JPS6227740Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、動力伝動ベルトにおけるベルト式ト
ルクコントロール装置に関するものである。

従来のトルクコントロール装置としては、機械
式、油圧式、デイスク式等、種々の方式のものが
知られており、何れも一長一短があり、夫々の用
途、目的に合わせて用いられている。なかでも、
最近、需要の著しい自動車用としては機械式とオ
イル式のコントロール装置が最も一般的なものと
して広く利用されているが、前者は変速タイミン
グ不良によるエネルギーロスや走行安全性など操
作性の面で難があり、一方、後者は伝達効率の面
で難があつてその改良が強く求められている。

そのため、本考案者は上述の如き実状に対処
し、かねてよりその改良を企図し、さきに種々の
提案を行なつて来た。

本考案は、更にそれら改良を引き継ぎ、別の観
点から発展させ、特に自動車用として前記難点を
克服し、その改良を果たすべく鋭意検討を重ねた
結果、到達するに至つたもので、安価で、かつ高
効率の別途ベルト式トルクコントロール装置を提
供することを目的とするものである。

即ち、本考案の特徴とするところは、一方の変
速プーリと他方側固定Ｖプーリとの間にベルトを
懸架してなる既知のベルト伝動装置において、一
方の変速プーリの固定プーリ片側の１部と可動プ
ーリ片側の１部に夫々電気的絶縁状態にて接触片
を設け、その夫々の接触片に対向的にプーリ外部
より接触子を、夫々電気的絶縁状態にて夫々１個
又は２個設け、固定及び可動プーリ片側の夫々の
接触片を電気的に結合し、各プーリにベルトを懸
架し走行したるとき無負荷条件下で前記一方の変
速プーリに設けた夫々の接触片及び接触子が最
大、最小負荷走行条件の間で常に通電と遮断を交
互に有する如く配設せしめると共に、走行中の変
速プーリ及びベルトに負荷を与えたとき、前記一
方の変速プーリの固定プーリ片と可動プーリ片と
の間に相対的ねじれを生じ、それによつて生ずる
夫々の接触片間の相対的位置ずれをもとに夫々の
接触子を介して夫々の接触片、接触子間の電気的
通電、遮断の相対的時間の比を電気信号として外
部にとり出し、その信号を電気的に処理し、それ
をもとに固定プーリ片と可動プーリ片間の相対的
ねじれ角が設定値をキープする如く制御機能を有
するアンプを介して外部作動動力を作動させ、そ
の動力によつてテンシヨンプーリを移動させ、そ
れに追従して一方の変速プーリの可動プーリ片を
軸方向に移動調整し、両プーリ片によつて形成さ
れる変速プーリ中のＶベルトの有効径を変化させ
る電気的制御手段を具備せしめた点にある。

しかして、上記の特徴において、一方の変速プ
ーリは駆動側であつてもよく、又、従動側であつ
てもよく、何れの場合にも適用されるものであ
る。

以下、本考案の具体的な実施の態様につき添付
図面を参照しつつ順次詳述する。

第１図は本考案のベルト式トルクコントロール
機構の１例として固定Ｖプーリを従動側、変速プ
ーリを駆動側に使用した場合を示し、図において
P₁は従動側固定Ｖプーリ、P₂は駆動側変速プー
リ、P₃は前記両プーリP₁，P₂間に位置するテンシ
ヨンプーリで、これら夫々のプーリ間にわたつて
Ｖベルト１が懸架され以下に述べる駆動側変速プ
ーリに生ずるトルクを検知し、それに応じた外部
作動動力を働かせ、テンシヨンプーリを移動させ
それに追従して駆動側変速プーリP₂中のＶベルト
１の有径を変化させることによつて固定Ｖプーリ
P₁と変速プーリP₂間の回転比を自動的に変化させ
る構成となつている。

