(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付部に軸受を介して回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸に一体的に設けられた固定プーリディスクおよびこの固定プーリディスクに対向して回転軸に回転不能でかつ軸方向に移動自在に取り付けられた可動プーリディスクとを備え、前記回転軸の外周には、ねじ筒と、このねじ筒の外周に複数のボールを介して螺合するナットとからなるボールねじ機構が設けられ、このボールねじ機構のナットがねじ筒に対して回転することによりねじ筒の軸方向に移動し、この移動により前記可動プーリディスクを軸方向に動作させて固定プーリディスクと可動プーリディスクとの間のプーリ幅を変化させる無段変速機用プーリ幅調節装置において、
前記ねじ筒の周壁には、その一端面から他端面に亘って貫通するストッパピンが挿入され、このストッパピンのねじ筒の一端側の端面から突出する端部が前記被取付部に係合してねじ筒の回り止め手段として機能し、ねじ筒の他端側の端面から突出する端部が、前記ナットと一体的に動作するストッパ突起との当接でそのナットの回転範囲を規制してボールねじ機構の過剰な締め込みを防止する締め込み防止手段として機能することを特徴とする無段変速機用プーリ幅調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車や産業機械等に使用されるベルト式の無段変速機におけるプーリ幅調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車や産業機械等に用いられるベルト式の無段変速機は、駆動側の回転軸に設けられたプーリ（プライマリプーリ）および従動側の回転軸に設けられたプーリ（セカンダリプーリ）との間に無端ベルトを掛け渡してなる。
【０００３】
前記各プーリは、回転軸に互いに対向して設けられた固定プーリディスクと可動プーリディスクとからなる。固定プーリディスクは回転軸に一体的に設けられ、可動プーリディスクは回転軸に対して回転不能でかつ軸方向に移動自在に取り付けられている。そして可動プーリディスクがアクチュエータにより操作されて回転軸の軸方向に移動し、この移動で固定プーリディスクと可動プーリディスクとの間のプーリ幅が変化する。
【０００４】
駆動側と従動側の回転軸の回転速度の変速比を変える場合には、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのプーリ幅を互いに同期して逆方向に変化させる。例えば、増速側に変化させる場合には、プライマリプーリのプーリ幅を狭くすると共にセカンダリプーリのプーリ幅を広くし、前記無端ベルトをプライマリプーリの外径側に移動させると共にセカンダリプーリの内径側に移動させる。
【０００５】
可動プーリディスクを回転軸の軸方向に移動させるアクチュエータとしては一般にボールねじ機構が用いられている。このボールねじ機構は、回転軸の外周に同心的に設けられたねじ筒と、このねじ筒の外周に複数のボールを介して螺合するナットとを備え、ねじ筒が被取付部としての変速機ケースに対して固定され、ナットが可動プーリディスクに回転自在でかつ可動プーリディスクと一体に回転軸の軸方向に移動可能に支持されている。
【０００６】
そしてナットがモータ等の駆動源により駆動されて回転することにより、このナットが可動プーリディスクと一体的に回転軸の軸方向に移動し、この移動により可動プーリディスクと固定プーリディスクとの間のプーリ幅が変化する。
【０００７】
ねじ筒は回転軸の外周に軸受を介して同心的に配置され、その軸受と共にねじ軸の端部が変速機ケースに形成された嵌合凹部内に圧入され、この圧入によりねじ筒が変速機ケースに固定され、このねじ筒の内側の回転軸が前記軸受を介して回転するようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ねじ筒の端部を被取付部としての変速機ケースに形成された嵌合凹部内に圧入して固定する構造であると、ねじ筒の端部にその圧入用の嵌合代を形成しなければならないため、ねじ筒が複雑かつ大型となって製造コストが嵩み、また組立時にねじ筒の端部を軸受に組み合わせ、この組み合わせ状態でねじ筒を軸受と共に被取付部の嵌合凹部内に圧入しなければならないから、作業が面倒で組立能率が低下する難点がある。
