(57)【要約】本開示は、無段変速機のためのプライマリ・ドライブ・クラッチ装置であって、双方向回転が可能な駆動シャフト（２１０）に連結され、駆動シャフト（２１０）に連結された固定シーブ（２２０）と、駆動シャフト（２１０）に連結され、可動シーブ（２３０）が駆動シャフト（２１０）に沿って固定シーブ（２２０）に対して近接又は離間するように可動である、可動シーブ（２３０）、ハウジング（２５０）、および、スパイダ部（２４０）と、前記駆動シャフト（２１０）に対して前記スパイダ部（２４０）の相対的な移動を防止することが可能な、前記駆動シャフト（２１０）に連結された固定部材（４００）を備えることを特徴とするプライマリ・ドライブ・クラッチ装置を含む。
2015500964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機のためのプライマリ・ドライブ・クラッチ装置であって、双方向回転が可能な駆動シャフトに連結され、
駆動シャフト（２１０）に連結された固定シーブ（２２０）と、  
可動シーブが駆動シャフトに沿って固定シーブに対して近接又は離間するように可動であって、駆動シャフトに連結された、可動シーブ（２３０）、ハウジング（２５０）、および、スパイダ部（２４０）と、
前記駆動シャフトに対して前記スパイダの相対的な移動を防止することが可能な、前記駆動シャフトに連結された固定部材（４００）とを備えることを特徴とするプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項２】
前記シャフトは、対応する係止構造（２１２）を有し、前記固定部材と連結するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項３】
前記対応する係止構造は、前記駆動シャフトに前記スパイダ部を連結するためのねじ山（２１４）を備え、前記駆動シャフトの順方向回転は、前記固定部材をスパイダに締め付けることを特徴とする請求項２に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項４】
前記対応する係止構造は、さらに前記固定部材に連結するように構成される、請求項２に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項５】
対応する係止構造は逆方向ねじ穴をさらに有し、前記駆動シャフトが逆方向回転されたとき、前記固定部材を締め付けることを特徴とする請求項４に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項６】
前記固定部材がねじ穴を有することを特徴とする請求項１に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。
【請求項７】
固定部材がナット型構造のねじ山（４００）を備えることを特徴とする請求項６に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項８】
前記固定シーブを前記駆動シャフトに連結するために固定部材が使用されることを特徴とする請求項１に記載のプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。  
【請求項９】
無段変速機のためのプライマリ・ドライブ・クラッチ装置であって、回転自在な駆動シャフトに連結され、
前記駆動シャフトに隣接して連結された固定シーブと、
可動シーブが駆動シャフトに沿って固定シーブに対して近接又は離間するように可動であって、駆動シャフトに隣接して連結された、可動シーブ、ハウジング、およびスパイダ部と、
前記駆動シャフトに対する前記スパイダの相対的な移動を抑制することが可能な、駆動シャフトに連結された固定部材と
をさらに備えることを特徴とするプライマリ・ドライブ・クラッチ装置。
【請求項１０】
駆動シャフトは、対応する係止構造を有し、前記固定部材に連結するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の車両。  
【請求項１１】
