JP2554390Y2 - 車両の自動変速装置における操作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本案は、構内運搬車、農業用作業
車、ゴルフカート、のように衝突の恐れを伴うことなく
比較的低い速度の下に運転される軽車両用として好適な
ものとして設けられる車両の自動変速装置における操作
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】特公昭５７−１３２２１号公報には、入
力軸より出力軸に至る伝動系上に設けられた複数の円錐
形転子と、円錐形転子に共通に摩擦係合する変速リング
と、小径伝動車及び大径伝動車とを備え、円錐形転子に
は変速リングの内周面に摩擦係合する円錐面と、入力軸
上の小径伝動車に摩擦係合する凹断面形の伝動面と、入
力軸の中心軸線に一致する中心軸線をもつ大径伝動車に
摩擦係合する平坦な伝動面とが設けられ、変速リングの
回転が拘束されていて大径伝動車の回転が出力軸に伝達
され、変速リングを円錐形転子の円錐面に沿って入力軸
および出力軸の中心軸線方向に移動させて該円錐面の有
効半径を変えることのより出力軸の回転速度が変更され
る摩擦無段変速機が示される。この摩擦無段変速機は出
力軸の回転速度を０とする点を変速範囲に含むと共に出
力軸の回転速度の低下に伴い発生し得るトルクの大きさ
を増大する特性を持っている。 【０００３】また、特開昭５９−１５１６５６号公報と
特開昭６１−１４４４６１号公報とには上記摩擦無段変
速機を利用する車両の自動変速装置が示されている。 【０００４】上記公開公報に示されるものは、いずれも
変速リングに加わるトルクの大きさに応じる大きさの推
力を発生するカムとこのカムにより発生される推力を受
けるばねとにより自動変速作用部が構成されているもの
であるが、特開昭５９−１５１６５６号公報に示される
ものと特開昭６１−１４４４６１号公報に示されるもの
とでは摩擦無段変速機の駆動源の状態を異にし、前者に
おいては駆動源の回転速度が変えられるのに対し、後者
においては駆動源の回転速度が一定に保たれる。前者は
車速を充分高くし得るので一般の走行車両に適している
が制御系が幾分複雑なものとなる。 【０００５】一方、後者は駆動源の回転速度が一定（例
えば３６００ＲＰＭ）に保たれる関係よりして一般の走
行車両に対して要求される高い車速を与え難いが、制御
系の構成が単純であることよりして、高速走行を必要と
しない用途の適したものであると言える。 【０００６】 【考案が解決しようとする課題】駆動源の回転速度が一
定に保たれる特開昭６１−１４４４６１号公報に示され
るものにおいて、変速リングに加わるトルクの大きさに
応じる大きさの推力を発生するカムとこのカムにより発
生される推力を受けるばねとより成るものとして構成さ
れる自動変速作用部には、急制動を必要とする運転状態
が出現したときに出力軸の回転速度を０にする方向に向
かって変速リングを移動させる操作に問題点がある。 【０００７】すなわち、特開昭６１−１４４４６１号公
報に示されるものにおける上記のばねは変速リングに加
わるトルクの大きさに応じる大きさの推力に平衡させら
れるので、出力軸の回転速度を０にする方向に変速リン
グを動かす制動操作はこのばねの圧縮を伴って行わねば
ならないこととなり、それが車両に加える制動に遅れを
生じさせて車両の運転が円滑さを欠くようにする一つの
原因を与える。 【０００８】 【課題を解決するための手段】入力軸より出力軸に至る
伝動系上に設けられた複数の円錐形転子と、円錐形転子
に共通に摩擦係合する変速リングと、小径伝動車および
大径伝動車とを備え、円錐形転子には変速リングの内周
面に摩擦係合する円錐面と、入力軸上の小径伝動車に摩
擦係合する凹断面形の伝動面と、入力軸の中心軸線に一
致する中心軸をもつ大径伝動車に摩擦係合する平坦な伝
動面とが設けられ、大径伝動車の回転が拘束されていて
変速リングの回転が出力軸に伝達され、変速リングを円
錐形転子の円錐面に沿って入力軸および出力軸の中心線
方向に移動させて該円錐面の有効半径を変えることによ
り出力軸の回転速度が変更される摩擦無段変速機が一定