【０００９】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ねじ筒を簡単な構造で容易に能率よく被取付部に固定することができる無段変速機用プーリ幅調節装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明はこのような目的を達成するために、被取付部に軸受を介して回転自在に設けられた回転軸と、この回転軸に一体的に設けられた固定プーリディスクおよびこの固定プーリディスクに対向して回転軸に回転不能でかつ軸方向に移動自在に取り付けられた可動プーリディスクとを備え、前記回転軸の外周には、ねじ筒と、このねじ筒の外周に複数のボールを介して螺合するナットとからなるボールねじ機構が設けられ、このボールねじ機構のナットがねじ筒に対して回転することによりねじ筒の軸方向に移動し、この移動により前記可動プーリディスクを軸方向に動作させて固定プーリディスクと可動プーリディスクとの間のプーリ幅を変化させる無段変速機用プーリ幅調節装置において、前記ねじ筒の周壁には、その一端面から他端面に亘って貫通するストッパピンを挿入し、このストッパピンのねじ筒の一端側の端面から突出する端部を前記被取付部に係合させてねじ筒の回り止め手段として機能させ、ねじ筒の他端側の端面から突出する端部を、前記ナットと一体的に動作するストッパ突起との当接でそのナットの回転範囲を規制してボールねじ機構の過剰な締め込みを防止する締め込み防止手段として機能させるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１には、固定プーリディスク１と可動プーリディスク２とで構成されたベルト式無段変速機のプーリ３を示してあり、このプーリ３に無端ベルト４が掛け渡されている。
【００１３】
プーリ３は回転軸５を有し、この回転軸５の両端部が被取付部としての変速機ケース６に軸受７，８を介して回転自在に支持されている。
【００１４】
固定プーリディスク１は回転軸５に一体的に設けられ、可動プーリディスク２は固定プーリディスク１と対向して回転軸５の外周に回転不能でかつ軸方向に移動自在に設けられている。
【００１５】
すなわち、可動プーリディスク２は中心部に嵌合口９を有し、この嵌合口９が回転軸５に摺動自在に嵌合し、この嵌合口９の周面の一部にその軸方向に沿って延びるキー溝１０が形成され、また回転軸５の周面にその軸方向に沿って延びるキー１１が取り付けられ、このキー１１が前記キー溝１０にスライド自在に嵌合し、これにより可動プーリディスク２が回転軸５の軸方向に移動自在でかつ回転軸５に対する相対回転が不能な状態に支持されている。
【００１６】
回転軸５を支持した軸受７，８は変速機ケース６に形成された嵌合凹部６ａ，６ｂ内に嵌合固定されている。変速機ケース６に形成された一方の嵌合凹部６ａは図２に示すように円環状に突出する突部１２の内側の空間により構成され、その突部１２の周方向の一部には切欠部１３が形成されている。
【００１７】
可動プーリディスク２と変速機ケース６との間には、可動プーリディスク２を軸方向に移動させるアクチュエータとしてのボールねじ機構１５が設けられている。このボールねじ機構１５は、ねじ筒１６とナット１７と複数の転動体としてのボール１８とを備え、ねじ筒１６は回転軸５の外周に同心的に配置され、その一端部が前記軸受７に嵌合されている。
【００１８】
ナット１７はねじ筒１６の外周に同心的に配置され、このナット１７の内周面および前記ねじ筒１６の外周面にそれぞれ螺旋状のボールねじ溝１６ａ，１７ａが形成され、これらボールねじ溝１６ａ，１７ａ間に複数のボール１８がその溝方向に沿って配列するように転動自在に装填されている。そしてナット１７の回転に応じて各ボール１８がボールねじ溝１６ａ，１７ａに沿って転動すると共にナット１７がねじ筒１６の軸方向に移動するようになっている。
【００１９】
ねじ筒１６のボールねじ溝１６ａは複数ピッチ分の螺旋長さに形成されているのに対し、ナット１７のボールねじ溝１７ａは１ピッチ分の螺旋長さに形成されている。そしてナット１７の周面の一部に、ナット１７の１ピッチ分のボールねじ溝１７ａに沿って転動するボール１８をその転動に応じて前記ボールねじ溝１７ａの一方の端部から他方の端部に戻して無限循環させるこま部材２０が設けられている。
【００２０】