前記対応する係止構造が、前記駆動シャフトに前記スパイダ部を連結するための順方向ねじ山を備え、前記駆動シャフトの順方向回転が前記スパイダを前記駆動シャフトに締め付けることを特徴とする請求項１０に記載の車両。  
【請求項１２】
前記対応する係止構造は、逆方向ねじ山をさらに備え、前記駆動シャフトが逆方向回転されるとき、もしくは、減速時に前記固定部材を締め付けることを特徴とする請求項１０に記載の車両。  
【請求項１３】
前記固定部材は、ねじ山を備えることを特徴とする請求項９に記載の車両。  
【請求項１４】
前記固定部材は、ナット型構造のねじ山を備えることを特徴とする請求項１３に記載の車両。  
【請求項１５】
前記固定シーブは、別の固定部材と共に前記駆動シャフトに連結されることを特徴とする請求項９に記載の車両。  
【請求項１６】
シャフトにＣＶＴの連結を固定するための方法であって、
シャフトのショルダに対して前記シャフトが順方向回転で締め付けるとき、スパイダ部の対応するねじ山を前記シャフトにねじ締め連結する工程と、
前記シャフトが逆方向回転されるとき、もしくは、減速時に、前記固定部材がスパイダ部に対して締め付けるとき、固定部材を前記シャフトに逆方向にねじ締め連結する工程と、
前記シャフトへ前記スパイダ部を連結する工程と、
前記固定部材によって前記シャフトに対する前記スパイダ部の位置を固定する工程を備える方法。  
【請求項１７】
前記固定部材は、ナット型構造のねじ山を備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
無段変速機のためのプライマリ・ドライブ・クラッチ装置を備える車両であって、回転もしくは加速自在に駆動シャフトに連結され、  
前記固定シーブの駆動シャフトへの移動を抑制可能な固定部材を少なくとも部分的に用いて、前記駆動シャフトに隣接して連結された固定シーブと、
前記駆動シャフトは、対応する係止構造を有し、前記固定部材に連結するように構成され、
前記対応する係止構造は、固定シーブを駆動シャフトに連結させるためのねじ山を備え、前記駆動シャフトの順方向回転は前記固定シーブを前記駆動シーブに締め付け、
前記対応する係止構造は、前記駆動シャフトが逆方向回転されるとき、もしくは、減速時に、前記固定部材を締め付けるための逆方向ねじ山をさらに備える、プライマリ・ドライブ・クラッチ装置を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には、無段変速機（ＣＶＴ）用のクラッチ、より詳しくは、ＣＶＴの駆動クラッチに関し、また、特に、プライマリ・ドライブ・ＣＶＴにおいてＣＶＴのスパイダが抜けないようにするための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリットシーブ、ベルト駆動、無段変速機（ＣＶＴ用）は、スノーモービル、ゴルフカート、バギー車（ＡＴＶ用）だけでなく、オートバイ、自動車などのようなレクリエーション型オフロード車の様々な用途で使用されている。その名の示すとおり、ＣＶＴの前進ギアの一連のシフトが必要なのではなく、車両が加速もしくは減速するとき、運転手のために比較的簡単な操作を提供するために、自動的に調整される無段ギア比を提供する。
【０００３】
典型的なＣＶＴ無段変速機は、車両のエンジンの出力（多くの場合、クランクシャフト）に接続されたスプリットシーブ・プライマリ・ドライブ・クラッチと、（多くの場合、追加の駆動トレイン連結を介して）車両の車シャフトに接続されたスプリットシーブ・セカンダリ・ドリブン・クラッチで構成される。エンドレスで可撓性であり一般的にＶ字形の駆動ベルトが、クラッチの周囲に配置されている。クラッチの各々は、シーブの一方が他方に対して移動可能であり、相補的な一対のシーブを有する。変速機の効果的なギア比は、クラッチの各々における可動シーブの位置によって決定される。エンジンがアイドル速度であるときに、駆動ベルトが効果的にシーブと係合しないように、プライマリ・ドライブ・クラッチはそのシーブを正常に離して付勢し（例えば、コイルばねによって）、それにより、本質的にセカンダリ・ドリブン・クラッチに駆動力を伝達しない。エンジンがアイドル速度であるとき、従動クラッチシーブの外周付近に駆動ベルトが乗るように、通常、セカンダリ・ドリブン・クラッチは、（例えば、後述するような圧縮ばねによって）そのシーブを一緒に付勢している。
