JP2595010Y2 - 無段変速機のトルクカム機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、無段変速機のトルク
カム機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】無段変速機は、入力シーブ
軸においては接離可能な一対の入力シーブを有し、この
入力シーブと、出力シーブ軸において接離可能に取り付
けられた一対の出力シーブとの間にベルトを巻き掛け、
これによって入力シーブ軸の回転を無段階に変速して出
力シーブ軸に伝達するようになっている。又、変速によ
っても常にベルトを緊張状態に保持するために、出力シ
ーブ軸側にはトルクカム機構が設けられており、このト
ルクカム機構はカム面にローラーが接触する構造となっ
ているが、ローラーがカム面に沿って転動する際に、ロ
ーラーは該ローラーを支持するローラーハブに軸着され
ているため、ローラーとローラーハブは鉄製であり、ロ
ーラーハブの軸とローラー間の摩擦が大となり、軸とロ
ーラー内周面間の接触により酸化摩耗粉等が発生し、さ
らに摩擦が増大されてしまいトルクカム機構の推力の発
生効率が悪くなるという問題点があった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本考案は上記従来の問題
点に鑑み案出したものであって、ローラーの回転を円滑
化させることを目的とし、その要旨は、入力シーブ軸に
取り付けられた接離可能な一対の入力プーリーシーブ
と、出力シーブ軸に取り付けられた接離可能な一対の出
力プーリーシーブとの間に巻き掛けられたベルトによっ
て入力シーブ軸の回転を無段階に変速して出力シーブ軸
に伝達し、かつ前記ベルトに張力を与えるために、前記
出力側プーリーシーブにおいて固定側プーリーシーブへ
接近する方向へ付勢された可動側プーリーシーブの外側
面には、出力シーブ軸と同心でかつ全周に亘ってカム面
が形成されたトルクカムが固設され、該トルクカムに対
向するようにして出力シーブ軸に固定されたローラーハ
ブに前記カム面上を転動するローラーが回転可能に軸着
されてなる無段変速機において、前記ローラーハブのボ
スと前記ローラー間の摩擦抵抗を減少させるために該ロ
ーラーの内周面に摩擦係数の低い材料で形成したブッシ
ュを介装させているとともに、前記ローラーを前記ボス
に取り付けるボルトの内側には、該ローラーと当接状に
摩擦係数の低い潤滑性に優れた樹脂材料で形成された樹
脂シートが介装されていることである。

【０００４】

【作用】ローラーの内周面にはブッシュが嵌め込まれて
おり、さらにローラーとボルトの当接部には樹脂シート
が介装されているため、ブッシュと樹脂シートは極めて
摩擦係数の低い潤滑性に優れたものであり、ローラーが
ボスの外周で回転する際の摩擦抵抗が減少され、ローラ
ーは円滑に回転するため、カム推力発生効率が向上し安
定したものとなる。

【０００５】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には無段変速機の概略構成図を、また図２で
はトルクカム機構のローラー周辺を断面図で示し、また
図３ではトルクカム機構の分解斜視図を示し、さらに図
４ではトルクカム機構の組付状態の斜視図を、図５では
ローラーの分解状態の断面図を示す。

【０００６】図１の無段変速機において、エンジン等の
原動機Ｅの出力軸１はクラッチ２を介して同軸のメイン
ドライブシャフト３に連結されている。メインドライブ
シャフト３の前方には軸受４を介して入力シーブ軸５が
同軸で配置されている。メインドライブシャフト３及び
入力シーブ軸５の側部には前進後退切替用のシンクロカ
ップリング６のシャフト７が平行に設置されており、シ
ャフト７に固定されたカウンタードリブンギヤ８はメイ
ンドライブシャフト３に固定されたメインドライブギヤ
９と噛み合っている。シンクロカップリング６のシャフ
ト７には前進側への切替時及び後退側への切替時におい
て、シャフト７の回転が伝達される前進用カウンターギ
ヤ１０と後退用カウンターギヤ１１が遊嵌されており、
前進用カウンターギヤ１０は入力シーブ軸５の後部に固
定された第１シーブ軸ギヤ１２と噛み合う一方、後退用
カウンターギヤ１１は入力シーブ軸５の中間部に固定さ
れた第２シーブ軸ギヤ１３と噛合するアイドラギヤ１４
と噛み合っている。入力シーブ軸５の前部には、該入力
シーブ軸５に固定された入力固定シーブ１５と、入力シ
ーブ軸５に対し軸方向に摺動可能に取り付けられた入力
可動シーブ１６の軸方向位置を調節するためのシーブ位
置調節装置１７が設けられている。

