JPS6233465B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベルトを用いた動力伝達装置に関する
もので、例えば自動車に於て、エンジンの回転を
エアボンプ、ウオータポンプ、フアン、コンプレ
ツサ、オルタネータ等の補機に伝えるのに用いる
と有効である。そして本発明は変速特性が良好で
耐久性にすぐれた動力伝達装置を提供することを
目的とする。

以下添付図面に従つて本発明の実施例を説明す
る。

第１図中１は駆動軸で本例では自動車用エンジ
ンのクランク軸である（回転方向をＰで表わ
す）。そして、この駆動軸１にはボルト１５及び
図示しないキー等で主軸１１が一体固着されてい
る。１２はドライベアリングで可動プーリー１４
に打込まれており、主軸１１上を軸方向に可動プ
ーリー１４の移動に伴なつて滑る。１３は固定プ
ーリーで主軸１１にボルト１５及び図示しないキ
ーで一体固着されている。そして、この固定プー
リー１３と可動プーリー１４より駆動側プーリー
１０が形成される。従つて駆動側プーリー１３は
その幅径が可変となるようになつており、スプリ
ング１６によつて初期セツテイング荷重を与え、
可動プーリー１４を固定プーリー１３へ近づく方
向、換言すれば駆動側プーリー１０が幅狭となる
方向に作用している。なお、固定・可動の両プー
リー１４は装置の軽量化を図るため共にアルミニ
ウム合金等の比較的軽量の金属材料を用いてい
る。

また１７は主軸１１に一体固着された固定側カ
ムで、作用面１７ａを有している。１８は可動側
カムで、可動プーリー１４に一体固着されてお
り、固定側カム１７の作用面１７ａと同角度の作
用面１８ａを有している。そして、この固定側カ
ム１７と可動側カム１８とによつて駆動側カム機
構１９が形成される。このカム機構１９は両カム
１７，１８の作用面１７ａ，１７ｂが常時当接し
ているため、両カム１７，１８間に相対的な移動
が生じた時には、その負荷トルクに応じ上記作用
面１７ａ，１８ａの角度によつて定められた力が
作用面１７ａ，１８ａに加わるようになつてい
る。

５０はオイルシールで、可動プーリー１４の溝
１４ａに組付けられている。そしてオイルシール
５０の外周は主軸１に一体形成したリング状の内
周面１１ａとの間を摺動し、可動側カム１８と固
定側カム１７の作用面１８ａ，１７ａの作用面の
潤滑油が外部へ飛散しないようシールしている。

また、第２図中２１は従動軸で、ベアリングボ
ツクス３０に回転自在に支持されている。なおベ
アリングボツクスはエンジンブロツクに固定具を
介してボルトで固定されるようになつている。そ
して従動軸２１のベアリングボツクス側端面はベ
アリングボツクス３０外方に露呈しており、また
従動軸２１の軸心には軸２１の全長に渡つて直径
10mm程度の連通通路２１ａが貫通しており、従つ
て従動軸２１のカバー４２側端面の圧力は大気圧
と同圧に保持されるようになつている。

２２はドライベアリングで駆動側ユニツト１０
と同様、可動プーリー２４に打込まれており、従
動軸２１上を軸方向に滑動可能となつている。２
３は固定プーリーで、図示しないキーで従動軸２
１に一体固着されている。そして、この固定プー
リー２３にはＶ溝部２３ａが刻設され、エアポン
プ、ウオータポンプ、フアン、コンプレツサ、オ
ルタネータ等の自動車用補機類にＶベルト４１を
介して動力を伝達するようになつている。なお、
第１図ではＶ溝部２３ａは二条しか示していない
が、実際には多数条刻設されている。

そしてこの固定プーリー２３と可動プーリー２
４とによつて従動側プーリー２０が形成され、こ
の従動側プーリー２０も駆動側プーリー１０と同
様比較的軽量なアルミニウム合金よりなり、かつ
幅径が可変となるようになつている。２７はスプ
リングで初期セツテイング用として可動プーリー
２４を固定プーリー２３から遠ざかる方向、即
ち、従動側プーリー２０を幅広とする方向に作用
している。

