により追加の負荷に対して自動的に補償し
、そのカム組立体ではカムフォロア１６６が、駆動装置
に加わっている負荷の増加に関係なく所望の出力速度を
保つために可動フランジ１３６を適切な位置に位置決め
する。

これはベルトをぴんと保ちかつ最適の出力に対してベル
ト車組立体１６０フランジのベルトの所望の圧力を保持
する。

本組立体の利点の一つは、軸１３０をフランジγ０に接
続するのにキー又はスプラインが使用されないことであ
る。

これは、フランジ７０のようなフランジとそ０フランジ
が取り付けられる軸との間の相対回転を阻止するために
キー又はスプラインが使用されるときこの種の駆動装置
にしばしば発生する食い込みおよび結合を最小限にする
。

プラスチックのブッシング７４および７６は軸上でのフ
ランジ７０およびハブ７２の自由移動を容易にしかつこ
れにより駆動装置の最適の運転を延長する。

ここでは本町変速ベルト駆動装置の一実施例について説
明したが、本発明の範囲内で種々Ｑ）変更が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した可変速ベルト駆動装置を示す
斜視図、第２図は第１図と反対側から見た本可変速ベル
ト駆動装置の斜視図、第３図は第１図および第２図に示
された可変速ベルト駆動装置の一部を断面で示す平面図
であって一つめトルク出力状態を示す図、第４図は第３
図とほぼ同じの一部を断面で示す平面図であって別めト
ルク出力状態を示す図である。 １０：可変速ベルト駆動装置、１２：ベルト車組立体、
１４：モータ、１６：ベルト車組立体、１８：■ベルト
、６０：固定フランジ、７０：可動フランジ、７２：ハ
ブ、３０：軸、８０：流体作動装置、８２ニブレート、
９０：可撓性要素、１３０：固定フランジ、１３２：軸
、１３６：可動フランジ、１６０：カム組立体、１６２
：カム要素、１６４：カム面、１６６：カムフォロア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸と、前記軸に取り付けられかつ軸方向に可動のフ
   ランジを有するベルト車と、前記軸の軸線を囲みかつ前
   記軸上でめ前記可動Ｑ）フランジの軸方向位置を調節す
   るためＶ制御流体用の室を形成する可撓性環状部材と、
   前記環状部材の一方の軸方向端縁を前記軸に接続するた
   めの手段と、前記環状部材の他の軸方向端縁を前記軸方
   向可動０フランジに接続するための手段とを有し、前記
   環状部材および一対の手段か前記軸と前記可動のフラン
   ジとめ間で駆動接続を構成している可変速ベルト駆動装
   置。 ２ 前記ベルト車が前記軸にしっかりと接続されたフラ
   ンジを有し、かつ前記可撓性部材の軸方向端縁を前記軸
   に接続するための前記手段が前記軸と共に回転するよう
   に前記軸にしっかりと取り付けられたハブを有する端部
   部材からなっている特許請求の範囲１に記載の可変速ベ
   ルト駆動装置。 ３ 前記可撓性環状部材が内側に伸びている側壁を有す
   るほぼＵ形の形状を有し、前記側壁の一方が前記可動フ
   ランジに接続されかつ前記側壁の他方が前記端部部材に
   その周辺近くで接続されている特許請求の範囲２に記載
   の可変速ベルト駆動装置。 ４ 前記可撓性環状部材が部分的に流体圧力室を限定し
   、その流体圧力室内において制御圧力源からの圧力が、
   前記可動フランジおよび前記端部部材０）間０距離を変
   えるように圧力源からの制御圧の変化に応じて変化され
   る特許請求の範囲３に記載の可変速ベルト駆動装置。 ５ 前記軸が滑らかな表面を有し、かつ前記可動フラン
   ジが前記軸に相対回転するようになっているハブを有し
   、前記相対回転は前記可動のフランジが前記軸と共に回
   転するように制限されている特許請求の範囲１に記載め
   可変速ベルト駆動装置。 ６ 前記軸が滑らかな表面を有し、かつ前記可動フラン
   ジが前記軸に相対回転するようになっているハブを有し
   、前記相対回転は前記可動フランジが前記軸と共に回転
   するように制限されている特許請求の範囲４に記載り可
   変速ベルト駆動装置。