速度の下に回転される内燃機関により駆動され、変速リ
ングに加わるトルクの大きさに応じる大きさの推力を発
生するカムを変速リングの外筒部に設け、このカムによ
り発生する推力を受ける変速リング移動用部材を弾支す
るばねと変速リング移動用部材を支持する支持軸とによ
り自動変速が行われる車両の自動変速装置において、変
速リングを保持する変速リング移動用部材と、該変速リ
ング移動用部材を軸方向に移動するように支持する前記
支持軸とが設けられ、該支持軸は手動または自動の操作
装置により前進、後進をさせる杆体に付設されたばね受
座に摺動可能に貫通するとともに、支持軸には前記ばね
受座が当接自在である係合部が設けられ、前記ばね受座
を一端に、変速リング移動用部材と支持軸との固定部を
他端として弾支されるばねを設け、上記杆体の後退によ
り前記ばねが自動変速を行う圧縮状態に移行させられ、
上記杆体が前進させられるときに該杆体に付設されたば
ね受座が上記ばねに加わる力を減少させるとともに、ば
ね受座が係合部に当接して、出力軸の回転速度を０にす
る位置に向かって変速リング移動用部材を移動させる事
を特徴とする。 【０００９】 【作用】上記本案によるものにおいて設けられる手動ま
たは足動の操作装置は次記第１、第２の作用を行う。 第１の作用： この作用は、正規の力が上記ばねに加わるようにして自
動変速が上記カムと上記ばねとの共働により所期のごと
く行われるようにする作用（自動変速作用）である。 第２の作用： この作用は、急制動の必要が生じたときに出力軸の回転
速度を０とする位置に向かって変速リングを急に移動さ
せる動作（変速比を急に増大させる動作）が上記ばねに
より妨げられないようにする作用である。（ここに急制
動とは「減速比＝入力軸の回転速度Ｎ_１／出力軸の回転
速度Ｎ_２」が急激に増大し、それによって車両に強い制
動が加わるようにする作用である）。 【００１０】具体的にいえば車両が停止しているときは
上記ばねは伸長状態にあるのであるがこの伸長状態にあ
るばねは上記第１の作用により所期の自動変速が起こる
ようのする正規状態に移行する。また、走行中に急制動
を加えるには出力軸の回転速度を０とする位置に向かっ
て変速リングを円錐形転子の大径側に移動させて上記第
２の作用を起こさせればよいのである。 【００１１】 【実施例】図１において、１は一定速度の下に回転され
る内燃機関、２はそれにより駆動される摩擦無段変速
機、３、４は摩擦無段変速機２の入力軸および出力軸、
５は入力軸３より出力軸４に至る伝動系上に設けられた
複数の円錐形転子である。円錐形転子５には、変速リン
グ８の内周面に摩擦係合する円錐面と、入力軸３上の小
径伝動車６に摩擦係合する凹断面形の伝動面と、入力軸
３の中心軸線に一致する中心軸線をもつ大形伝動車７に
摩擦係合する平坦な伝動面とが設けられている。入力軸
３の回転はこれと一体の小径伝動車６から円錐形転子５
の凹断面形の伝動面に伝わり円錐形転子５を回転させ
る。円錐形転子５の回転はこれと摩擦係合する大形伝動
車７が回転しないので、内周面にて円錐形転子５と摩擦
係合する変速リング８を回転させ、変速リング８の回転
により出力軸４が回転する。 【００１２】９は変速リング移動用部材、１０は変速リ
ング移動用部材９の支持軸で、支持軸１０は固定部１９
により変速リング移動用部材９に固定され、変速リング
移動用部材９は支持軸１０により機体に対して前後に移
動可能に支持されている。該支持軸１０には係合部１７
が設けられ、係合部１７には機体に設けられた操作装置
１８により前後移動する杆体１６の先端に付設されたば
ね受座１４を当接自在とし、該ばね受座１４と前記固定
部１９との間にはばね１３が弾支され、該ばね１３と前
記係合部１７とによりばね受座１４を挟持するようにな
つている。前記変速リング８は前記変速リング移動用部
材９に対して回転可能に支持され、かつ、変速リング移
動用部材９の前後動にしたがつて軸方向の移動をする。
また、変速リング８はその内周面で円錐形転子５の円錐
面と摩擦係合し、変速リング８の外筒部にはカム１２が
設けられている。該カム１２には出力軸４に一体のアー
ム２０に付設したローラ１１が係合し、前記変速リング
８の回転はローラ１１、アーム２０を介して、出力軸４