なお可動プーリー２４のうちベルト４０と接触
する面とは反対側の部位には環状の段部２４ａが
形成されていてこの環状段部２４ａの外方側面は
従動軸２１の径方向と一致する第２のフランジ面
２４ｂをなしている。また可動プーリー２４のう
ちこの第２のフランジ面２４ｂより内周面で、従
動軸２１の軸方向にベルト４０側よりにずれた位
置には周方向に等間隔離れて３ケ所に溝２４ｄが
形成してあつて、この溝２４ｄの底面は従動軸２
１の径方向と一致する第１のフランジ面２４ｃを
形成している。

そして可動プーリー２４の各溝２４ｄ内には第
３図で示すように、ホルダー２９が嵌着してお
り、この嵌着状態ではホルダー２９の内外周端２
９ｂ，２９ｃはそれぞれ第１、第２のフランジ面
２４ｃ，２４ｂに密着するようになつている。ホ
ルダー２９は第３図に示すように、可動プーリー
２４の形状に沿つた円弧状をしており、可動プー
リー２４の径方向に向つて２ケ所傾斜面２９ａが
形成されている。２５は固定板で、ホルダー２９
を覆うべく従動軸２１にナツト２６で固着されて
いる。従つてこの固定板２５は従動軸２１と共に
回転するが、従動軸２１の軸方向には移動しない
ようになつている。

２８はこの固定板２５とホルダー２９の傾斜面
２９ａとの間に挾持されたフライウエイトで、こ
のフライウエイト２８は可動プーリー２４と共に
回転して回転を伴なう遠心力でホルダー２９を押
すようになつており、従つて、フライウエイト２
８には所定量の重量が必要とされる。

カバー４２は、可動プーリー２４の外周面に小
ネジ４３等により固定されている。また、可動プ
ーリー２４の外周面にはＯリング溝が設けられ、
この溝内に挿填されたＯリング４４によりフライ
ウエイト２８とホルダー２９、及びフライウエイ
ト２８と固定板２５の間に充てんした潤滑油が外
部に飛散するのを防止している。さらに固定板２
５の外周２５ａと可動プーリー２４の内周２４ｅ
とは微少な隙間を介して嵌合されており固定板２
５の外周２５ａには図示しないラビランスが設け
られフライウエイト２８部の潤滑油が他に飛散す
ることを防止している。

また固定板２５の軸心近傍には、固定板２５と
カバー４２とで構成される第１の空間４５と固定
板２５と可動プーリーで構成される可動プーリー
で構成される第２の空間４６を連通する連通孔２
５ｂが穿設されている。なお第１の空間４５は従
動軸２１に設けた連通通路２１ａに接しており外
部と導通している。

３１は固定側カムで、固定プーリー２３に固定
されており、前記駆動側ユニツト１０の固定側カ
ム１７と同様、計算された適当な直線に成形され
た一定角度の作用面３１ａを有している。（第４
図図示）但し、この作用面３１ａは駆動側の固定
側カム１７とは逆方向となつている。３２は可動
側カムで可動プーリー２４に固定されており、作
用面３１ａと同角度の作用面３２ａを有してい
る。そしてこの両カム３１，３２によつて従動側
カム機構３３が形成され、この従動側のカム３
１，３２も駆動側のカム１７，１８同様、耐久
性、耐摩耗性に優れた材料で形成されている。

４７はオイルシールで固定プーリー２３の溝２
３ｂに組付けられ、オイルシール４７の外周は可
動プーリー２４の内周面２４ｆとの間を摺動し
て、可動側カム３２と固定側カム３１の作用面３
２ａ，３１ａ潤滑油が外部へ飛散しないようシー
ルされている。そして、両カム３１，３２と、ス
プリング２７とを有する第３の空間４８と接する
従動軸２１には連通通路２１ａと導通する連通孔
２１ｂが設けられている。

４０は駆動側プーリー１０と従動側プーリー２
０との間に懸け渡され、駆動側プーリー１０の回
動を従動側プーリー２０に伝える変速Ｖベルト
で、強力な心体入りのゴムよりなる。

次に上記構成よりなる動力伝達装置の作動を説
明する。

エンジンがアイドリング状態から回転数が増加
するにつれて、駆動側プーリー１０および従動側
プーリー２０も高回転となり、その結果フライウ
エイト２８の遠心力が増大し、ホルダー２９の傾
斜面２９ａに作用してホルダー２９を介し可動プ
ーリー２４を固定プーリー２３側へ押圧する力の
成分が増大するわけであるが、このフライウエイ
ト２８の遠心力により可動プーリー２４を移動さ
せるべく働く力がスプリング１６及び２７の荷重
合計に比例した力よりも小さい範囲では可動プー
リー２４は軸方向へ移動せず、定められた一定の
変速比で伝動が行われる。