【０００４】
プライマリ・ドライブ・クラッチにおけるシーブの間隔は、通常、遠心フライウェイトによって制御することができる。これらは、エンジンシャフト速度と共に遠心回転するように、一般的に、遠心フライウェイトはクラッチシャフトに接続されている。エンジンシャフトが速く回転するとき、（エンジン速度の上昇に応じて）フライウェイトも速く回転し、ピボットはさらに外側に移動し、固定シーブ側に可動シーブをより付勢する。フライウェイトピボットがより外側になるにつれ、可動シーブがより固定シーブ側に移動する。これにより、駆動ベルトを挟持し、駆動クラッチと共にベルトの回転を開始させ、次に、ベルトが従動クラッチの回転を開始させる。駆動クラッチの可動シーブが固定シーブに向かうさらなる動きは、ベルトを駆動クラッチシーブ上の外向きに強制的に登らせ、結果的に、駆動クラッチ周辺の駆動ベルトパスの有効径を増大させる。これにより、クラッチ変化におけるシーブの間隔は、エンジンスピードに基づいて変化する。従って、駆動クラッチは、速度感受性であると言うことができる。
【０００５】
駆動クラッチのシーブが駆動ベルトを挟持し、ベルトを駆動クラッチシーブ上の外向きに登らせるとき、ベルト（効果的に非伸縮）は駆動クラッチのシーブ間で内向きに引っ張られることにより、駆動クラッチ周りの駆動ベルトパスの有効径が減少する。駆動および従動クラッチ上のベルトの外側および内側への移動が、変速機の効果的なギア比を可変刻みにおいてスムーズに変化させる。
【０００６】
スプリットシーブ、ベルト駆動のＣＶＴは、一般的に機械的な装置であり、すなわち、ＣＶＴが組み立てられたとき、機械的なパラメータが確立される。ＣＶＴ装置が組み立てられると、ギア比は、これらの機械的なパラメータだけでなく、クラッチの間隔、ベルト長さ／幅に依存する。例えば、ギア比は、駆動クラッチシーブとの間の距離に依存する。駆動クラッチシーブとの間の距離は、可動シーブに対するフライウェイトによる力の大きさによって定められる。フライウェイトが最終的にクラッチシャフトを介してエンジンシャフトに連結されているとき、フライウェイトの力の大きさは、エンジンシャフトの回転速度に依存する。
【０００７】
車両の中には、逆方向に移動させるために、モータの駆動シャフトが車両の前進時と逆方向に回転しなければならないものがある。これはＣＶＴの部分で問題を起こすことがある。
【０００８】
また、前進時、エンジンおよび駆動系は、前方または後方のいずれの方向にも加速することがあるため、ＣＶＴｓ、ＣＶＴクラッチおよびクラッチシャフトは、両方向に加速するかもしれない。これは、クラッチのスパイダの部分をクラッチシャフトから切り離させる傾向にあるかもしれない。
【０００９】
先行技術の代表的なものは、米国特許第５５６２５５５号明細書であり、主に、スノーモービル、ゴルフカート、全地形万能車、小型自動車エンジンと組み合わせて使用するための、調整可能な質量とカムウエイトの慣性モーメントを有する可変速ベルト駆動が開示されている。一例において、カムウエイトは、一連の穿孔もしくはカムウエイトアームの断面を囲むスコアラインを含む。穿孔は、アームを適切な工具でスナップもしくはカットオフすることができる容積を画定する。また、アームを通して一連のボアが形成される。アームの質量を増加させるために、溶融金属または同様の流動性材料が、一つ以上のボアに注がれ、硬化されてもよい。本発明の別のバージョンでは、断面縮小アームは、その上にシムが追加または再配向され、所望の質量および慣性モーメント特性を達成するための土台として働く。
【００１０】
必要とされるのは、クラッチシャフトにスパイダを固定するための安全な固定方法および装置である。また、簡易さと保守性も必要である。
【発明の概要】
【００１１】
本開示は、クラッチシャフトが双方向に駆動もしくは、加速および／または減速されるとき、クラッチシャフトへのスパイダの確実な取り付けを提供する、装置および方法を対象とする。本明細書に開示される装置及び方法は、シャフトからスパイダが切り離されるのを抑制し得る。
