JPS6152336B2

JPS6152336B2 -

Info

Publication number: JPS6152336B2
Application number: JP57091969A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ishihara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-05-29
Filing date: 1982-05-29
Publication date: 1986-11-12
Also published as: JPS58211055A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は歯車機構を使用した無段変速機に関す
るものである。従来回転軸の回転数を無段階に変
速することができる機構は流体継手を使用すると
かプーリーの回転胴を円錐体にするなどの機構が
考えられているが、これらは負荷変動に対応して
回転数を変化せしめる場合などの使用手段として
はよいが、一定の回転数を確保することができな
いという欠点がある。これに対し、歯車による変
速の場合には動力の伝達は確実であり求める回転
比で伝達が行われるが、無段階に変速することが
できず変速する場合には段階的に一定の変速比に
依つて変速せねばならない。

本発明は上記に鑑み考えられたもので、歯車機
構によつて動力を伝達するに拘らず無段階に変速
することができる無段階変速機を提供するもので
ある。

以下、本発明を実施例によつて説明すると、駆
動力は減速歯車１，２によつて伝達され、歯車２
は軸心において最適の減速比をもつて出力軸を駆
動する。本発明は歯車２の回転に対し出力軸の回
転を無段階に変化せしめる手段を提供すもので、
図において出力軸はウオーム歯車３と一体に構成
する。ウオーム歯車３には多条のウオーム歯４が
設けられており、このウオーム歯４に噛合するラ
ツクを有する複数個の誘導子５がウオーム歯車の
軸に平行にウオーム歯車外周をとりまくように配
設される。この誘導子５は歯車２と一体にウオー
ム歯車３のまわりを回転するが、すべての誘導子
５は歯車２の内側にゆるく嵌められており、ウオ
ーム歯４と誘導子５のラツクに噛合する誘導子は
少くとも１つで、その両隣の誘導子はその回転位
置によつて噛合するか外れるかいずれかであり、
その他の多くの誘導子のラツクはウオーム歯４と
噛合しないように構成する。即ち、歯車２は固定
軸受６に支持されており、ローラ７を有する駒８
が内臓され、駒８が誘導子５を軸方向に摺動可能
に保持する。１７はローラ７の取付ピンである。
図は理解を早めるために誘導子５が駒８に直接保
持されている状態で説明したが、第５図に示す如
く駒８に誘導子５を摺動片９を介してピン１０に
よつてゆるく取り付けることが望ましい。駒８は
外部をガイドリング１１に係合せしめられる。該
ガイドリングは歯車２の胴部の外側に固定的に設
けられて前記駒８を案内する。円型状のガイドリ
ングの一部は内側にゆるやかなカーブにより連続
的に変形せしめられタイミングカム部１２を形成
する。駒８がタイミングカム部１２に来たときに
は、駒はガイドリング１１に沿つて内側に移動す
る。このタイミングカム部１２に位置する駒に接
続した誘導子のみがウオーム歯４に噛合するもの
である。ガイドリング１１の円型部位に駒８があ
るときにはウオーム歯４に誘導子５が係合しない
が、タイミングカム部１２にかかりはじめると駒
８と摺動片９との遠心方向の僅かな隙間及び摺動
片９と誘導子５との間の僅かな隙間によつてウオ
ーム歯４の噛み合い時期が自動的に調整できるよ
うに構成しており、又噛合を解くときにも歯車２
の回転体角部ｂが誘導子５に当つて誘導子５がピ
ン１０を中心に僅かに傾斜することによつてクラ
ツチ部が外れるものである。

ウオーム歯車３の両端付近には変速板１３，１
３があり、誘導子５の両端が変速板１３，１３に
接触しながら移動するように配置される。この変
速板はドーナツ形で誘導子の円形運動に対応でき
る面を形成し、軸方向に対しては変形させて傾斜
面を構成する。この傾斜角はウオーム歯４の傾斜
角と関係し、変速比によつて変更できるようにす
る。第３図Ａ，Ｂは変速板１３，１３を操作して
傾斜角を変更するときの機構の１例を示すもの
で、変速板１３，１３には変速軸１４が設けら
れ、第２図に示した変速レバー１５によつて変速
軸１４を回動するものである。このとき変速軸１
４の回転に伴い軸方向に位置を変化せしめる螺旋
ガイド１６を設けておくと、変速板１３の傾斜が
変つても誘導子５の端部を受ける変速面を常に最
適状態にすることができる。

