JPH03149445A - 無段変速機 - 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］ 本発明は騒音が少なく、しかも伝達効率の良い無段変速
機に関する。 〔従来の技術〕 無段変速機は自動車、工作機械等において広く使用され
ている。そこで、従来の無段変速機の代表例、例えば特
開昭５９−１５１６５６号公報に記載の無段変速機の主
要部を第５図に示すが、図に示すように変速リングｌＯ
に、リテナ要素１１に取付けられたコーン１２を当接さ
せ、該コーン１２の軸部の摩擦面１３に入力軸１４を、
該コーン１２の裏面の摩擦面１６に出力軸１６を接続し
、変速リングｌＯの位置を変えて、コーン１２の回転数
を変化させて、無段変速を行うようにしていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記無段変速機においては、入力軸１４と出
力輪１６との間に２段に渡って摩擦面１０．１３．１５
が設けられているので、動力の伝達効率が減少するとい
う問題点があった。 また、従来の無段変速機は出力軸の回転速度を一定方向
にしか変速できず、逆回転する場合にはギアチェンジを
行う必要があり、装置が複雑化し操作が手間であるとい
う問題点があった。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、伝
達効率が良く、場合によっては正回転から逆回転または
この逆の方向転換が円滑に行なえる無段変速機を提供す
ことを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的に沿う請求の範囲第１項記載の無段変速機は、
スプライン軸等の動力摺動伝達部が形成されて軸方向移
動が可能な入力軸と、該入力軸に取付けられている移動
摩擦板と、上記動力摺動伝達部に嵌入する係合ボスと、
該係合ボスに連結される第１のベベルギアと、上記移動
摩擦板の円周部が当接し上記入力軸とは直交する軸に取
付けられた遊星摩擦板と、該遊星ＦＲ擦仮に固着され上
記第１のベベルギアに噛合する第２のベベルギアと、上
記入力軸を軸方向に移動させる移動手段とを有して構成
されている。 また、請求の範囲第２項記載の無段変速機は、請求の範
囲第１項記載の無段変速機において、第１のベベルギア
は変速手段を介して入力軸の動力摺動伝達部に嵌入する
係合ボスに連結されて構成されている。 　ここで、スプライン軸等の動力摺動伝達部とは断面が
非円形（角形、楕円を含む）に形成されている軸、滑り
キー等の設けられている軸を含むものである。 〔作用〕 本発明に係る無段変速機においては、入力軸にはスプラ
イン軸等の動力摺動伝達部が形成され、しかも移動摩擦
板が取付けられているので、該入力軸を回転させながら
軸方向に移動させると、移動Ｊ！！擦板と直交する遊星
摩擦板の当接位置が変わるので、入力軸を軸方向に回転
させることによって遊星摩擦板の自転の回転数が変化す
ることになる。 一方、上記遊星摩擦板には第１のベベルギアが取付けら
れており、該第１のベベルギアは入力軸と同心上に取付
けられている第２のベベルギアに噛合しているので、遊
星摩擦板は該第２のベベル　ギアを中心として公転し、
この回転が出力軸に伝わるようになっている。また、上
記第２のベベルギアは入力軸に連結されているので、ベ
ベルギアを逆回転すると、上記出力軸の出力は差動出力
となる。 ここで、第２のベベルギアを回転を適当に選ぶことによ
って、上記遊星摩擦板の公転を静止させる位置が存在し
、入力軸の移動手段を制御することによって、こ中部分
を中心にして出力軸を正転から逆転に連続的しかも円滑
に回転方向及び回転数を切り換えることができる。

【実施例】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。 ここに、第１図は本発明の一実施例に係る無段変速機の
断面図、第２図は第１図における矢視Ａ−Ａ断面図、第
３図は第１図における矢視８−８断面図、第４図は本発
明の他の実施例に係る無段変速機の概略構成を示す側面
図である。 第１図〜第３図に示すように、本発明の一実施例に係る
無段変速８１１Ｂは、中間部に動力摺動伝達部の一例で
あるスプライン軸部１９が形成された入力軸２０と、該
入力軸２０の先端に取付けられる移動摩擦板２１と、上