【００１２】
以下の発明の詳細な説明をより良く理解するために、むしろ広く本発明の特徴および技術的利点を概説する。本開示のさらなる特徴および利点は以下に説明され、本開示の請求項の主題を形成する。これは、開示された概念および特定の実施形態が容易に本発明の同じ目的を実施する他の構造を修正または設計するための基礎として利用できることが当業者によって理解されるべきである。また、そのような同等の構成が添付の特許請求の範囲に記載された開示の精神および範囲から逸脱しないことは、当業者によって理解されるべきである。添付の図面に関連して考慮すると、更なる目的及び利点と共に、その構成および動作方法の両方として、本開示の特徴であると考えられる新規な特徴は以下の説明からよりよく理解されるであろう。なお、各図面は例示および説明のみの目的で提供され、本発明の限定の定義として意図されないことが明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示の実施形態を例示している、明細書の一部に組み込まれている形態と添付の図面は、本開示の原理を説明し、符号は同等の部分を指す。図面において、
【００１４】
【図１】本開示の実施形態に係るＣＶＴ装置の平面図である。
【００１５】
【図２】本実施形態に係るＣＶＴ駆動クラッチ装置の平面図である。
【００１６】
【図３】本実施形態に係るシャフトに連結されるスパイダ部の平面図である。
【００１７】
【図４】本実施形態に係る、通常シャフトに連結されるとともに互いに連結する、スパイダおよび係止装置の平面図である。
【００１８】
【図５】本実施形態に係るシャフトの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、ＣＶＴ装置１００の平面図を表す。装置１００は、プライマリ・ドライブ・プーリ１１０、セカンダリ・ドリブン・プーリ１２０およびベルト１３０を含んでもよい。プライマリ・ドライブ・プーリ１１０およびセカンダリ・ドリブン・プーリ１２０の各々は、調節もしくは固定シーブ（図示せず）および可動シーブ（図示せず）を含むことができる。ベルト１３０がプーリ１１０、１２０内に移動できるように、可動シーブは固定シーブに対して移動することができる。これはドライブ１１２と従動シャフト１２２に対するベルト１３０の距離を変えることができ、これによって有効ギア比を変化させ、順に駆動シャフトの速度を変化させる。一般的に、駆動シャフト１１２はモータのシャフトに連結され、一度モータランプが適切な速度になると、通常一定速度で動作する。
【００２０】
プライマリ・ドライブ・プーリ１１０は、一般に駆動シャフト１１２に取り付けられおよび／または連結されるかもしれない。同様に、セカンダリ・ドリブン・プーリ１２０が従動シャフト１２２に連結されてもよい。これは、多くの周知の方法および装置を介して達成することができる。この目的のために使用され得る連結のいかなる方法または装置が使用されてもよい。本開示は、プーリの各シャフトへの連結の方法もしくは装置に限定されるものではない。
【００２１】
示されるように、プライマリ・ドライブ・プーリ１１０の可動シーブが固定シーブから離れて移動した場合、ベルト１３０Ａは、プライマリ・ドライブ・プーリ１１０のさらに下に乗るであろう。これは、従動シャフト１２２の速度を一般的に低下させる原因となる。セカンダリ・ドリブン・プーリ１２２の可動シーブが固定シーブから離れて移動される場合、ベルト１３０Ａは従動プーリ１２０の下部に乗ってしまい、これは、従動シャフト１２２の回転速度を一般に増大させる原因となる（プライマリ・ドライブ・シャフト１１２の速度が一定に保持された場合）。このように、駆動シャフト１１２と従動シャフト１２２の回転速度の相対的な一定の速度のギア比を、一定に変化させて制御され得る。
【００２２】
図２は、実施形態に係るプライマリ・ドライブ・クラッチ装置２００を示す。装置２００は、固定シーブ２２０、可動シーブ２３０、シャフト２１０、スパイダ部２４０、および、ハウジング２５０を含んでも良い。可動シーブ２３０は固定シーブ２２０に対して移動することができ、ベルト（図示せず）のシャフト２１０へ向かう移動および離れる移動を引き起こす。これは、この装置２００は車両の一部であり、従動シャフト（図示せず）に対するシャフト２１０の回転速度のギア比を変化させると、車両の速度を変更するであろう。