次に、フライウエイト２８の遠心力により可動
プーリー２４を移動させるように働く力が、スプ
リング１６，２７の合計荷重に比例した力以上に
なると可動プーリー２４は固定プーリー２３側へ
動き、その結果従動側プーリー２０が幅狭とな
り、Ｖベルト４０の当接する部位が従動軸２１よ
り遠ざかり、それを補う分だけ駆動側プーリー１
０におけるＶベルト４０の当接位置が駆動軸１に
近づき、そのため、駆動側プーリー１０では幅広
とすべく可動プーリー１４が固定プーリー１３よ
り離れることになる。

従つて、この状態では駆動側、従動側の両プー
リー１０，２０においてＶベルト４０の当接位置
から中心軸までの距離が順次変わることになり、
駆動側プーリー１０の回転数の変化に係わらず従
動側プーリー２０では常に一定の回転数となる。

エンジンの回転数が更に上昇すると、やがては
駆動側プーリー１０は最も幅広となつてその状態
で止まり、従動側プーリー２０は最も幅狭となつ
てその状態で止まり、それ以降はエンジン（駆動
側プーリー１０）の回転数に応じて従動側プーリ
ー２０の回転数も上昇することになる。ただこの
場合中心軸から変速Ｖベルト４０までの距離は駆
動側プーリー１０で小さく従動側プーリー２０で
大きくなつているので、エンジンの回転数は一定
の減速比でもつて従動側プーリー２０へ伝えられ
ることになる。

次に従動側カム機構１４の作動について簡単に
説明する。

Ｖベルト４１を介して受ける補機の負荷が急大
すると、従動側カム機構３３の固定側、可動側の
両カム３１，３２の作用面３１ａ，３２ａに負荷
トルクに相応する荷重が働くようになつている。
即ち、この場合第３図に示すように作用面３１
ａ，３２ａは従動軸２１の軸心に対して傾斜して
おり、従つて従動軸２１の軸心方向の荷重成分が
スプリング２７の設定荷重を助けるべく従動側プ
ーリー２０を幅広方向に附勢する力となる。その
ため、補機の負荷が急大した時にはカム機構３が
スプリング２７を附勢する方向に働き、負荷の急
変に伴なう従動側プーリー２０の回転数変化を減
少させるようになつている。

次に装置内部に形成された空間４５，４６，４
８と装置外部とを連通する連通通路２１ａ，２１
ｂ，２５ｂの働きについて説明する。

変速特性は前記のごとくフライウエイトの遠心
力とスプリング１６，２７の合計荷重によつて決
定される。しかし、ここで第１、２、３の空間４
５，４６，４８内の空気が密閉された状態であれ
ば、可動プーリーが軸方向に移動する際には４
５，４６，４８の容積が変化してしまい、可動プ
ーリー２４を軸方向へ移動する力はこの空間４
５，４６，４８の容積変動によつて所定の変速特
性からずれてしまうことになる。

また、第１、２、３空間４５，４６，４８が密
閉されていれば、カム３１，３２摺動部の潤滑油
が外部に洩れることを防止するオイルシール４７
にも高圧がかかることになつて、オイルシール４
７の破損に至り、やがては潤滑油の洩れを生じて
カム３１，３２の摺動部が焼付き破損するという
恐れもある。特に第１、２、３空間４５，４６，
４８が密閉されている時には従動側プーリー２０
の周囲温度が上昇したり、あるいは自動車用補機
類の負荷トルクが高くなるに伴なつて従動側プー
リー２０の温度が上昇したりした場合には、第
１、２、３の空間４５，４６，４８内は空気の熱
膨張によりさらに内圧が高くなることになる。

しかしながら本発明装置では従動軸２１の回転
軸心に外部と第１の空間４５を連通する通路２１
ａが設けられており、また固定板２５の軸心近傍
には第１の空間４５と第２の空間４６を連通する
連通孔２５ｂが設けられており、また第３の空間
４８と接する従動軸２１には外部と導通する通気
孔２１ｂが配設されているため、第１、２、３の
空間４５，４６，４８の内圧は大気圧とほぼ等圧
となつている。そのため、本発明装置では空間４
５，４６，４８の容積変化や従動側プーリー２０
の温度上昇にもかかわらず常に所定の変速特性を
得ることができるようになつている。

