JPH0328560A - 無段変速装置 - 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〕 本発明は無段変速装置に関し、詳しくは、回転部材とキ
ャリアとを同軸芯上に配置すると共に、キャリアに対し
てテーパコーンを遊転支承し、かつ、このテーパコーン
と回転部材との間に伝動経路を形成し、テーパコーンに
接する変速部材の位置調節によって、回転部材とキャリ
アとの相対速度を変更するよう構成された無段変速装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、上記の如く構成された無段変速装置としては特開
昭６２−２７０８５８号公報に示されるものが存在し、
この引例ではリング状の変速部材の内面に追従してテー
パコーンが回転し、この変速部材の位置の調節によって
、回転体から取出される回転動力を、キャリアの回転停
止も含めて無段階に調節できるように構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このように装置から出力される回転動力を停止
状態に設定するには、テーパコーンの所定の位置に対し
て変速部材を正確に設定し、かつ、維持する必要を生ず
る。

つまり、このようにキャリアにテーパコーンを支持した
構造の無段変速装置では、出力系を停止させるための変
速部材の設定位置が「点」の状態として存在するため、
変速部材をこの「点」の位置に設定するには困難であり
、例えば、この装置を作業車等の走行系に備えた場合に
は、変速部材の操作によって車体の走行を停止させよう
としても、車体が低速で移動することもある。

本発明の目的は、変速部材の操作によって、出力系の回
転を確実に停止させ得る無段変速装置を、できるだけ簡
単に構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、軸芯周りで回転自在に構成されたキャ
リアにテーパコーンを遊転支承し、このテーパコーンに
キャリアと対向する側から接触する回転体と、前記軸芯
に沿う移動によりテーパコーンに対する接触位置を変更
してキャリアと回転体との間の変速率を任意の値に設定
する変速部材とを設け、かつ、変速部材のキャリア側へ
の移動で増速し、変速部材の回転体側への移動で減速す
る特性に無段変速系を構成すると共に、変速部材の最減
速位置への移動時に変速部材の押圧力で、テーパコーン
と回転体との離間を図り動力の遮断を行う出力停止機構
を備えて成る点にあり、その作用、及び、効果は次の通
りである。

〔作　用〕

上記特徴を例えば第１図に示すように構成すると、変速
部材（１０）を減速側に操作して、出ノノ系の回転が殆
んど停止する位置（最減速位置）に変速部材（１０）が
達した場合には、変速部材（１０）からの押圧力で回転
体（８）がテーパコーン（７）から離間する方向に移動
操作され、テーパコーン（７）から回転体（８）への伝
動は遮断される。

つまり、この構成では変速部材（１０）の連続した操作
の域内で増減速、及び、停止まで可能となり、しかも、
回転することのない変速部材（１０）が回転体（８）に
接することになるので、回転体（８）は動力が遮断する
と同時に制動状態に達する。

尚、この構成では出力停止機構（Ｂ）が、回転体（８）
の主軸（３）に対する移動を許すと構造と、回転体（８
）の外周部に設けた接当片（８ｂ）とで成っている。

〔発明の効果〕

従って、変速部材の操作によって、出力系の回転を確実
に停止させ得る無段変速装置が比較的簡単に構成された
のである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すように、ケース（１）に対し、その両端が
ベアリング（２），（２）を介して支持される主軸（３
）を設けると共に、この主軸（３）に対して人力ギヤ（
４）が一体的に形威されたキャリア（５）を遊転支承し
、キャリア（５）に形成した保持部（５ａ）・・に対し
て、その支軸（６）が係合支持される３つのテーパコー
ン（７）・・を設け、これらテーパコーン（７）の大径
側に接触し、かつ、主軸（３）の軸芯（Ｐ）に沿ってス
ライド移動可能なディスク状の回転体（８）、及び、こ
の回転体（８）とテーパコーン（７）との接触圧を調節
する自動調圧機構（Ａ）夫々を主軸（３）と同軸芯に設
け、又、主軸（３）の軸芯（Ｐ）と平行するロツド（９
）に沿って位置調節自在に構成され、かつ、夫々のテー
パコーン（７）・・に接触するリング状の変速部材（１
０）、及び、テーパコーン（７）・・夫々の小径側に形
成された環状凹部（７ａ）に接する突出縁（Ｉｌａ）を
有し、かつ、主軸（３〉に遊転支承する支持部材（１１
）夫々を設け、更に、主軸（３）からの動力を取出すス
プロケット（ｌ２）を設けて摩擦式の無段変速装置が構
成されている。