【００２３】
装置２００は、シャフト２１０を含んでも良い。ひとつの実施形態において、シャフト２１０は、車両の駆動シャフトや車両の駆動モータのシャフトに連結されてもよい。ハウジング２５０は、シャフト２１０と直接的または間接的に回転することができる。
【００２４】
上述したように、可動シーブ２３０は固定シーブ２２０から付勢され、シャフトが回転するとき、重りの構成（図示せず）およびハウジング２５０は、可動シーブ２３０を固定シーブ２２０の近くに移動させる。ベルトが乗るであろうシーブ間の径を変更することができ、これはクラッチ装置２００の特性を変更するであろう。
【００２５】
図３は、スパイダ部２４０を含むことができる、装置２００の一部の実施形態を示している。スパイダ部２４０は、ハウジング２５０に連結され、装置の別の部分と考えることができる。スパイダ部２４０は、シャフト２１０とハウジング２５０に連結されてもよい。この構成は、スパイダ部２４０とハウジング２５０とを、通常シャフト２１０とともに回転するのを容易にするであろう。さらに、ハウジングは可動シーブ２２０の一部であるか、もしくは、連結されても良いので、スパイダ部がハウジングタワーを上下に摺動可能である。
【００２６】
ひとつの実施形態において、スパイダ部２４０は、部分２１４を介してシャフトに連結されても良い。すなわち、一般的な、ねじ型および／または回転型カップリングにおいて互いに連結するように、ねじ切りされたスパイダ部２４０とシャフト２１０である。これは、他の連結構造、方法、および／または物質が、スパイダ部２４０のシャフト２１０への連結に使用され得ることが理解されるであろう。
【００２７】
シャフト２１０が通常順方向Ｆに回転するとき、スパイダ部２４０は、通常シャフト２１０に対して、締め付ける傾向があるかもしれない。シャフト２１０が通常逆方向Ｒに回転するとき、スパイダ部２４０は、通常シャフト２１０に対して、緩む傾向および／または抜ける傾向があるかもしれない。さらに、シャフト２１０が加速または減速した場合スパイダ部２４０および／またはハウジング２５０の質量と運動量は、通常、スパイダ部２４０をシャフト２１０から切り離す可能性がある。これは、車両（図示せず）が前進およびバックするためにシャフト２１０が双方向に回転しなければならないとき、シャフトが逆方向に加速する場合、もしくは、シャフト２１０の加減速時に問題となるかもしれない。
【００２８】
図４は、ひとつの実施の形態における装置の一部を示す。この図は、固定部材４００の追加を示す。上述したように、スパイダ２４０は、シャフト２１０に連結することができる。固定部材４００は、シャフト２１０に連結され、さらに、スパイダ２４０に連結されてもよい。
【００２９】
シャフト２１０はさらに逆方向ねじ山２１６（スパイダのねじ山と比較して）を含んでもよく、固定部材４００のねじ山と嵌合するように構成されてもよい。この構成によれば、シャフトが通常逆方向Ｒに回転すると、固定部材４００がスパイダ２４０の面を通常締め付ける傾向となり得る。また、シャフトが通常逆方向Ｒに回転すると、さもなければシャフトから緩む傾向にあるスパイダ２４０が、締め付ける傾向にある係止装置によって、緩みが防止される。この構成は、シャフト２１０が逆方向Ｒに回転もしくは加速するとき、スパイダ２４０とハウジング２５０とがシャフト２１０からの緩みもしくは抜けを抑制する。
【００３０】
シャフト２１０が通常順方向に回転すると、上述のように、スパイダは通常シャフト２１０に対して締め付けることが出来る。このような状況では、固定部材４００は、シャフト２１０に対して、スパイダ２４０の一般的なねじ緩みを抑制するために必要とされなくてもよい。
【００３１】
この構成により、取付位置、および、装置の他の部分を容易に調整、修理、分離可能なように維持しつつ、回転方向に関係なく、スパイダ２４０および装置２００のシャフト２１０への連結を高めることができる。