ここで従動側の固定ＶプーリP₁は通常の構造か
らなるプーリであり、一方の駆動側の変速プーリ
P₂は第７図に示すように互いに対向する可動プー
リ片２と固定プーリ片３を有してなり、その構成
は既に多くの提案によつて示されているが、固定
プーリ片３の軸方向延長上で可動プーリ片２と間
隔をおいた側方に軸と一体にスプリング押え５が
設けられていて可動プーリ片２のボス部６と該ス
プリング押え５との間に反撥弾性コイルスプリン
グ４が介設され、ボス部６とスプリング押え５の
側面に設けた突出ピンａ，ｂにスプリング４の各
端末が係止されて、走行時、プーリに懸架された
ベルトに生じる負荷によつて前記スプリング４が
巻きゆるむ方向に負荷が生ずる如く構成されてい
る。これを更に第７図について詳述すると、可動
プーリ片２は固定プーリ片３の軸Ｓ方向延長上を
スプリング４が作用しない場合は、前記方向及び
軸方向に自由に動くことができるが、可動プーリ
片２のボス部６及び軸Ｓと一体に回転するスプリ
ング押え５の側部に夫々突出ピンａ及びｂを設
け、そのピンａ，ｂにスプリング４の両端末が
夫々係止されていることにより、回転軸Ｓと一体
の固定プーリ片３と可動プーリ片２により形成さ
れるＶ溝にＶベルト１を懸回し動力を伝達させる
とき、Ｖベルト１とプーリ片２，３間にすべりを
発生するが、ベルト１と固定プーリ片３間にすべ
りに対してベルト１と可動プーリ片２間は可動プ
ーリ片２が軸とスプリングのねじれの反力によつ
て力を担持することになりプーリとベルト間に生
ずるトルクに応じてスプリングのねじれ角が変化
する。

即ち、駆動側変速プーリP₂は可動プーリ片２と
固定プーリ片３との間の相対的位置ずれ、即ちベ
ルト走行時、プーリに生ずる負荷によつてスプリ
ング４にねじれトルクを生じ、それに対応してス
プリング４がねじれることにより固定プーリ片３
と可動プーリ片２との間で所定角度のずれを生ず
るものである。

又、両プーリ間に設けられたテンシヨンプーリ
P₃はその軸に作動用アーム１０が連結されてお
り、該アーム１０はその連結側に角度をなして別
途レバー１１が突出し後述の外部作動動力によつ
て連絡を受け、テンシヨンプーリP₃を移動せしめ
得るようになつている。

本考案は、上述の如き構成において、前記固定
プーリ片と可動プーリ片との間の相対的位置ずれ
を検出することによつて、該両プーリP₁，P₂間の
回転比を自動的に適切に調整し得る機構をその変
速プーリP₂、図において駆動側プーリP₂を検出側
として付与せしめており、本考案における要部を
形成している。

以下、図示例にもとづきこの構成を詳述する
と、先ず駆動側変速プーリP₂において、固定プー
リ片３の軸方向延長上に設けられた軸と一体とな
つたスプリング押え５の一部と、可動プーリ片２
のボス部６の一部に本体プーリとは絶縁状態にて
通電性リングを円周方向にある長さにカツトせし
めた接触片７，８を電気的絶縁状態にて夫々独立
に設け、夫々の接触片７，８に対向的にプーリ外
部より接触子Ａ，Ｂを電気的絶縁状態にて１個宛
設けると共に、夫々の接触片７，８を結線９によ
り電気的に結合して構成しており、接触子Ａ，Ｂ
は図示しない電気信号を発する装置に連絡し接触
子、接触片間の電気的通電、遮断の相対的時間の
比率を電気信号として取り出し得るように構成さ
れている。

この場合、接触子と接触片との接触位置に態様
は通常、夫々の目的に応じて設定されるが、走行
時、本考案の変速プーリに生ずる負荷によつて駆
動側変速プーリの可動プーリ片２と固定プーリ片
３に負荷に応じた相対的ねじれを生ずるとき、そ
れによつて夫々の接触片７，８と接触子Ａ，Ｂ間
の接触位置態様が夫々変化する。これを概念図で
示すと第３図，第４図のようになる。