又、この変速装置では前記人力ギヤ（４）が形威された
部位のキャリア（５）と主軸（３）との間に二一ドルベ
アリング（１３）を配し、前記支軸（６）とテーパコー
ン（７）との間に二一ドルベアリング（Ｉ５）・・を配
し、前記支持部材（１ｌ）と主軸（３）との間、支持部
材（１１）とキャリア（５）との間夫々に二一ドルベア
リング（ｌ６）、及び、スラストベアリング（｛７）を
配してあり、前記自動調圧機構（Ａ）は第１図及び第５
図に示す如く、前記軸芯（Ｐ）に沿ってスライド移動自
在、かつ、トルク伝動可能に主軸（３）に対して外嵌す
る伝動部材（１８）、及び、この伝動部材（１８）に形
成した複数のカム面（１８ａ）と、回転体（８）のスリ
ーブ部（８ｓ）に形成した複数のカム面（１８ａ）とに
挾み込まれるボール（１９）、及び、初期圧設定用のコ
イルバネ（２０）を有して成り、この自動調圧機構（Ａ
）は負荷が増大するほど、ボール（１９）・・がカム面
（１８ａ），　（８ａ）に乗り上げる結果、回転体（８
）をテーパコーン（７）に対して、より強く圧接するよ
うになっている。

尚、このようにボール（Ｉ９）・・がカム面（８ａ），
（１８ａ）に乗り上げるという現象は、キャリア（５）
と支持部材（１１）との間にスライドベアリング（ｌ７
）を設けて、自動調圧機構（Ａ）からのスラスト力をク
ローズさせてあるので、キャリア（５）からの反力によ
って生ずると言える。

更に、回転体（８）のスリーブ部（８ｓ）には操作軸（
２ｌ）に連結するフォーク（２２）を係合させてあり、
伝動時においても、この操作軸（２ｌ）の引き操作によ
り回転体（８）とテーパコーン（７）との接触を解除し
て動力の遮断を行え、又、回転体（８）の外周部には、
変速部材（１０）を最減速位置に設定した場合に、変速
部材（１０）の押圧力が作用する接当片（８ｂ）を設け
てあり、この変速部材（１０）を減速方向に操作して装
置からの出力回転が僅んど停止する域に達すると、第２
図に示す如く、接当片（８ｂ）に作用する押圧力によっ
てテーパコーン（７）と回転体（８）との離間が図られ
る結果、回転体（８）への動力が遮断されると同時に、
回転体（８）に対して変速部材（１０）から作用する制
動力によってスプロケット（１２）の回転が確実に停止
するように構成されている。

尚、前記接当片（８ｂ）と回転体（８）の主軸（３）に
対するスライド移動を許す構造とを併せて出力停止機構
（Ｂ）と称する。

又、前記支軸（６）の両端部には平坦面（６ａ）・・が
形威され、前記保持部（５ａ）・・に対して広い面で接
するように構成されている。

そして、この変速装置では入力ギヤ（４）に対して動力
を伝える状態において、変速部材（１０）を変速操作域
（Ｓ）内で操作した場合には、変速部材（１０）が接触
する位置におけるテーパコーン（７）の回転軸芯からの
半径が変化することから、つまり、変速部材（１０）が
接触する位置におけるテーパコーン（７）の円周長さが
変化することから、キャリア（５）を単位量だけ回転さ
せた際においては、変速部材（１０〉の内面に追従して
回転するテーパコーン（７）の回転量が変化することと
なり、このテーパコーン（７）から動力が伝えられる回
転体（８）の回転速度はキャリア（５）の回転速度に対
して変化し、この結果、入力ギヤ（４）と並列するスプ
ロケット（１２）から無段階に変速された動力が取出さ
れるのである。

