JPS6362952A - 遠心力を利用してプ−リ間隔を制御する変速プ−リ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、駆動軸と従動軸との速度比を制御しつる変速
プーリに関する。

（従来の技術） 従来より、自動車における冷却水ポンプ、発電機などの
補機は、エンジンからＶベルトを介して駆動されている
が、Ｖベルトプーリの速度比は、エンジンが低速回転の
ときでも補機がその能力を十分に発揮できるように設定
されている。したがって、エンジンが高速回転になると
それに伴って補機も高速回転をするため、補機はその高
速回転に耐えるだけの強度が要求されるとともに、エン
ジンの燃料消費も増大するという問題があった。

そこで、最近はプーリ軸の外周面に固定プーリと軸方向
に摺動自在に移動プーリとが取り付けられ、これら両プ
ーリの間にＶベルトが巻き掛けられてなる変速プーリが
使用されるようになった。この変速プーリは、油圧シリ
ンダやエアシリンダで移動プーリを摺動させて両プーリ
の間隔を拡縮し、Ｖベルトが巻き掛けられた半径を変え
て速度比を制御することにより、エンジンが高速回転に
なっても補機の回転数を一定値以下に押えようとするも
のである。

（発明が解決しようとする間圧点） しかし、上記変速プーリにおいては、圧力油や圧縮空気
をそれぞれのシリンダに供給するための油圧ポンプやニ
アコンプレッサが必要となる。したがって、エンジン負
荷の増大１重量の増加、メンテナンスの複雑化、コスト
の上昇などの間圧があった（たとえば、特開昭６０−３
７４５０号公報参照）。

本発明は、従来の変速プーリのこのような問題点を解決
する目的でなされたものである。

（問題点を解決するための手段） 」二記問題点を解決するため、本発明の遠心力を利用し
てプーリ間隔を制御する変速プーリは、プーリ軸の外周
面に固定プーリと軸方向に摺動自在に移動プーリとが取
り付けられ、これら両プーリの間にＶベルトが巻き掛け
られてなる変速プーリにおいて、遠心力によりプーリ軸
の半径方向に摺動する遠心ピストンを内蔵した第１シリ
ンダとプーリ軸の軸方向に摺動する駆動ピストンを内蔵
した第２シリンダとが互いに連通されてなる遠心油圧シ
リンダがプーリ軸に装着され、駆動ピストンのピストン
捧に移動プーリが接続されていることを特徴とするもの
である。

（作用） 上記本発明の構成において、プーリ軸（駆動軸とする）
が低速回転のときは、第１シリンダ内のオイルおよび遠
心ピストンに作用する遠心力が小さいので、第２シリン
ダにおける駆動ピストンを移動させる油圧（ただし負圧
）も小さい。したがって、移動プーリは、別途設けられ
たばねにより前記油圧に抗して固定プーリの方に摺動さ
せられ、両プーリの間隔が縮少する。そのため、Ｖベル
トが巻き掛けられた半径が増大し、従動軸の回転数の低
下を押える。逆に、プーリ軸が高速回転になると、第１
シリンダ内のオイルおよび遠心ピストンは大きい遠心力
を受けてプーリ軸の半径方向に移動し、第２シリンダ内
のオイルを第１シリンダ内に吸引する。そのため、駆動
ピストンは移動プーリをばねに抗して引き寄せ、両プー
リの間隔が拡大する。その結果、Ｖベルトが巻き掛けら
れた半径が減少し、従動軸の回転数の上昇を押える。

以上のようにして、プーリ軸の回転速度の変化に応じて
、変速プーリの速度比を自動的に制御するのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。

実施例１ 本例における遠心力を利用してプーリ間隔を制御する変
速プーリｌは、第１図および第２図に示すように、プー
リ軸２に固定プーリ３．移動プーリ４、遠心油圧シリン
ダ５および圧縮ばね６が取り付けられてなる。プーリ軸
２は駆動軸である。

固定プーリ３は、円錐形の円盤で、プーリ軸２の外周面
に固設されている。移動プーリ４は、円錐形の円盤部７
の中央部にボス部８が形成されてなり、ボス部８の中心
孔９がプーリ軸２の外周面に軸方向に摺動自在に１茨装
されている。両プーリ３゜４は、それらの円錐面ｔｏ、
ｌｌを互いに対向させて１個のＶベルトプーリを形成し
ている。プーリ軸２の軸端には取付板１２がボルト】３
により固設され、取付板１２の周囲に複数個の遠心油圧
シリンダ５が等間隔に装着されている。遠心油圧シリン
ダ５は、連通孔１４を介して互いに連通ずる第１シリン
ダ１５と第２シリンダ１６とを具備してなる。第１シリ
ンダ１５は、遠心力によりプーリ軸２の半径方向に摺動
する遠心ピストン１７を内蔵し、第２シリンダ１６は、
プーリ軸２の軸方向に摺動する駆動ピストン１８を内蔵
している。