ここで、第３図は無負荷時の場合を示し、イは
接触子Ａと接触子Ｂが接続状態にあり、ロは遮断
状態を示し、イとロの態様が本考案プーリの回転
によつて周期的に発生する。即ち、外部より接触
子Ａと接触子Ｂ間に電流を流すとき、通電・遮断
を繰り返えす。一方、第４図は負荷を与えた場合
で、第３図と同様、イに接続状態、ロは遮断状態
を示しているが、無負荷時に比べて、負荷時は捩
れ角θに相当する分だけ接触子Ａと接触子Ｂが接
続状態にある時間が負荷に対応して短くなる。

なお、第３図、第４図は接触片、接触子が無負
荷時、略一線上に並んでいる場合を示しているが
実際上は必ずしも一線上に並ぶことは必要ではな
い。

かくして、以上のような本考案変速プーリに生
ずる負荷によつて駆動側変速プーリP₂の固定プー
リ片３と可動プーリ片２との間に負荷に応じた相
対的捩れを生じ、それによつて生ずる夫々の接触
片７，８間の相対的位置ずれをもとに夫々の接触
子Ａ，Ｂを介して接触片、接触子間の電気的通
電、遮断の信号として外部に取り出し、該信号を
電気的に処理することによつて所要の電気的制御
手段が作動し、所期の調整を図るが、第２図はそ
の手段の１例を示している。

即ち、前記第３図、第４図において接触子を介
して外部に取り出した信号を相対的時間の比とし
て電気的に処理し、それをもとに固定プーリ片３
と可動プーリ片２の相対的捩れ角θが設定値をキ
ープする如く制御機能を有するアンプＭを介して
外部作動動力１２を作動させ、前述したテンシヨ
ンプーリの作動用アーム１０の一端のレバー１１
にはテンシヨンプーリP₃を上下矢示方向に移動せ
しめ、これに追従して駆動側変速プーリP₂中のＶ
ベルト１の有効径、即ちプーリのＶ溝巾を可変
し、駆動側及び従動側のプーリ間に回転比を自動
調整し、一定トルクの動力を伝えるようになつて
いる。

なお、別の変形実施例として第５図、第６図に
示す如く、固定プーリ片側及び可動プーリ片側
夫々の接触片７，８に対向的にプーリ外部より一
対の接触子Ｃ，Ｄと接触子Ｅ，Ｆを設け、一対の
接触子の一方を互いに接続（例えばＤとＥ）し、
接触子Ｃ，Ｆより外部へ電気信号を出す方式もあ
り、随時、採用することができるが、これも基本
的には前記実施例と同様で何ら変わることはな
く、同様にして実施することができる。

本考案装置は叙上のような一連の機構によつて
構成されるものであり、変速プーリに生ずる負荷
によつて駆動側変速プーリP₂の固定プーリ片３と
可動プーリ片２との間に生じた相対的捩れを利用
し、それによつて生ずる夫々の接触片間の相対的
位置ずれを基礎として夫々の接触子を介して接触
片、接触子間の電気的通電、遮断の信号として外
部に取り出し、これを電気的に処理し、所定の設
定値を保持する如く制御機能を有するアンプ等を
介して外部作動動力を作動させ、両プーリ間に配
設されたテンシヨンプーリを移動調整せしめ、こ
れに追従して駆動側変速プーリ中のＶベルト有効
径を調整し、駆動側と従動側の両プーリ間の回転
比を常に適切な比率に自動調整し、一定トルクの
動力を伝達することができる。

なお、以上は変速プーリを駆動側とし、駆動側
の両プーリ片間の相対的捩れを利用し、これを検
出するようにしたものであるが、検出側は別段、
駆動側に限るものではなく、変速プーリを従動側
に使用し、従動側において生じる相対的捩れを利
用するようにしてもよく、この場合と前記と同様
である。