このこま部材２０は、樹脂射出成形品または焼結金属からなり、内側の周縁部にはフランジ２０ａが一体に形成されている。そしてナット１７の周面の一部にこま部材２０に対応する嵌合口２１が形成され、この嵌合口２１内にナット１７の内側から前記フランジ２０ａがナット１７の内周面に当接するようにこま部材２０が嵌合され、ナット１７に固定されている。
【００２１】
すなわちこのボールねじ機構１５は１条１列のこま式ボールねじ構造となっており、これにより軸方向寸法をコンパクトにすることができると共に、ねじ筒１６とナット１７との間に若干の傾きを許容できるようになることからプーリ３に生じるモーメント荷重に対して有利となっている。
【００２２】
ボールねじ機構１５のナット１７は軸受２５および軸受ホルダ２６を介して可動プーリディスク２に連結されている。すなわち、可動プーリディスク２は背面側の中央部にボス部２ａを有し、このボス部２ａの外周に軸受２５が設けられている。
【００２３】
軸受２５は内輪２５ａおよび外輪２５ｂと、これら内外輪２５ａ，２５ｂ間に転動自在に装填された複数のボール２５ｃとからなり、内輪２５ａが可動プーリディスク２のボス部２ａの外周に嵌着固定されている。
【００２４】
そして軸受２５の外輪２５ｂの外周面とナット１７の一端側端部の内周面との間に筒状の軸受ホルダ２６が嵌入されている。この軸受ホルダ２６の外周部には、互いに反対側に位置して一対の突部２８が一体に形成され、またナット１７の一端側の端面には前記突部２８に対応する凹部２９が形成され、これら凹部２９に前記突部２８が嵌合し、これによりナット１７に対する軸受ホルダ２６の回り止めが図られ、ナット１７と軸受ホルダ２６とが一体的に回転するようになっている。
【００２５】
ナット１７および軸受ホルダ２６は、軸受２５を介して可動プーリディスク２に対して回転自在で、かつ可動プーリディスク２と一体的にその軸方向に移動可能に支持されている。
【００２６】
軸受ホルダ２６の内周部にはその内側に突出する環状の鍔３０が一体に形成され、この鍔３０の一方側の側面が軸受２５の外輪２５ｂの端面に接触し、またこの鍔３０の他方側の側面の一部にねじ筒１６の内側に向かって延びるストッパ突起３１が一体に形成されている。
【００２７】
ねじ筒１６の周壁の一部には、その一方の端面から他方の端面に向かって貫通する挿入孔３２が形成され、この挿入孔３２内にストッパピン３３が挿入されている。このストッパピン３３は、例えば金属のパイプで、かつその周面に軸方向に沿うスリットが形成されたいわゆるスプリングピンであり、その直径をすぼめて挿入孔３２内に挿入して解放することにより、周面が挿入孔３２に圧着するものである。
【００２８】
ストッパピン３３は、その両端部がねじ筒１６の両端面側に突出するように挿入孔３２内に挿入されている。ねじ筒１６の一方の端面から突出したストッパピン３３の一端側の端部は、図２に示すように変速機ケース６に形成された前記切欠部１３内に挿入されている。
【００２９】
そしてこのストッパピン３３の端部が切欠部１３内に介在することにより、ねじ筒１６が変速機ケース６に係合してその回り止めが図られ、これによりねじ筒１６に対して独立してその内側の回転軸５が回転し得るようになっている。
【００３０】
ねじ筒１６の内側には突部３４が形成され、ねじ筒１６の他方の端面から突出したストッパピン３３の他端側の端部がその突部３４に当接し、これによりストッパピン３３の軸方向の移動が規制されている。
【００３１】
ねじ筒１６の他方側の端面に突出したストッパピン３３の端部は、軸受ホルダ２６に形成されたストッパ突起３１に対応する位置に配置していて、ねじ筒１６の外周側のナット１７が回転しながら固定プーリディスク１に対して離間する方向に一定以上移動したときに前記ストッパ突起３１がストッパピン３３の端部に当接してその回転が規制され、ナット１７のいわゆる過剰な締め込みが防止されるようになっている。
【００３２】
ナット１７の中間部の外周部には平歯車状の駆動ギア３６が一体的に設けられ、この駆動ギア３６によりモータ等の駆動源の動力がナット１７に伝達され、ナット１７が正逆方向に回転駆動されるようになっている。
【００３３】
前記ストッパピン３３は、プーリ３を変速機ケース６に取り付ける前にねじ筒１６の挿入孔３２内に固定プーリディスク１の反対側の方向から突部３４に当たるまで挿入し、この状態でプーリ３を変速機ケース６に取り付け、この取り付け時にストッパピン３３の一端側の端部を変速機ケース６の切欠部１３内に挿入する。これによりストッパピン３３が位置決めされ、また軸方向の動きが突部３４と切欠部１３とにより規制され、抜け止めが図られる。