次に本発明の作動について説明する。先ず本発
明の変速の原理を説明すると、第２図において変
速板１３，１３の傾斜面１８に沿つて移動する誘
導子５がａ位置でウオーム歯４に噛合している場
合について考えると、歯車２の回転に伴い誘導子
５は次々と傾斜面１８の傾斜角βの角度でウオー
ム歯車３の周囲を平行移動する。ウオーム歯の傾
斜角をαとすると、∠β＝∠αの場合には、誘導
子５はウオーム歯車３の表面に沿つて滑るのみで
ウオーム歯車３に動力は伝達しない。ウオーム歯
車の歯４の傾斜角αに対し、変速板１３の表面の
傾斜角βを僅かに大きく変更すると、誘導子５の
ラツクはウオーム歯４を滑りながら移動し、駆動
力をウオーム歯車３に伝達するので歯車２の回転
は減速して伝えられる。変速板１３，１３の傾斜
面１８がウオーム歯車の回転軸と直角な面を構成
する場合には誘導子５のラツクはウオーム歯４に
噛合し滑ることなく回転するので、歯車２の回転
をそのままウオーム歯車３に伝達する。ウオーム
歯車３の歯の傾斜角αに対し変速板１３の傾斜面
１８の傾斜角βの変動範囲は∠α〜90゜と考えら
れる。又∠βを∠αより小さくとるとウオーム歯
車は逆転し、∠βを90゜より大きくとると回転数
は駆動入力軸よりも増加するが、その範囲はおの
ずから限度がある。

次にウオーム歯車３の変速比について考察する
と、第４図において、ウオーム歯４の傾斜角αに
対し、傾斜面１８の傾斜角βがＡ→B₁、Ａ→
B₂、Ａ→B₃…Ａ→B₉に変化した場合を考える
と、Ａ→B₁のとき変速比０Ａ→B₂のとき変速比約1/8 Ａ→B₃のとき変速比約2/8 〓Ａ→B₉のとき変速比１となるが、勿論この中間においても無段階に変速
比は変えられる。

上述の変速の原理にもとづき、出力軸であるウ
オーム歯車３を駆動歯車２から変速し、動力を伝
達する機構は、歯車２の回転に伴い内臓する駒８
が歯車２の外側に別途設けられた２条のガイドリ
ング１１によつて案内され、該駒８はウオーム歯
車３のウオーム歯４に噛合するラツクを有する誘
導子５をゆるく保持し、上記ガイドリング１１の
一ケ所タイミングカム部１２を駒８が通過すると
きのみ誘導子５がウオーム歯４に押しつけられ、
歯車２の回転に伴い誘導子５が次々とウオーム歯
４に噛合しながらウオーム歯に動力を伝達する。
このとき誘導子５は変速板１３の傾斜面１８に沿
つて斜めに移動するので上述の変速比によつてウ
オーム歯車３の回転は変速されるのである。

このように本発明はタイミングカム部を設けて
誘導子をウオーム歯と噛合させたこと、該誘導子
がウオーム歯車に動力を伝達しつつ自身が傾斜面
を移動し、その傾斜角によつて変速比を調整する
ことができるという上述の構成及び作用によつ
て、従来歯車機構で無段階に変速することができ
なかつた無段変速が可能となり、変速比０〜１の
範囲で変速精度が極めて高く、また歯車機構であ
るので確実に動力を伝達することができるもの
で、伝達力が大きく伝達ロスが少く、摩耗が少い
ので長期使用ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を説明するための横断
面図、第２図は同じく側断面図、第３図は変速板
を説明するためのＡ第２図の変速板部分の正面
図、ＢはＡ図の側面図、第４図は変速比を説明す
るための図、第５図は誘導子の状態を説明する断
面図である。１，２……歯車、３……ウオーム歯車、４……
ウオーム歯、５……誘導子、６……固定軸受、７
……ローラ、８……駒、９……摺動片、１０……
ピン、１１……ガイドリング、１２……タイミン
グカム部、１３……変速板、１４……変速軸、１
５……変速レバー、１６……螺旋ガイド、１７…
…ピン、１８……傾斜面。

Claims

【特許請求の範囲】

１出力軸をウオーム歯車と一体とし、該ウオー
ム歯車に噛合する複数個の誘導子をウオーム軸に
平行に配列し、ウオーム歯車の外周を回転せしめ
る如く入力軸に連接してなり、前記誘導子のうち
少くとも１個の誘導子が特定の回転位置において
ウオーム歯車に噛合し、その他の多くの誘導子が
ウオーム歯車から遊離する如く誘導子のガイドリ
ングをゆるやかなカーブにより連続的に内側に変
形して構成すると共に、ウオーム歯車に噛合する
前記誘導子が前記入力軸の回転に伴い前記特定の
回転位置を通過する間中、ウオーム歯車の歯の傾
斜に対し要求される傾斜角に沿つて移動する如く
両端を変速板によつて案内されてなり、該変速板
の傾斜を変えることによつて無段階に変速するこ
とができるようにした無段変速機。