(57)【要約】      （修正有）【課題】ボスにプーリフェイスを鋳込み形成するタイプのプーリにおいて、プーリフェイスを極めて強固に固着することができると共に、より一層、直径が大なるプーリフェイスに対応することができ、且つプーリフェイスの付け根箇所も厚肉化させることなく形成できるＶベルト式無段変速機とすること。【解決手段】本体部１１の外周側面から直径方向に延在する突起板２１が形成された突起部２を有し且つ鉄系金属から形成されたボス１と、前記突起部２を内部芯材として軽金属の鋳込みにより形成されるプーリフェイス３とからなること。前記突起板２１は前記ボス１の軸方向に沿って板厚の薄い略薄板状に形成されると共に、前記突起板２１は前記ボス１の直径方向に沿って延長形成されること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部の外周側面から直径方向に延在する突起板が形成された突起部を有し且つ鉄系金属から形成されたボスと、前記突起部を内部芯材として軽金属の鋳込みにより形成されるプーリフェイスとからなり、前記突起板は前記ボスの軸方向に沿って板厚の薄い略薄板状に形成されると共に、前記突起板は前記ボスの直径方向に沿って延長形成されてなることを特徴とするＶベルト式自動変速装置のプーリ。
【請求項２】
請求項１において、前記突起部は、前記本体部とは別部材とし、該突起部はボス本体に固着されてなることを特徴とするＶベルト式自動変速装置のプーリ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記突起部の前記突起板の外端には係合屈曲部が形成されてなることを特徴とするＶベルト式自動変速装置のプーリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボスにプーリフェイスを鋳込み形成するタイプのプーリにおいて、プーリフェイスを極めて強固に固着することができると共に、より一層、直径が大なるプーリフェイスに対応することができ、且つプーリフェイスの付け根箇所も厚肉化させることなく形成できるＶベルト式無段変速機におけるプーリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクータ型自動二輪車等に搭載されるＶベルト式自動変速装置（ＣＶＴ）が存在する。その変速機におけるそれぞれのプーリは、固定プーリ半体と可動プーリ半体とから構成され、該可動プーリ半体は固定プーリ半体のボス上を摺動し、固定プーリ半体と可動プーリ半体との間隔を自在に変化させ、両プーリ半体相互間に巻掛けられたＶベルトの回転半径を変化させて変速しつつ、動力を伝達するものである。前記プーリ半体には、鉄系金属のボスにアルミニウム合金の鋳込みによってフェイスを形成しているものが存在しており、可動および固定側のプーリ軸に支持ボス部が形成され、該支持ボス部が結合するようにして前記プーリフェイスが鋳込み形成される構造の例が特許文献１（特開２００７−４０３２５）に開示されている。
【特許文献１】特開２００７−４０３２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、プーリの鉄系金属からなる支持ボス部の、プーリフェイスを形成する箇所に突起部を設けて、鋳込み形成されるプーリフェイスが支持ボスに対し空転することや、又は脱落することを防止している。特に特許文献１では、一般の小又は中排気量エンジンに対応するＶベルト式自動変速装置に対して好適な直径を有するプーリについてのものである。しかし、さらに大きい排気量のエンジンが搭載された車両では、Ｖベルト式自動変速装置におけるプーリも大形化され、プーリフェイスも直径が大きくなり、重量も増加する。
【０００４】
実際に搭載されるエンジンが大排気量の場合には、小排気量のエンジンの場合に比較して、Ｖベルト式自動変速装置のプーリフェイスの直径は、大排気量エンジンの場合には、１．６乃至１．８倍程度に増加する。具体的には、従来技術として図６（Ａ）及び（Ｂ）に開示されたプーリ半体においては、突起部ａに鋳込形成されたプーリフェイスｂが実線で描かれたものは、小排気量エンジンに対応するものであり、２点鎖線で描かれたプーリフェイスｂは、大排気量エンジンに対応するものである。このような状況に伴い、プーリフェイスｂを支持するボスの突起部ａが従来通りの形状のものでは、強度的に耐え切れず、破損防止と、抜け止めの役目が不十分となる恐れがある。
【０００５】
