JPS6388365A - 空気圧でプ−リ溝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、自動車、農業機械その他一般機械に使用され
る変速プーリであって、プーリ回転数に応じて発生させ
る空気圧でプーリ溝間隔を制御する変速プーリに関する
。

（従来技術） 従来、運転中にプーリ溝間隔を制御する変速プーリにお
いては、プーリ軸に固定された定位置プーリに軸方向に
移動自在に対設された移動プーリを、別に設けられた圧
力発生機により発生された空気圧や油圧を利用してアク
チュエータを作動させ位置制御していたく例えば、特開
昭６０−３７４５０号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この種のような従来の変速プーリは、別設の圧
力発生機を必要としコスト・アップになる他、保守範囲
も広がり、また圧力発生機の動力も別途必要となって、
特に自動車の補機駆動機構に採用するには重量増、燃費
の悪化を招く等の問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたもので、変
速プーリをユニットとしてコンパクトに組込むことがで
き、軽量でコストが安く、また回転数の変化をそのまま
空気圧の変化に転換して移動プーリの位置制御に利用す
る優れた追従性を有した自動制御方式の変速プーリを提
供するにある。

（間厘点を解決する為の手段） 本発明の手段は、プーリ軸に固定された定位置プーリと
、該プーリ軸に軸方向に可動に支承された移動プーリと
で対をなす変速プーリと、前記移動プーリを前記定位置
プーリに向って付勢する付勢手段と、前記プーリ軸に固
定され共に回転する回転体を有し、該回転体によって回
転数に応じて発生される空気圧により前記移動プーリの
軸方向位置を制御する駆動手段とを具備して成る空気圧
　′でプーリ溝間隔を制御する変速プーリである。

（作用） 前記手段による作用は、プーリ軸に固定され共に回転す
る回転体が回転数に応じて発生する空気圧によって、プ
ーリ軸に可動に支承された移動プーリをプーリ軸に固定
された定位置プーリに対して位置制御する駆動手段が■
溝間隔を自動的に制御して変速する。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

く第一実施例〉 本例は第１図ないし第３図に示し、自動車のジェネレー
タやオイルポンプ等できるだけ一定回転数で回転駆動す
る必要のある補機の駆動に好適に応用される場合の例で
、空気圧でプーリ溝間隔を制御する変速プーリＰを駆動
プーリ１０と従動プーリ２０との連動関係において示し
ている。

駆動プーリ１０は、プーリ軸１１に固定された定位置プ
ーリ１３および該プーリ軸１１に軸方向に可動に支承さ
れた移動プーリ１４とで対をなす変速プーリ１２と、移
動プーリ１４を定位置プーリ１３に向って付勢する付勢
手段のコイルスプリング１６と、プーリ軸］１に固定さ
れ共に回転する回転体１７と、該回転体によって回転数
に応じて発生される空気圧により移動プーリ１４の軸方
向位置を制御する駆動手段１５とを主要部として構成し
ている。

前記変速プーリ１２は、プーリ軸１１にビス等の止具１
１ａによって固定された定位置プーリ１３と、プーリ軸
１１に対してスプライン手段等によって周方向に拘束さ
れかつ軸方向に移動可能に設けられた移動プーリ１４と
によって■溝間隔Ｂが変化するように構成されている。

前記駆動手段１５はプーリ軸１１の移動プーリ側端部に
ネジ等によって結合された円盤状の回転体１７と前記移
動プーリ１４の外側部との間において、最外周部に伸縮
可能なベロー状の外筒１５ａを気密状に取付け、その内
部にコイルスプリング１６を圧縮挟持せしめ、かつ最内
周部に伸縮変形可能な可撓性の内筒１５ｂを気密状に固
定して作動室１５ｃを形成することによって構成されて
いる。

回転体１７は、第２図および第３図に詳しく示すように
外周部近辺に周方向に複数の通孔１７ａを有し、かつそ
れら通孔１７ａの各々の外側に回転方向に対応して通孔
部に負圧を発生させる斜形状の羽根１７ｂを備えると共
に、中央部に軸受１７ｄによって支承される突出１）Ｉ
Ｉ　１７　ｃを有している。従って、回転体１７が、矢
印Ｒの方向に回転すると、羽根１７ｂの後方開口部に回
転数に略比例した負圧が生じて作動室１５ｃ内の空気を
吸い出し、作動室１５ｃの内部に負圧を発生させ、外気
との圧力差によってコイルスプリング１６に抗して移動
プーリ１４を■溝間隔Ｂを拡大する方向に移動させる。