に伝達される。カム１２は変速リング８に加わる負荷ト
ルクの大きさに応じる大きさの推力を発生する要素で、
カム１２により発生される推力は変速リング移動用部材
９を介してばね１３に加わるようにされている。カム１
２とばね１３とはそれらが共働して自動変速作用を行
う。 【００１３】図２および図３は図１に示すものの動作説
明用部分図、図４および図５は本案による装置に設けら
れているカム１２とローラ１１との位置関係を二つの状
態において示す説明図である。これらの図のうち、図４
は変速リング８と円錐形転子５との間の摩擦係合点が出
力軸の回転速度を０にするごとく円錐形転子５の円錐面
の大径端の近傍に至ったときにおいてのカム１２とロー
ラ１１との位置関係を示し、図５は変速リング８と円錐
形転子５との間の摩擦係合点が出力軸の回転速度を最高
にするごとく円錐形転子５の円錐面の頂点の近傍に至っ
たときにおいてのカム１２とローラ１１との位置関係を
示す。 【００１４】なお、図４に示すカム１２とローラ１１と
の位置関係は図１に示すカム１２とローラ１１との位置
関係と同じである。カム１２とローラ１１との共働によ
る自動変速は次記ａ、ｂの過程に従って起こる。ａ、出
力軸４の負荷トルクが増大すると、出力軸４と一体のロ
ーラ１１に加わる力の分力がカム１２の傾斜面に沿って
生じ、図５の状態から図４の状態に移行し、カム１２す
なわち変速リング８の左方向の移動は変速リング移動用
部材９を介してばね１３の圧縮になる。ばね１３の圧縮
量が負荷トルクの増大量に応じる量だけ増大して変速リ
ング８を錐形転子５の円錐面の大径側に向かって動かし
て発生しうるトルクを増大するごとく出力軸４の回転速
度を減少させ、ｂ、反対に、負荷トルクが減少すると、
ばね１３の圧縮量が負荷トルクの減少量に応じる量だけ
減少して変速リング８を円錐形転子５の円錐面の頂点側
に向かって動かして出力軸４の回転速度を増大させる。 【００１５】図２及び図３は状態を変えて示す図１の部
分図で、支持軸１０は操作装置１８ のレバー１５と軸着
する杆体１６の先端に付設されたばね受座１４に摺動可
能に貫通している。また、ばね受座１４と変速リング移
動用部材９の固定部１９との間にはばね１３が弾支さ
れ、前記操作装置１８のレバー１５の前進によつてばね
受座１４は支持軸１０の係合部１７と当接して支持軸１
０を前進させ、操作装置１８のレバー１５の後進によつ
てばね受座１４はばね１３を介して支持軸１０を後進さ
せる。杆体１６はこの係合部１７の設置によりばね１３
の正規圧縮状態（自動変速が予定されたように行われる
ようにするごとく選定された圧縮状態）を解除しつつ出
力軸４の回転速度を０にする方向に変速リング８を移動
させて車両に制動を加えるのに利用される。係合部１７
は制動用要素であると共に高速側への回転を制限する要
素ともされている。 【００１６】図２は図１の状態にあるレバー１５を時計
方向に回動することのよりばね受座１４を後退させて
（右方向に動かして）ばね１３に正規の圧縮が加わるよ
うにした状態（自動変速が行われるようにした圧縮状
態）を示す。自動変速はこの状態を起点として行われ
る。なお、レバー１５はフリーホイール装置またはラッ
チ等によりそれの与えられた回転姿勢を保つ。 【００１７】図３は図２の状態を経て起こる自動変速過
程中の一状態を示す。レバー１５に与える上記の時計方
向回動は、その量を適宜選定することができ、それによ
つて自動変速が行われるようのなる基点の変更が行われ
る。なお、レバー１５および杆体１６等を含む操作装置
は図１中に符号１８を付して示されている。 【００１８】自動変速走行中に急制動をかけるには、自
動変速走行が行われるようにする量の圧縮がばね１３に
加わる状態を保つ上記フリーホイール装置またはラッチ
等の作用をまず解除して杆体１６が軸線方向に自由に動
き得るようにする第１の操作と、レバー１５を反時計方
向に旋回して杆体１６を前進させる第２の操作とを順次
急速に行えばよい。 【００１９】上記杆体１６の前進により支持軸１０の係
合部１７が変速リング移動用部材９を前進させ、変速リ
ング８を出力軸４の回転速度を０にする位置に向かつて
移動させる。すなわち、上記操作により円錐形転子５と