両シリンダ１５．１６内にはオイルが満たされている。

駆動ピストン１８のピストン捧１９には移動プーリ４の
背面が接続されている。圧縮ばね６は、移動プーリ４の
背面と取付板１２との間に介設され、移動プーリ４を固
定プーリ３の方向に付勢している。両プーリ３，４の円
錐面１０．１１の間にはＶベルト２ｏが巻き掛けられて
いる。

次に、上記構成の遠心力を利用してプーリ間隔を＋＆Ｉ
Ｉ御する変速プーリ１の作用について説明する。

遠心油圧シリンダ５はプーリ軸２とともに回転する。プ
ーリ軸２が低速回転のときは、第１シリンダニ５内のオ
イルおよび遠心ピストン１７に作用する遠心力が小さい
ので、第２シリンダ１６における駆動ピストン１８を移
動させようとする油圧（ただし負圧）も小さい。したが
って、移動プーリ４は、圧縮ばね６により前記油圧に抗
して固定プーリ３の方に摺動させられ、両プーリ３，４
の間隔が縮少する。そのため、■ベルト２０が巻き掛け
られた半径Ｒが増大し、従動軸（図示省略）の回転数の
低下を押える。逆に、プーリ軸２が高速回転になると、
第１シリンダ１５内のオイルおよび遠心ピストン１７は
大きい遠心力を受けてプーリ軸２の半径方向に移動し、
第２シリンダ１６内のオイルを連通孔１４を経由して第
１シリンダ１５内に吸引する。そのため、駆動ピストン
１８は移動プーリ４を圧縮ばね６に抗して引き寄せ、両
プーリ３，４の間隔が拡大する。その結果、■ベルト２
０が巻き掛けられた半径Ｒが減少し、従動軸の回転数の
上昇を押える。かくして、プーリ軸２の回転速度の大幅
な変化にもかかわらず、従動軸の回転数は一定の範囲内
に保たれる。

実施例２ 本例は、第３図に示すように、前記第１実施例の遠心力
を利用してプーリ間隔を制御する変速プーリｌが駆動側
のプーリ軸２に取り付けられる一方、油圧変速プーリ３
０が従動側のプーリ軸３１に取り付けられたものである
。遠心力を利用してプーリ間隔を制御する変速プーリ１
においては、駆動側のプーリ軸２の軸端に取付板２１と
管継手２２とが管継手ボルト２３により固設され、取付
板２１の周囲に複数個の遠心油圧シリンダ５が等間隔に
装着されている。取付板２１の内部には。

各遠心油圧シリンダ５の遠心ピストン１７の反駆動シリ
ンダ１６側に連通ずる油孔２４が形成されている。管継
手ボルト２３の内部には連通孔２５が形成され、管継手
２２に接続された送油管２６と油孔２４とを連通してい
る。一方、油圧変速プーリ３０は、従動側のプーリ軸３
１に固定プーリ３２、移動プーリ３３、油圧シリンダ３
４および移動機構３５が取り付けられてなる。固定プー
リ３２は１円錐形の円盤部３６の中央部に形成されたボ
ス８１Ｉ３７を介して従動側のプーリ軸３１の外周面に
固設されている。移動プーリ３３は、円錐形の円盤部３
８の中央部にボス部３９が形成されてなり、ボス部３９
の中心孔４０が従動側のプーリ軸３１の外周面に軸方向
に摺動自在に嵌装されている。両プーリ３２，３３は、
それらの円錐面４１．４２を互いに対向させて１個の■
ベルトプーリを形成し、百円錐面４１．４２の間に■ベ
ルト２０が巻き掛けられている。油圧シリンダ３４は、
従動側のプーリ軸３１の軸方向に摺動する移動ピストン
４３を内蔵し、その複数個がベアリング４４を介して固
定プーリ３２のボス部３７の外周面に支持されている。

各油圧シリンダ３４の移動ピストン４３の油圧面側は送
油管２６に連通している。移動機構３５は、移動アーム
４５に複数個の移動棒４６が植設されてなる。移動アー
ム４５はベアリング４７を介して移動ピストン４３のピ
ストン捧４８に接続されている。移動棒４６の他端は、
固定プーリ３２のボス部３７を摺動自在に貫通して、移
動プーリ３３の内側面に接続されている。両ベアリング
４４．４７は、従動側のプーリ軸３１の回転がボス部３
７および移動アーム４５を介して油圧シリンダ３４に伝
達されるのを防止するために設けられるものである。第
１シリンダ１５．第２シリンダ１６、油孔２４、連通孔
２５、送油管２６および油圧シリンダ３４の内部にはオ
イルが濶だされている。