そのために、プーリ半体の寸法を大きくした場合に、単に前記突起部の形状をそのまま大型化すると、プーリフェイスｂのボス付近の根元部分が厚肉となり、スペースも占有し、重量も増加する等の不都合な状態が生じる〔図６（Ａ），（Ｂ）の２点鎖線参照〕。本発明の目的（技術的課題）は、Ｖベルト式自動変速装置において、大排気量エンジンに適応するＶベルト式自動変速装置のプーリの直径が大型化しても、ボスに強固に接合でき、且つその接合個所をコンパクトにまとめると共に軽量化及び省スペース化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、本体部の外周側面から直径方向に延在する突起部を有し且つ鉄系金属から形成されたボスと、前記突起部を内部芯材として軽金属の鋳込みにより形成されるプーリフェイスとからなり、前記突起部はボスの軸方向に沿って板厚の薄い略薄板状に形成されると共に、前記突起部は前記ボスの直径方向に沿って延長形成されてなるＶベルト式自動変速装置のプーリとしたことにより、上記課題を解決した。
【０００７】
請求項２の発明を、前述の構成において、前記突起部は、本体部とは別部材とし、該突起部はボス本体に固着されてなるＶベルト式自動変速装置のプーリとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、前述の構成において、前記突起部の外端には係合屈曲部が形成されてなるＶベルト式自動変速装置のプーリとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明では、プーリ半体を従来に対して大型化した場合、突起部のプーリフェイスのボスに対する空転防止と、脱落防止を実現することができる。さらに、プーリフェイスを大型化するにもかかわらず、該プーリフェイスの根元部分を厚肉化することなく、小形のプーリフェイスの根元部分と同等のコンパクトな形状にすることができ、軽量化及び省スペース化を実現することができる。
【０００９】
請求項２の発明では、突起部を支持ボス部と別体にした場合には、鍛造や切削加工にて形成困難な形状をプレスや溶接にて容易に形成することができ、別部材とすることも可能であるため、形状と寸法選択の自由度が向上することでコスト低減につながる。請求項３の発明では、前記突起部の外端には係合屈曲部が形成されているので、突起部とプーリフェイスとの鋳込みによる接合をより一層強固にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、原動機付き自転車，スクータ又は自動二輪車のＶベルト式自動変速装置のプーリに係るものである（図５参照）。プーリ装置は、駆動側プーリＢと従動側プーリＡとから構成される。特に、プーリは固定プーリ半体と可動プーリ半体とから構成されるものであって、本発明では、具体的に従動側プーリのプーリ半体であり、具体的に固定プーリ半体及び可動プーリ半体が含まれる。以下、可動プーリ半体及び固定プーリ半体は、単にプーリ半体Ａａと称する。
【００１１】
プーリ半体Ａａは、主にボス１と、突起部２と、プーリフェイス３とから構成され、前記ボス１及び突起部２は、鉄系金属から形成され、前記プーリフェイス３は軽金属からなり、該プーリフェイス３については、後述する金型により鋳込みによって形成されるものである。前記鉄系金属は、具体的にはＳＣ材（炭素鋼鋳鋼品）又はＳＣＭ（クロムモリブデン鋼）等であるが、これらの具体例に係わらず鉄系金属に含まれるものは全て使用されてもかまわない。
【００１２】
プーリ半体Ａａには、複数の実施形態が存在する。まずその第１実施形態では、図１乃至図３に示されており、ボス１は、図１（Ｃ），図２（Ａ）に示すように、中空状の略円筒形状に形成された本体部１１の軸方向の一方の端部寄りの位置には、周方向に沿って膨出部１１ａが形成され、該膨出部１１ａには前記突起部２が装着される部位となる。
【００１３】
該突起部２は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、略円板状の突起板２１が、扁平円筒形状のベース２２に一体形成されたものである。前記突起板２１は、前記本体部１１の軸方向に沿って板厚の薄い略薄板状に形成されている。さらに、前記突起板２１は、前記本体部１１の直径方向に沿って延長形成されたものである。前記突起板２１と前記ベース２２とは、断面形状が略Ｌ字形状をなすように直角となっている〔図２（Ａ）参照〕。
【００１４】
前記突起板２１には、等間隔に切除部２１ａが形成されており、該切除部２１ａは、突起板２１の外周端側において開口する略Ｕ字形状に切除形成された部分である〔図１（Ｄ），図２（Ｂ）参照〕。該切除部２１ａは、後述する鋳込形成されたプーリフェイス３と食い込み合って係合し、ボス１とプーリフェイス３との接合をより一層強固にするものである〔図１（Ｂ）参照〕。前記突起部２のベース２２は、前記本体部１１の膨出部１１ａに圧入することによって、前記ボス１に突起部２を固着する。さらに、前記ボス１と前記突起部２とを溶接によって固着することもある。
【００１５】