【００３２】
実施形態の中には、スパイダが、回転方向に関係なく、通常稼働中、シャフト２１０に対して適切な位置に係止され得るものもある。本実施形態において、シャフトが順方向に回転すると、スパイダは、通常、シャフトに対して締め付ける傾向がある。シャフトが通常逆方向回転すると、スパイダは、固定部材に向けてシャフトから抜けるか、もしくは、接続が緩む傾向がある。固定部材は、スパイダ側に移動し、シャフトに対するスパイダのねじ緩みを抑制する傾向がある。
【００３３】
実施形態では、スパイダは、可動および微調整のために、シャフト上に場所を有する必要がある。スパイダが配置されると、所定の位置に固定される必要があるかもしれない。この構成は、このスパイダの微調整を強化した。
【００３４】
図５は、本実施形態における、シャフト２１０の平面図を示す。シャフト２１０は、対応する係止構造２１２を含んでも良い。対応する係止構造２１２はスパイダ係止部２１４を含み、固定部係止部材２１６を固定することができる。
【００３５】
固定部材４００によってシャフトに固定されるように、スパイダ２４０はシャフト２１０上のショルダ２１７を押圧する。
【００３６】
ひとつの実施形態では、スパイダ係止部２１４は、シャフト２１０上で通常順方向のねじ山であってもよい。この実施例では、スパイダ２４０は、対応するねじ山を有しており、シャフト２１０は、通常、スパイダ２４０と嵌合するであろう。
【００３７】
ひとつの実施形態では、固定部係止部材２１６は、シャフト２１０上で通常逆方向ねじ山であってもよい。この実施例では、固定部材４００は、対応するねじ山を有しており、シャフト２１０は、通常、固定部材４００と嵌合するであろう。
【００３８】
なお、この開示の教示から逸脱することなく、任意の適切な固定および／または抑制装置、方法、構成、および／または物質が、装置のいかなる部分について、この目的のために使用され得ることが理解されるであろう。
【００３９】
また、固定部材４００のこの装置および方法、対応する固定および／または係止構造は、シャフト２１０へ固定シーブ２２０を固定するために、もしくは、プライマリ・ドライブ・ＣＶＴクラッチやセカンダリ・ドリブン・ＣＶＴクラッチにおいて用いられても良い。これは、明示的に図示されていないが、当業者であれば、これを達成する方法を知るはずである。固定シーブ２２０は、外側被覆され得るか、またはシャフト２１０と一体的に形成される構成であっても良い。この構成は、コスト、複雑さ、および／または製造時間を節約することができる。
【００４０】
種々の変更、置換、および改変を添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱することなく行うことができることを理解すべきである。さらに、本出願の範囲は、工程、機械、製造、物質の組成、手段、方法、および、本明細書に記載された工程の特定の実施形態に限定されるものではない。当業者が容易に本開示プロセス、機械、製造、組成物の開示から理解されるように、方法、またはステップを意味する、既存のまたは後に開発される、実質的に同じ機能を実行すること、または、本明細書に記載の対応する実施形態は、本開示に従って利用され得るように、実質的に同じ結果を達成する。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内にそのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法またはステップを含むことを意図している。本明細書に開示された発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素なしで適宜実施することが可能である。
【図１】
2015500964.tif 000003
【図２】
2015500964.tif 000004
【図３】
2015500964.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015500964.tif 000007
【国際調査報告】
2015500964.tif 000008
2015500964.tif 000009