次に、上記構成の遠心力を利用してプーリ間隔を制御す
る変速プーリ１および油圧変速プーリ３０の作用につい
て説明する。駆動側のプーリ軸２が回転すると、遠心油
圧シリンダ５および管継手ボルト２５も回転するが、管
継手２２はその両端面においてスリップするため、回転
しない。駆動側のプーリ軸２が低速回転のときは、前記
第１実施例で説明したように、第１シリンダ１５内のオ
イルおよび遠心ピストン１７に作用する遠心力が小さい
ので、■ベルト２ｏの半径Ｒが増大する。

また、油圧シリンダ３４内の油圧も低いので、移動ピス
トン４３は反ピストン捧４８側に吸い寄せられ、ピスト
ン捧４８、移動アーム・１５および移動捧４６を介して
移動プーリ３３を反固定プーリ３２側に摺動させ、両プ
ーリ３２，３３の間隔が拡大する。そのため、■ベルト
２０が巻き掛けられた平径ｒが減少して駆動側のプーリ
軸２と従動側のプーリ軸３１との速度比が大きくなり、
従動側のプーリ軸３１の回転数の低下が押えられる。

逆に、駆動側のプーリ軸２が高速回転になると、前記第
１実施例で説明したように、第１シリンダ１５内のオイ
ルおよび遠心ピストン】７は大きい遠心力を受けて駆動
側のプーリ軸２の半径方向に移動し、■ベルト２０の半
径Ｒが減少する。同時に、第１シリンダ１５内のオイル
は、油孔２４、連通孔２５および送油管２６を経由して
油圧シリンダ３４内に圧送され、移動ピストン４３を押
し出す。移動ピストン４３は、ピストン棒４８、移動ア
ーム４５および移動棒４６を介して移動プーリ３３を固
定プーリ３２側に摺動させ、両プーリ３２．３３の間隔
が縮少する。そのため、■ベルト２０の半径ｒが増大し
て駆動側のプーリ軸２と従動側のプーリ軸３１との速度
比が小さくなり。

従動側のプーリ軸３１の回転数の上昇が押えられる。か
くして、駆動側のプーリ軸２の回転速度の大幅な変化に
もかかわらず、従動側のプーリ１ｌＩＩＩＩ３１の回転
数は一定の範囲内に保たれる。しかも。

■ベルト２０の両半径Ｒ，ｒが同時に制御されるので、
第１実施例の揚台よりも広範囲の速度比制御が可能であ
る。

なお、上述の遠心ピストン１７、駆動ピストン１８およ
び移動ピストン４３は、扁平な形状で示しているが、実
用上は、これらを円滑に摺動させるために、各ピストン
を長くしたり、ガイドを設けたりするなどの対策が施こ
される。

（発明の効果） 本発明は、上記のように構成しているので、プーリ軸の
回転によって遠心ピストンに作用する遠心ノＪを油圧に
変換することにより、変速プーリの速度比を自動的にか
つ広範囲に制御することができる。したがって、従来の
変速プーリが必要とした油圧ポンプやニアコンプレッサ
が不要となった。

そのため、エンジン負荷が減少し、重量が軽量化され、
メンテナンスが簡易化するとともに、コストの低減を図
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図は遠心力を利
用してプーリ間隔を制御する変速プーリの第１実施例を
示す中央縦断面図、第２図は第１図のｒｉ　−ｎ線にお
ける断面図、第３図は本発明の第２実施例を示す断面図
である。 ■・・・遠心力を利用してプーリ間隔を制御する変速プ
ーリ、２・・・・・・駆動側のプーリ軸、３・・・・・
固定プーリ、４・・・・移動プーリ、５・・・・遠心油
圧シリンダ、１５・・・・第１シリンダ、１６・・・・
・・第２シリンダ、１７・・・・遠心ピストン、１８・
・・・駆動ピストン、１９・・・・・・ピストン棒、２
０・・・・■ベルト。 特許　出願人　　バンド−化学株式会社第１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プーリ軸の外周面に固定プーリと軸方向に摺動自
   在に移動プーリとが取り付けられ、これら両プーリの間
   にＶベルトが巻き掛けられてなる変速プーリにおいて、
   遠心力によりプーリ軸の半径方向に摺動する遠心ピスト
   ンを内蔵した第１シリンダとプーリ軸の軸方向に摺動す
   る駆動ピストンを内蔵した第２シリンダとが互いに連通
   されてなる遠心油圧シリンダがプーリ軸に装着され、駆
   動ピストンのピストン棒が移動プーリに接続されている
   ことを特徴とする遠心力を利用してプーリ間隔を制御す
   る変速プーリ。