前記プーリフェイス３は、図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、表面側３１は扁平円錐の凸面側であり、Ｖベルト６が当接する面である。また背面側３２は、扁平円錐の凹面側である。プーリフェイス３は、後述する金型によって、前記ボス１の突起部２を芯材とし、鋳込みにより形成される。次に、前記ボス１の突起部２と、前記プーリフェイス３との接合構成について説明する。前記突起部２の突起板２１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、薄板状に形成されたものであり、且つ前記本体部１１の直径方向に沿って延長形成されたものである。
【００１６】
前記プーリフェイス３の根元部３３の位置からプーリフェイス３の直径方向の外端である外周端３４に向かって、前記突起板２１が芯材として前記プーリフェイス３内部に納まる可能な範囲で最大限の直径となるように形成されたものである。すなわち、突起板２１は、プーリフェイス３に対して可能な範囲で最大の食い込みができるようにするものである〔図２（Ｃ）参照〕。また、突起板２１の肉厚ｔは、Ｖベルト６による押圧力に対して十分に耐え得る範囲で薄く形成される。
【００１７】
具体的には、前記プーリフェイス３の根元部３３から外周端３４に向かう全長Ｌｏに対して、前記突起板２１の付け根２１ｂ位置からの長さＬａは、略２５％程度の長さ寸法となる。すなわち、プーリフェイス３の根元部３３から外周端３４までの全長Ｌｏの略（１／４）程度の位置まで突起部２の突起板２１が延長形成されている〔図２（Ｃ）参照〕。
【００１８】
このような状態において、突起板２１の肉厚ｔと、前記突起板２１の付け根２１ｂから外周先端２１ｃまでの長さＬａとの比率は、具体的にはｔ：Ｌａ＝１：５程度である〔図２（Ｃ）参照〕。しかし、この数値は、本発明において限定されたものではなく、前記プーリフェイス３の直径の大小の変化、すなわち長さＬａの変化に伴って前述した比率も適宜変化するものである。このように突起板２１は、その肉厚ｔの薄さに対して直径方向の長さＬａが極めて大きなものとなっている。
【００１９】
突起部２の突起板２１は、前述したように、その肉厚ｔの薄さに対して直径方向の長さＬａを極めて大きなものとしたことによって、プーリフェイス３を大型化するにもかかわらず、該プーリフェイス３の根元部３３を厚肉化することなく、小形のプーリフェイス３の場合の根元部分と同等のコンパクトな形状にすることができ、軽量化及び省スペース化を実現することができる。
【００２０】
前記本体部１にプーリフェイス３を鋳込み形成して、プーリ半体Ａａを製造する鋳造工程について説明する。金型７は、図３（Ａ）に示すように、２つの金型半体７１及び金型半体７２からなり、一方側の金型半体７１にはボス１の本体部１１の一方側が設置可能な設置部７１ａが形成され、他方の金型半体７２には本体部１１の軸方向他方側が設置可能な設置部７２ａが形成されている。
【００２１】
そして、本体部１１が前記金型半体７１，７２の設置部７１ａ，７２ａに適正に設置されるようにして、両金型半体７１，７２を組み合わせると、ボス１の突起部２箇所の周囲に空隙部（キャビティ）７４が存在する〔図３（Ｂ）参照〕。該空隙部７４は、前記金型半体７１，７２によって構成される注湯口７３と連通しており、アルミニウム合金等の溶融した軽金属を注湯することができる。前記注湯口７３から溶融した軽金属を流し込むことで、前記空隙部７４に溶融金属が流入し、前記ボス１及び前記突起部２にプーリフェイス３が鋳込み形成されてプーリ半体Ａａが形成されるものである。
【００２２】
本発明の第１実施形態では、ボス１が鍛造又は切削加工等の加工手段では製造が困難な場合に好適である。すなわち、ボス１と突起部２とを別部材としたことにより、それぞれの部材に無駄が生じない加工ができるものであり、且つプレス、切削、溶接によるボス１と突起部２の接合形成も容易になる。突起部２のベース２２は、扁平円筒形状としているので、ボス１の本体部１１に圧入後、該本体部１１への締付けは円筒形状から軸方向に沿って締付力がかかり、固定力はより大きくなる。
【００２３】
従って、前記突起部２のベース２２の圧入後の突起部の本体部１１への結合強度が確保できる。また、前記突起板２１にプーリフェイス３から加わる負荷は本体部１１において、突起部２からベース２２に伝達され、且つベース２２の軸方向の接触部分にて本体部１１に分散されるため、剛性を維持することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２実施形態を図４（Ａ）乃至（Ｃ）に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様に、前記ボス１は、本体部１１と前記突起部２とを異なる別部材としているものであるが、前記ボス１の突起部２において、ベース２２が形成されないものである〔図４（Ｂ）参照〕。すなわち、突起部２は突起板２１のみから構成される。該突起板２１の形状は、第１実施形態と同一である。