【００３４】
次に、変速時の動作について説明する。図１は固定プーリディスク１と可動プーリディスク２との間隔幅つまりプーリ幅が最も拡がってストッパ突起３１がストッパピン３３に当接している状態を示してある。
【００３５】
この状態から、ナット１７が駆動源により駆動されて順方向に回転すると、この回転に応じてナット１７のねじ溝１７ａとねじ筒１６のねじ溝１６ａとの間のボール１８を介してナット１７が固定プーリディスク１に接近する方向に移動すると共に、このナット１７に押圧されてナット１７と一体的に可動プーリディスク２が回転軸５の軸方向に沿って移動し、固定プーリディスク１と可動プーリディスク２との間のプーリ幅が狭まる。
【００３６】
また、ナット１７が逆方向に回転したときには、ナット１７のねじ溝１７ａとねじ筒１６のねじ溝１６ａとの間のボール１８を介してナット１７が固定プーリディスク１から離間する方向に移動する。そしてこのナット１７の移動に応じて無端ベルト４による押圧力で可動プーリディスク２がナット１７と共に回転軸５の軸方向に沿って移動し、固定プーリディスク１と可動プーリディスク２との間のプーリ幅が拡がる。
【００３７】
ナット１７が固定プーリディスク１から離間する方向に一定以上移動したときには、ストッパ突起３１がストッパピン３３に当接し、この当接でナット１７の回転動作が規制され、ボールねじ機構１５の過剰な締め付けが防止される。
【００３８】
このようにプーリ幅が変化することにより、無端ベルト４がプーリ３の内径側と外径側との間で変位し、これにより無端ベルト４により伝達される駆動側の回転軸と従動側の回転軸との回転速度の変速比が無段階に変化する。
【００３９】
ボールねじ機構１５のねじ筒１６は、ストッパピン３３の端部を変速機ケース６に形成された切欠部１３内に挿入して係合させことによりその回り止めが図られ、変速機ケース６に固定されている。したがって従来のように、ねじ筒１６の端部に圧入用の嵌合代を形成するような必要がなく、このためねじ筒１６が簡単かつ小型な構成で安価となり、また組立時にねじ筒１６の端部を軸受８に組み合わせながら変速機ケース６の凹部に圧入するような面倒で手間のかかる作業が不要で、単にストッパピン３３の端部を変速機ケース６の切欠部１３内に挿入するだけでねじ筒１６を変速機ケース６に固定でき、このため容易で能率的な組立を達成することができる。
【００４０】
そしてストッパピン３３は、ねじ筒１６の回り止めを図る機能と併せて、ナット１７と一体的に動作するストッパ突起３１と当接してボールねじ機構１５の過剰な締め込みを防止する機能を果たし、すなわち単一のストッパピン３３がねじ筒１６の回り止め用部材とボールねじ機構１５の締め込み防止用部材とを兼ね、したがって部品点数が減少し、コストが低減する利点がある。
【００４１】
なお、前記実施形態においては、ナット１７と軸受ホルダ２６とを別部品として構成したが、ナット１７と軸受ホルダ２６とが一体に構成されている場合であっても何ら差し支えない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ボールねじ機構の締め込み防止手段として機能するストッパピンを被取付部に係合させるという簡単な構造でボールねじ機構のねじ筒を容易に能率よく被取付部に固定することができ、したがってコストを軽減し、かつ能率的な組立を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る無段変速機用プーリ幅調節装置を示す断面図。
【図２】その無段変速機用プーリ幅調節装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１…固定プーリディスク
２…可動プーリディスク
３…プーリ
４…無端ベルト
５…回転軸
６…変速機ケース（被取付部）
７，８…軸受
１２…突部
１３…切欠部
１５…ボールねじ機構
１６…ねじ筒
１７…ナット
１８…ボール
２６…軸受ホルダ
３１…ストッパ突起
３２…挿入孔
３３…ストッパピン
３４…突部
【図１】
0003982236.tif 000002
【図２】
0003982236.tif 000003