回転体１７の回転数が下がると、これと反対方向にコイ
ルスプリング１６の付勢力の援助を受けて移動プーリ１
４は移動する。

前記従動プーリ２０は、プーリ軸２１に止具２１ａで固
定された定位置プーリ２３と軸方向に可動に支承された
移動プーリ２４とで■溝間隔調節可能な変速プーリ２２
を形成し、定位置プーリ２３のボス部に貫通された通孔
２３ａに往復動自在に挿通された連結部材２５を介して
移動プーリ２３の軸方向位置を後述の連動装置２６によ
って制御するようになっている。

連動装置２６は、連結部材２５とベアリング２５ａを介
して連結されたピストン２７と、ピストン２７をその傑
密シール２７ａ、２７ｂを介して往復動可能に内部に収
容した固定シリンダ２８と、固定シリンダ２８とピスト
ン２７との間の作動室２６ａと前記駆動プーリ側の作動
室１５ｃとを突起部１７ｃの通路１７ｅを介して連通ず
る連通管２つとから構成されており、該通路１７ｅはシ
ール１７ｆによって回転体１７が回転しても気密を保持
している。固定シリンダ２８の内筒２８ａは、ベアリン
グ２１ｂを介してプーリ軸２１を回転可能に軸承してい
る。

次いで、駆動プーリ１ｏと従動プーリ２０との連動関係
における作用について説明する。

第１図に示している高速運転状態において、高回転速度
に対応した負圧が作動室１５ｃ内に発生しており、移動
プーリ１４は大気圧に対する負圧によって生じる作用力
とコイルスプリング１６の付勢力とが釣合う位置迄■溝
間隔Ｂが大きくなるように移動している。また負圧は連
通管２９を介して従動側の作動室２６ａに伝達され、こ
の作動室２６ａの容積を縮小するようにピストン２７を
移動せしめ連結部材２５を介して移動プーリ２４をＶ溝
間隔が小さくなるように移動させるので、従動側プーリ
軸２１の回転数が駆動側プーリ軸１１よりも低い低速モ
ードをとる。

この高速運転状態から駆動側のプーリ軸１１が速度を落
すと、作動室１５ｃ内の圧力が負圧から大気圧へと減速
度に対応して上昇し、バネ１６の伸張力が勝って移動ブ
ーリエ４はＶ溝間隔Ｂが小さくなって■ベルト１９を外
側にシフトするように作動すると共に、この圧力上昇は
従動側の作動室２６ａにも伝達されてピストン２７を押
し、移動プーリ２４は■溝間隔が拡大し■ベルト１９を
内側にシフトするように移動するので、増速モードとな
って、駆動プーリ軸１１の減速分を補完するように従動
プーリ軸２１を増速する。かくして。

自動的に従動側のプーリ軸２１はほぼ一定速度を維持す
るように作動する。

く第二実施例〉 本例は第４図に示し、駆動プーリ４ｏを、従動プーリ３
０との連動関係において示している。駆動プーリ４０は
、プーリ軸４１に固定された定位置プーリ４３および該
プーリ＄１１にスプライン手段等で軸方向に可動に支承
された移動プーリ４４とで対をなす変速プーリ４２と、
駆動手段４５とからなり、該駆動手段４５は、プーリ軸
４１に固定されたバネ受け４６ａに支持されかつ移動プ
ーリ４４を定位置プーリ４３に向って付勢するコイルス
プリング４６と、プーリ軸４１の軸端に固定され共に回
転するターボファンから成る回転体４７とを主要部とし
て構成しており、該回転体によって回転数に応じて発生
される圧縮空気圧により移動プーリ４４の軸方向位置を
制御し、さらには、前記回転体４７を囲繞し中央に吸気
口４７ａを有した固定ケーシング４７ｂと、該ケーシン
グ４７ｂの内部においてシール４３ｂを介して気密状態
の下で回転する定位置プーリ４３の外周縁から外側へ突
設した円筒４３ｃと、該円筒４３ｃとプーリ軸４１との
間において往復動可能に設けられかつ外周部と内周部の
各々にシール４８ａ、４８ｂを備えたピストン４８と、
該ピストン４８と移動プーリ４４とを連結し且つ定位置
プーリ４３のボスの通孔４３ａ内に挿通された連結部材
４８Ｃとから構成されており１回転体４７とピストン４
８との間に作動室４５ａを形成している。