【００２５】
そして、突起部２の中央には、ボス１の外径と略同一で、該ボス１の外周に対して圧入することができる程度の貫通孔２１ｄが形成されたものである〔図４（Ｃ）参照〕。或いは、該貫通孔２１ｄは、前記本体部１１の外周側を遊挿することができる程度に形成されることもある。前記突起部２は、前記貫通孔２１ｄを介して本体部１１の所定位置まで圧入される。さらに、圧入してから溶接によって固着してもよい。また、前記突起部２は、前記貫通孔２１ｄを介して本体部１１の所定位置まで遊挿され、所定位置で溶接等によって固着されることもある。
【００２６】
前記ボス１には、第１実施形態と同様に、膨出部１１ａが形成されているが、この第２実施形態では、前記突起部２のボス１の軸方向に対する位置決めを行う役目と、突起部２に対する補強の役目をなすものである〔図４（Ａ），（Ｂ）参照〕。すなわち、突起部２の貫通孔２１ｄにボス１の本体部１１を挿入し、前記膨出部１１ａの位置まで突起部２を押し込むことで、該突起部２は本体部１１に対して軸方向に適正な位置に設置することができ、さらに前記突起部２を補強することができる。よって、膨出部１１ａの位置は、突起部２の設置位置となるように、前記本体部１１に対して決定しておくものである。
【００２７】
次に、本発明の第３実施形態では、第１実施形態から第２実施形態において、前記突起板２１の外周先端２１ｃに係合屈曲部２１ｅが形成されたものである。この第３実施形態を、第１実施形態における突起部２に設けたものが図２（Ｄ）乃至（Ｆ）に開示されている。該係合屈曲部２１ｅは、前記突起板２１の外周先端２１ｃ付近が略直角に折り曲げられたものである〔図２（Ｄ），（Ｅ）参照〕。係合屈曲部２１ｅは、鋳込形成されたプーリフェイス３が前記係合屈曲部２１ｅと係合し、より一層強固な固定となる〔図２（Ｆ）参照〕。また、本発明の第２，第３実施形態において、突起部２にプーリフェイス３を鋳込形成する手段は、第１実施形態にて述べた金型７による鋳造工程と略同一の工程にて行うことができる。
【００２８】
図５は、本発明が使用されるＶベルト式自動変速装置の略示図である。Ｖベルト式自動変速装置は、エンジン側の駆動側プーリＢと従動側プーリＡとから構成されている。前記従動側プーリＡは、本発明におけるプーリ半体Ａａを可動プーリ半体として使用され、固定プーリ半体４，車軸５１及びクラッチ５２等の伝達機構部５とから構成されている。前記駆動側プーリＢと従動側プーリＡとの間にはＶベルト６が巻き掛けられ、駆動側プーリＢが従動側プーリＡに回転伝達を行うものである。また、本発明では、プーリ半体Ａａを従動側プーリＡの可動プーリ半体に特定して説明したものであるが、従動側プーリＡの固定プーリ半体４又は駆動側プーリＢの各プーリ半体に対しても適用することは、十分に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）は本発明における第１実施形態のプーリ半体の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸａ−Ｘａ矢視図、（Ｃ）はボスの縦断側面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＸｂ−Ｘｂ矢視図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１実施形態におけるボスの本体部と突起部とを分離した状態の縦断側面図、（Ｂ）は突起部の斜視図、（Ｃ）はボスとプーリフェイスとの要部拡大断面図、（Ｄ）は本発明の第３実施形態における突起部の縦断側面図、（Ｅ）は（Ｄ）のＸｃ−Ｘｃ矢視図、（Ｆ）は第３実施形態の要部拡大断面図である。
【図３】（Ａ）は分離した金型と本体部の縦断側面図、（Ｂ）は本体部が金型内に設置された状態の縦断側面図である。
【図４】（Ａ）は本発明における第２実施形態のプーリ半体の縦断側面図、（Ｂ）は本発明の第２実施形態におけるボスの本体部と突起部とを分離した状態の縦断側面図、（Ｃ）は突起部の正面図である。
【図５】本発明のプーリが装着されたＶベルト式自動変速装置の略示図である。
【図６】（Ａ）は従来技術のプーリ半体の縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…ボス、２…突起部、２１…突起板、２１ｅ…係合屈曲部、３…プーリフェイス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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