記スプライン軸１９に噛合する係合ボスの一例であるス
プラインボス２２を内側に有する第１の歯車２３と、該
第１の歯車２３に噛合する中間歯車２４（３個ある）と
、該中間歯車２４に噛合する内歯車２５と、該内歯車２
５に一体となって回転する第１のベベルギア２６と、該
第１のベベルギア２６に噛合する第２のベベルギア２７
と、該第２のベベルギアに一体として回転し、上記移動
摩擦板２１の円周に当接する遊星摩擦板２Ｂ（３個ある
）と、該遊星摩擦板２８を回転自由に支持する支持部材
２９と、該支持部材２９に連結された出力軸３０と、上
記入力軸２０に連結される補助入力軸３１と、該入力軸
を軸方向に移動させる移動手段３２と、これらを支持す
る外側ケース３３とを有して構成されている。以下、こ
れらについて詳しく説明する。 上記入力軸２０の端部は、ピン３４が軸方向に移動可能
な長孔３５が形成された補助入力軸３１の中火３６に摺
動移動可能に嵌大している。そして、該入力軸２０の貫
通孔３７には上記と７３４が嵌入し、しかも該ピン３４
の両端はベアリング３Ｂによって回転自由に支持される
筒体３９に固定され、該ベアリング３８の外側支持ケー
ス４゜にはレバー４１が取付けられ、該レバー４１の端
部にはハンドル４２の設けられた雄ねじ４３に螺合し、
該ハンドル４２を回転させることによって上記ピン３４
が移動し、入力軸２０を軸方向に移動させることができ
るようになっている。 上記ピン３４、筒体３９、ベアリング３８、外側支持ケ
ース４０、レバー４１．雄ねじ４３及びハンドル４２を
有して移動手段３２が構成されているが、この移動手段
３２は上記入力軸２ｏを軸方向に移動できる構造のもの
であれば、他の手段でも適用可能であり、電動、あるい
はシリンダ一等によって行うものであっても良い。 上記入力軸２０の一部にはスプライン軸部１９が形成さ
れ、該スプライン軸部１９にはスプラインボス２２が嵌
入し、該スプラインポス２２の外側には歯車（外歯車）
２３となって、中間歯車２４を介して一定に減速されな
がら、回転方向を変えて内歯車２５に噛合している。 なお、４４は補助入力軸３１を、４５は中間歯車２４を
夫々回動自在に支持するベアリングを示す、上記内歯車
２５は支持部材４６を介して第１のベベルギア２６に連
結されている。そして、上記歯車２３、中間歯車２４、
内歯車２４及び支持部材４６から変速手段４６ａが構成
されている。 上記第１ベベルギア２６は、軸が上記入力軸２０と直交
する回転軸４７に取付けられた第２のベベルギア２７に
噛合し、該回転軸４７には遊星摩擦板２８が取付けられ
、該遊星摩擦板２８は支持部材２９を介して出力軸３０
に取付けられているここで、４８．４９．５０は、夫々
支持部材４６、回転軸４７、出力軸３０を支持するベア
リングを示す。 また、上記遊星摩擦板２８にはこの実施例においては３
個設けられ、内部にスプリングＳｔを有して中央の移動
摩擦板２１の円周に一定の圧力で押圧されるようになっ
ている。 従って、この無段変速機１８においては、補助入力軸３
１にカップリング等を介してエンジン等の回転動力源に
連結し、ハンドル４２を回すと移動手段３２が操作され
て、入力軸１９が移動し、これに伴い移動摩擦板２１が
、遊星摩擦板２８に当接しながら移動する。 ここで、歯車２３、中間歯車２４及び内歯車２５によっ
て構成される減速手段を適当を適当な減速比（例えば、
１／３程度）に設定しておくと、　移動摩擦板２１を遊
星摩擦板２８の外周部に移動させた場合には、遊星摩擦
板２８の公転の周期が第１のベベルギア２６によって逆
回転させられる周期より遅くなるので、出力軸３０が逆
回転するが、適当な位置に移動摩擦板２１がある場合に
は丁度正逆がバランスして出力軸が停止し、更に移動摩
擦板２１が内側に移動すると、遊星Ｊ！！擦板２８の公
転周期が第１のベベルギア２６によって駆動される周期
より早くなって、正転することになる。 この様子を実施例について更に具体的に説明すると、歯
車２３の歯数をｎ１、中間歯車２３の歯数をｎ！、内歯
車２５の歯数ｎ、とすると、第１のベベルギアの回転数
Ｎ１は入力回転数ＮユとするとＮｉ　−ｎ１／ｎ３とな
って、回転方向は逆回転となる。 一方、移動ｌＩ！擦車２１の半径をｒＩ、遊星摩擦板２
８に該移動摩擦板２１が当接する部分の半径を！とし、
第１のベベルギア２６の歯数ｎｓ、第２のベベルギア２
７の歯数ｎ、とし、第１のベベルギア２６が静止してい