以上の如く、本考案ベルト式トルクコントロー
ル装置は変速プーリ中にトルク変換（ねじれ角に
よる検出）機能を組み込み夫々の接触片、接触子
を介して電気的制御手段により外部作動動力を作
動させ、テンシヨンプーリを移動せしめたもので
あるから、従来から行われていた軸に生ずるトル
クをトルク変換器等で検出する方式に比し、はる
かにコンパクトで、かつ安価な装置となり、しか
も従来のオイル式及び機械式（ギヤーミツシヨ
ン）トルクコントロール機構に比較し伝達効率が
高く、かつ調整も良好であると共に、テンシヨン
プーリの移動によつてＶベルトの有効径を変化さ
せるので操作性にすぐれ、自動車等を始め各方面
に広汎に用いることができるコントロール装置と
して頗る実用上好適であり、今後にその実用化が
大いに期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案ベルト式トルクコントロール装
置の１例を示す概要斜視図、第２図は第１図の電
気的制御システムのブロツク配線図、第３図イ，
ロ及び第５図イ，ロは駆動側変速プーリの無負荷
時の接触片と接触子間の位置態様を示す各例概念
図、第４図イ，ロ及び第６図イ，ロは第３図と第
５図の各負荷時の夫々概念図、又、第７図は本考
案における変速プーリの横断面図である。 １……Ｖベルト、２……可動プーリ片、３……
固定プーリ片、４……コイルスプリング、５……
スプリング押え、６……可動プーリ片ボス部、
７，８……接触片、９……結線、１０……テンシ
ヨンプーリ作動アーム、１２……外部作動動力、
P₁，P₂，P₃……プーリ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
……接触子、Ｍ……アンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定プーリ片と可動プーリ片からなり、固定プ
   ーリ片の軸延長上に可動プーリ片を軸方向及び回
   転方向に移動可能に設け、かつ、可動プーリ片側
   方で固定プーリ片の軸方向延長上に設けたスプリ
   ング押えと前記可動プーリ片との間に反撥弾性コ
   イルスプリングを介装し、該スプリングの両端末
   を夫々前記可動プーリ片及びスプリング押えの側
   面に設けた突出ピンに係止して走行時、プーリに
   懸架されたベルトにより生ずる負荷により前記ス
   プリングが巻きゆるむ方向に負荷が生ずる如く構
   成せしめた変速プーリを一方のプーリとし、一
   方、固定Ｖプーリを他方のプーリとし、かつ、上
   記変速プーリと固定Ｖプーリの中間に移動可能式
   テンシヨンプーリを設け、それら両プーリ及びテ
   ンシヨンプーリ間にＶベルトを懸架してなるベル
   ト伝動装置において、前記一方の変速プーリの固
   定プーリ片側の軸と一体部材の一部と、可動プー
   リ片側の一部に夫々電気的絶縁状態で接触片を設
   け、かつ該夫々の接触片に夫々プーリ外部より電
   気的絶縁状態で接触子を１個以上配設してプーリ
   に生ずる負荷によつて起る固定プーリ片と可動プ
   ーリ片間の相対的ねじれによる両プーリ片の相対
   的位置変化を検出する手段となし、該手段に、
   夫々の接触片、接触子間の電気的通電、遮断の相
   対的時間の比率を電気信号として取り出す手段、
   該信号を電気的に処理しそれをもとに、固定プー
   リ片と可動プーリ片間の相対的ねじれ角が所定の
   設定値を保持する如く制御機能を有するアンプを
   介して外部作動動力を作動させる手段、該外部作
   動動力によつて前記テンシヨンプーリを移動さ
   せ、それに追従して前記一方の変速プーリの可動
   プーリ片を軸方向に移動調整し、両プーリ片によ
   つて形成される変速プーリ中のＶベルトの巻掛け
   有効径を変化させる電気的制御手段を併設具備せ
   しめたことを特徴とするベルト式トルクコントロ
   ール装置。