しかも、この変速装置では第２図に示すように、テーパ
コーン（７）に対する回転体（８）の接触圧を（Ｆ，）
、テーパコーン（７）に対する変速部材（１０）の接触
圧を（Ｆ２）と夫々決めた場合に、前記支持部材（１１
）のテーパコーン（７）に対する接触位置を、前記２つ
の接触圧（Ｆｌ），（Ｆ２）に起因してテーパコーン（
７）に作用するモーメントを相殺し得る部位に設定して
あることから、支持部材（１１）のテーパコーン（７）
に対する接触圧を（Ｆ，）と決め、一方の保持部（５ａ
）を中心と決めた場合には、 ｐ，ｘ　ｌ　，＋ｌ？，ｘ　ｌ　３　　Ｆ２Ｘ　ｌ　！
　＝　０が成り立ってモーメントのつり合いが維持され
、 又、夫々ベクトル（Ｆｌ）．　（Ｆ２）．　（Ｆ３）は
第４図に示す如く閉じることになる。

因みに、この変速装置では支持部材（１１）の突出縁（
ｌｌａ）をテーパコーン（７）の環状凹部（７ａ）に嵌
め込んでいるので、前記変速部材（１０）の位置を変更
した場合には、テーパコーン（７）の姿勢が僅かに変化
すると同時に、突出縁（ｌｌａ）の環状凹部（７ａ）に
対する押圧方向が、モーメントのつり合い方向に変化す
ることで極めて短時間のうちに安定状態に達し、更に、
負荷が変化した場合のように、回転体（８）とテーパコ
ーン（７）との接触圧が変化した場合にも、この接触圧
に比例した圧力が支持部材（Ｉｔ）からテーパコーン（
７）に作用するのでモーメントのつり合い状態は維持さ
れるのである。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、テーパコーンの支軸
をキャリアに対してビン等を介して揺動自在に支持する
、自動調圧機構を伝動上手側に設ける等、様々に実施可
能であり、又、該無段変速装置は農作業車の走行伝動系
に備える等、自走型の車体に用いるほかに、工作機械に
用いる等、様々な分野に用いることが可能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る無段変速装置の実施例を示し、第ｌ
図は該装置の断面図、第２図は変速部材と回転部材との
接触状態を表す断面図、第３図はテーパコーンに作用す
る力を表す図、第４図はベクトルを表す図、第５図は保
持部を表す図、第６図は自動調圧機構の構造を表す断面
図である。 （５）・・・・・・キャリア、（７）・・・・・・テー
パコーン、（８）・・・・・・回転体、（１０）・・・
・・・変速部材、（Ｂ）・・・・・・出力停止機構、（
Ｐ）・・・・・・軸芯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸芯（Ｐ）周りで回転自在に構成されたキャリア（５）
   にテーパコーン（７）を遊転支承し、このテーパコーン
   （７）にキャリア（５）と対向する側から接触する回転
   体（８）と、前記軸芯（Ｐ）に沿う移動によりテーパコ
   ーン（７）に対する接触位置を変更してキャリア（５）
   と回転体（８）との間の変速率を任意の値に設定する変
   速部材（１０）とを設け、かつ、変速部材（１０）のキ
   ャリア側への移動で増速し、変速部材（１０）の回転体
   側への移動で減速する特性に無段変速系を構成すると共
   に、変速部材（１０）の最減速位置への移動時に変速部
   材（１０）の押圧力で、テーパコーン（７）と回転体（
   ８）との離間を図り動力の遮断を行う出力停止機構（Ｂ
   ）を備えて成る無段変速装置。