さらに従動軸２１内部に形成された連通通路２
１ａ、連通孔２１ｂと固定板２５の連通孔２５ｂ
は、それぞれ軸２１の軸心あるいは軸心近傍に配
設してあるため、潤滑油は装置の回転による遠心
力にて半径方向外方に集まり軸心近傍にはほとん
ど空気のみが存在し、従つて外部へ潤滑油が流出
することなく装置の作動に影響を与えることがな
い。

なお、以上説明したのは、本発明の望しい態様
ではあるが、本発明はこの一実施例に限定される
べきでなく他に種々の態様が考えられる。

即ち、上述の実施例では従動軸２１の通路２１
ａにより装置の外部と連通するようにしていた
が、連通通路の位置は軸心あるいは軸心近傍であ
ればどこでも良く例えばカバー４２あるいは固定
プーリー２３の中央部に連通穴を設けて外部と連
通するようにしても同様な効果が得られる。ま
た、上述の実施例では従動軸２１側のみにおいて
外部と連通する通路２１ａを設けたが、駆動軸１
にも同様に外部と連通する通路を設けてもよいこ
とは言うまでない。

更に上述の例ではフライウエイト２８を従動側
のプーリー２０に設けるようにしていたが、必要
に応じてこのフライウエイト２８を駆動側プーリ
ー１０に設けるようにしてもよい。

更にまた、上述の実施例では本発明装置を自動
車のエンジンと補機との間の動力伝達に用いたが
本発明装置が他の用途に適用可能であることは言
うまでもなく、また、従動側に連結される回転機
械が１つである場合はＶ溝２３ａを廃して、従動
軸２１によつて直接回転を伝えるようにしてよい
ことは勿論である。

以上説明したように本発明装置では、カバーと
固定板とで形成される第１の空間、固定板と可動
プーリーとで形成される第２の空間、および可動
プーリーと固定プーリーとで形成される第３の空
間のそれぞれの空間内圧力を大気圧と略同一圧力
に保持するようにしたため、プーリーの変速特性
を可動プーリーの移動に伴なう容積変動やプーリ
ーの温度上昇にかかわらず、常にフライウエイト
に加わる遠心力に応じた所定の変速特性とするこ
とができるといつた優れた効果を有する。同時に
本発明装置では、カバーにより装置を覆うように
している為、装置内部の潤滑油は必ず装置内に保
持されて外部には漏出しないという優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明装置の一実施例を
示す断面図、第３図は第２図図示装置のフライウ
エイト部を示す要部正面図、第４図は第２図図示
装置の従動側カム機構を示す展開図である。 １……駆動軸、１３，２３……固定プーリー、
１４，２４……可動プーリー、２１……従動軸、
２１ａ……連通手段をなす連通通路、２１ｂ……
連通手段をなす連通孔、２５……固定板、２５ｂ
……連通手段をなす連通孔、２８……フライウエ
イト、２９……ホルダー、４０……ベルト、４５
……第１の空間、４６……第２の空間、４８……
第３の空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸に固定されて軸と一体回転する固定プーリ
   ーと、この固定プーリーに対向配置され前記軸の
   軸方向に多動可能な可動プーリーとでベルトを挾
   持して動力の伝達を行なう動力伝達装置であつ
   て、 前記可動プーリーの前記ベルトとの接触面とは
   反対側の面に傾斜面を有するホルダーを固定する
   とともに、このホルダーの外方に固定板を前記軸
   の軸方向移動不能に配設して、この固定板と前記
   ホルダとでフライウエイトを挾持し、かつ前記固
   定板の外方に前記固定板を覆うカバーを配設し、 前記カバーと前記固定板とで第１の空間を形成
   し、前記固定板と前記可動プーリーとで第２の空
   間を形成し、前記可動プーリーと前記固定プーリ
   ーとで第３の空間を形成し、 かつ前記第１の空間、第２の空間、および第３
   の空間と装置外部とを連通する連通手段を設け、
   前記第１の空間、第２の空間、および第３の空間
   内を常時大気圧に保持することを特徴とする動力
   伝達装置。 ２ 前記固定板には前記第１の空間と第２の空間
   とを連通する連通孔が設けてあり、前記軸には前
   記第１の空間および前記第３の空間と装置外部と
   を連通する連通通路および連通孔が設けてあるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動力
   伝達装置。