従動プーリ３０は、プーリ軸３１に止具３１ａにより固
定された定位置プーリ３３と該プーリ軸３１に軸方向に
移動自在に支承された移動プーリ３４とを対にして成る
変速プーリ３２と、該移動プーリ３４の外側に設けられ
る移動プーリ３４の軸方向位置を制御する駆動手段３６
とからなっている。駆動手段３６は、中央部においてプ
ーリ軸３１の軸端をベアリング３１ｂを介して軸承した
固定シリンダ３７と、該シリンダ３７内に往復動可能に
教室されて作動室３６ａを形成するピストン３８と、該
作動室３８ａと前記駆動側の作動室４５ａとを連通ずる
連通管３９とから成り、ピストン３８はその外周および
内周の摺動部にシール３８ａ、３８ｂを各々備えており
、またピストン３８の背後から突出した突出部３８ｃに
はベアリング３５を介して移動プーリ３４が連結されて
いる。

次いで作用について説明する。

図示の状態は、低速運転状態で駆動側のプーリ軸４１が
低速回転をし、従ｇＪｈ！ｌｌ！Ｉのプーリ軸３１は高
速回転駆動しているのもので、作動室４５ａには回転数
が低いため回転体４７から低圧の空気が供給されている
が、コイルスプリング４６の付勢ノＪが勝って■ベルト
４９が外周側にシフトした■溝間隔が一番狭い状態とな
っている。これに対して、従動側の■溝プーリ３２は、
作動室３６ａに連通管３９を介して低圧空気が供給され
ているが、■ベルト４９の駆動側へのシフトによって■
溝間隔が一番開いた状態となっており、従動側プーリ軸
３１は、駆動側プーリ軸４１より回転数の高い、いわゆ
る高速モードで駆動されている。

この低速運転状態から駆動側のプーリ軸４１が速度をあ
げると、回転体４７から作動室４５ａに増速した分の高
圧空気が供給されて、各々のピストン３８．４８は押さ
れ、駆動側変速プーリ４２においては■溝間隔を開いて
■ベルト４９を内周側ヘシフトすると共に、従動側■溝
プーリ３２においては■溝間隔を閉じて■ベルト４９を
外周側ヘシフトして駆動側プーリ軸４１の増速分を吸収
し、従動側プーリ軸３１の回転速度を一定に保つように
低速モード側にシフトする。

（発明の効果） 本発明は、上述の如く構成されているためプーリ軸の回
転数の変化をそのまま空気圧の変化に転換して移動プー
リの位置制御を行って変速するので、従来の技術のよう
に複雑で重量増になる別設の圧力発生装置を必要とせず
、軽量化およびコスト低減を図ることができると共に、
応答性および追従性を大幅に向上するという優れた効果
を有した変速プーリである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示し、第１図は第一実施例の
空気圧でプーリ溝間隔を制御する変速プーリを示す断面
図、第２図は第１図の矢印Ａから見た部分側面図、第３
図は第２図の■−ｍ線の部分断面図、第４図は第二実施
例の空気圧でプーリ溝間隔を制御する変速プーリを示す
断面図である。 Ｐ・・・・・第一実施例および第二実施例の変速プーリ
、１０．４０・・・・・駆動プーリ、１１．４１・・・
・・・プーリ軸、１２．４２・・・・・・変速プーリ、
１３，４３・・・・・定位置プーリ、１４．４４・・・
・・移動プーリ、１５．４５・・・・・駆動手段、１６
．４６・・・・・付勢手段、１７．４７・・・・・回転
体。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プーリ軸に固定された定位置プーリと該プーリ軸
   に軸方向に可動に支承された移動プーリとで対をなす変
   速プーリと、前記移動プーリを前記定位置プーリに向っ
   て付勢する付勢手段と、前記プーリ軸に固定され共に回
   転する回転体を有し、該回転体によって回転数に応じて
   発生される空気圧により前記移動プーリの軸方向位置を
   制御する駆動手段とを具備して成る空気圧でプーリ溝間
   隔を制御する変速プーリ。