るとした場合の遊星摩擦板の公転回転数Ｎ３は、ｌを変
えることによって任意に変えられ、移動手段３２を操作
してｔを変えていくことによって、出力軸の回転は正逆
を自由に行うことができる。 なお、無段変速機１８全体は外側ケース３３によって密
封され、内部には適当な潤滑油が充填されている。 上記実施例においては、補助入力軸を使用して入力軸に
回転を伝えながら、移動させるようにしたが、入力軸を
軸方向に移動させることができて、更には回転を伝える
ものであれば、如何なる手段であっても良い。 次に、第４図に示す本発明の他に実施例について概略説
明を行うが、上記実施例と同一の構成要素については同
一の番号を付してその説明を省略する。 第４図に示す無段変速機５２においては、入力軸５３に
直接スプライン軸部等の動力摺動伝達部５４を備え、係
合ボスの一例であるスプラインボスが形成された第１の
ベベルギア２６に直接動力を伝えている。従って、第１
のベベルギア２６と第２のベベルギア２８とのギア比を
適当に選ぶことによって、無段変速機５２の変速状況（
Ｎ、とＮ、の比）を変えることができる。 なお、上記実施例においては、移動手段３２は手動のも
のを示したが、制御手段等あるいは人力によって自動的
（例えば、モーター、シリンダ一等によって）に駆動さ
れるものであっても、本発明は適用される。 〔発明の効果〕 請求の範囲第１項、第２項記載の無段変速機においては
、一段の摩擦板を介して動力の伝達が行われているので
、機械効率が良く円滑に動力の伝達を行うことができる
。 そして、出力回転数を正転方向から逆転方向に連続的に
制御できるので、自動車、船あるいはその他の産業機械
の無段変速機と使用できる。

【図面の簡単な説明】

第り図は本発明の一実施例に係る無段変速機の断面図、
第２図は第１図における矢視Ａ−Ａ断面図、第３図は第
１図における矢視８−８断面図、第４図は本発明の他の
実施例に係る無段変速機の概略構成を示す側面図、第５
図は従来例に係る無段変速機の概略側面図である 〔符号の説明〕 １８・−一−−−−−−−−無段変速機、ｌ　９−・−
スプライン軸部、２０−−−−−−−−−−一人力輪、
２１−−−−−−−−−−一移動摩擦板、２２−−−−
−−−−−−スプラインボス、２３−−−−−−−−−
−一重、２４−−−−−−−−一中間歯車、２５−−−
−−−−−−一内歯車、２６−−−−−−一一−−−一
第１のベベルギア、２７・−−−−−一−−−一第２の
ベベルギア、２　Ｂ−−−−−−−−−−・遊星摩擦板
、２９−・−−−−−〜支持部材、３０−・−・−・出
力軸、３１−−−−−−−−−−一補助入力軸、３２−
−−−−−−−−−一移動手段、３３−−−−−−−−
−−一外側ケース、３４−・−−−−−−・ビン、３５
−−−−−−−−−−一長孔、３６−−−−−−−−−
一中孔、３７−−−−−−−−−−一貫通孔、３８−−
−−−−−−−ベアリング、３９−−−−−−−−一筒
体、４　Ｇ−−−−−−一〜−−一外側支持ケース、４
１−−−−一−−−−・レバー、４２−−−−−−−−
一ハンドル、４３−−−−−−−−−−−雄ねじ、４４
．４５−−−−−−−−−−ベアリング、４６−−−−
−−−−−・支持部材、４６ａ・−−−−−−一−−・
変速手段、４７−−−−〜−−−−−一回転軸、４８、
ダ９．５０−−−−−・−一−−−スプリング、５２・
−−−−−−−−−一無段変達機、５３−−−−−−−
−−−一人力輪、５４−−−−−−−−−一−動力摺動
伝達部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スプライン軸等の動力摺動伝達部が形成されて軸
   方向移動が可能な入力軸と、該入力軸に取付けられてい
   る移動摩擦板と、上記動力摺動伝達部に嵌入する係合ボ
   スと、該係合ボスに連結される第１のベベルギアと、上
   記移動摩擦板の円周部が当接し上記入力軸とは直交する
   軸に取付けられた遊星摩擦板と、該遊星摩擦板に固着さ
   れ上記第１のベベルギアに噛合する第２のベベルギアと
   、上記入力軸を軸方向に移動させる移動手段とを有して
   なることを特徴とする無段変速機。
2. （２）第１のベベルギアは変速手段を介して入力軸の動
   力摺動伝達部に嵌入する係合ボスに連結されている請求
   の範囲第１項記載の無段変速機。