変速リング８との間の摩擦係合点が円錐形転子５の大径
側に向かって移動させられて大きい負荷抵抗が発生させ
られて急制動がかけられるのである。 【００２０】なお、図４は自動変速装置を構成している
カム１２とローラ１１との位置関係を車速が低い状態に
おいて示し、図５はカム１２とローラ１１との位置関係
を車速が高い状態において示す。 【００２１】 【考案の効果】本案は、構内運搬車、農業用作業車、ゴ
ルフカート等のように高速走行を必要としない小型車両
につき、比較的簡単な構成の下に自動変速走行が容易に
行われ得るようにするものである。このものは、変速リ
ング上のカムと共働して自動変速作用部を構成するばね
を自動変速を必要とするときにおいてのみ正規の圧縮状
態に保つようにし、一方自動変速を必要としない制動時
においてはばねの上記正規の圧縮状態を解除させそれに
よって制動が容易且つ迅速に加わるようにする効果をも
たらすようにする。

【図面の簡単な説明】 【図１】本案による自動変速装置の一例を示す縦断面図 【図２】図１に示すものの作動説明部分図 【図３】図１に示すものの作動説明部分図 【図４】本案による装置に設けられているカム１２とロ
ーラ１１との位置関係を車速が低い状態にあるときにつ
いて示す説明図 【図５】本案による装置に設けられているカム１２とロ
ーラ１１との位置関係を車速が高い状態にあるときにつ
いて示す説明図 【符号の説明】 １ 内燃機関 ２ 摩擦無段変速機 ３ 入力軸 ４ 出力軸 ５ 円錐形転子 ６ 小径伝動車 ７ 大径伝動車 ８ 変速リング ９ 変速リング移動用部材 １０ 支持軸 １１ ローラ １２ カム １３ ばね １４ ばね受座 １５ レバー １６ 杆体 １７ 係合部 １８ 操作装置 １９ 固定部 ２０ アーム

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．入力軸３より出力軸４に至る伝動系上に設けられた
   複数の円錐形転子５と、円錐形転子５に共通に摩擦係合
   する変速リング８と、小径伝動車６および大径伝動車７
   とを備え、円錐形転子５には変速リング８の内周面に摩
   擦係合する円錐面と、入力軸３上の小径伝動車６に摩擦
   係合する凹断面形の伝動面と、入力軸３の中心軸線に一
   致する中心軸をもつ大径伝動車７に摩擦係合する平坦な
   伝動面とが設けられ、大径伝動車７の回転が拘束されて
   いて変速リング８の回転が出力軸４に伝達され、変速リ
   ング８を円錐形転子５の円錐面に沿って入力軸３および
   出力軸４の中心線方向に移動させて該円錐面の有効半径
   を変えることにより出力軸４の回転速度が変更される摩
   擦無段変速機が一定速度の下に回転される内燃機関によ
   り駆動され、変速リング８に加わるトルクの大きさに応
   じる大きさの推力を発生するカム１２を変速リング８の
   外筒部に設け、このカム１２により発生する推力を受け
   る変速リング移動用部材９を弾支するばね１３と変速リ
   ング移動用部材９を支持する支持軸１０とにより自動変
   速が行われる車両の自動変速装置において、変速リング
   ８を保持する変速リング移動用部材９と、該変速リング
   移動用部材９を軸方向に移動するように支持する前記支
   持軸１０とが設けられ、該支持軸１０は手動または自動
   の操作装置により前進、後進をさせる杆体１６に付設さ
   れたばね受座１４に摺動可能に貫通するとともに、支持
   軸１０には前記ばね受座１４が当接自在である係合部１
   ７が設けられ、前記ばね受座１４を一端に、変速リング
   移動用部材９と支持軸１０との固定部１９を他端として
   弾支されるばね１３を設け、上記杆体１６の後退により
   前記ばね１３が自動変速を行う圧縮状態に移行させら
   れ、上記杆体１６が前進させられるときに該杆体１６に
   付設されたばね受座１４が上記ばね１３に加わる力を減
   少させるとともに、ばね受座１４が係合部１７に当接し
   て、出力軸４の回転速度を０にする位置に向かって変速
   リング移動用部材９を移動させる事を特徴とする車両の
   自動変速装置における操作装置。