【０００７】一方、入力シーブ軸５の側部には該入力シ
ーブ軸５と平行に出力シーブ軸１８が配設されており、
出力シーブ軸１８には該出力シーブ軸１８に固定された
出力固定シーブ１９と、出力シーブ軸１８に対し軸方向
に摺動可能に遊嵌された出力可動シーブ２０とが設けら
れている。前記入力固定シーブ１５と入力可動シーブ１
６は対面する側が円錐面状をなして、相互間にＶ字溝２
１を形成し、両者で入力シーブ２２を構成している。同
様に、出力固定シーブ１９と出力可動シーブ２０は対面
する側が円錐面状をなして、相互間にＶ字溝２３を形成
し、両者で出力シーブ２４を構成している。入力シーブ
２２と出力シーブ２４との間にはＶベルト２５が巻き掛
けられており、前記シーブ位置調節装置１７により入力
可動シーブ１６の位置を調節してＶ字溝２１の幅を変化
させることで、入力シーブ軸５の回転に対する出力シー
ブ軸１８の回転の速度比を無段階に変更させることがで
きる。

【０００８】入力シーブ軸５と出力シーブ軸１８との間
には中間軸２６が配設されており、この中間軸２６には
２方向差動クラッチ２７が取り付けられている。この２
方向差動クラッチ２７の詳細な説明は省略するが、簡単
には、出力シーブ軸１８への動力伝達を運転状態に応じ
て、この２方向差動クラッチ２７を経由する径路と、前
記両シーブ２２，２４を経由する径路の双方の径路によ
って行うようにして、駆動力，加速力の増大とともにＶ
ベルト２５に加わる負荷を軽減させる役目を果たすもの
である。

【０００９】前記出力シーブ軸１８にはデフピニオン２
８が固定されており、デフピニオン２８はデフアイドラ
ギヤ２９に噛み合い、デフアイドラギヤ２９はデファレ
ンシャル装置３０のデフギヤ３１と噛み合っている。３
２はマイクロプロセッサからなるコンピューターであ
り、入力シーブ２２の回転速度を検出する入力シーブ回
転速度センサー３３、出力シーブ２４の回転速度を検出
する出力シーブ回転速度センサー３４と、入力シーブ２
２の可動シーブ１６の位置を検出するシーブ位置検出セ
ンサー３５と、セレクタ３６のシフト位置センサー（図
示しない）からの信号が入力されており、コンピュータ
ー３２はこれらの信号に基づいてシーブ位置調節装置１
７を制御し、入力シーブ２２を運転状態に見合った溝幅
に調節する。

【００１０】ところで、出力シーブ２４には変速によっ
ても常にＶベルト２５を緊張状態に保持するためにトル
クカム機構が設けられている。即ち、出力シーブ２４に
おける出力可動シーブ２０の外側面にはリング状に形成
されたトルクカム３７がボルト等により出力可動シーブ
２０と同心で取り付けられている。トルクカム３７の外
側面には図３及び図４に示すようなカム面３８が形成さ
れており、このカム面３８はトルクカム３７の外側面を
３つに等分して形成され、それぞれ同形状の起伏を有し
たカム面となっている。そして、各カム面３８は内周側
から外周側にかけて昇り勾配となるテーパー面となって
いる。

【００１１】一方、トルクカム３７に対向するようにし
て出力シーブ軸１８にはローラーハブ３９が固定されて
いる。ローラーハブ３９は出力可動シーブ２０に対向す
る側が開口する円筒形状に形成されるとともに、この円
筒部分の内側には出力可動シーブ２０を出力固定シーブ
１９側へ押し付ける方向に作用するばね４０の片側が収
納されている。又、ローラーハブ３９の円筒部分におけ
る外側面には等角度毎に図示３個所のボス４１が径方向
へ一体に突出形成されている。各ボス４１にはローラー
４２がそれぞれ遊転自在に嵌め込まれており、ローラー
４２の外周面は前記トルクカム３７のカム面３８と適合
可能なテーパー状に形成されており、本例では図５に示
すように、ローラー４２の内周面にはブッシュ４４が嵌
め込まれたものとなっている。このブッシュ４４は、例
えば四フッ化エチレンを含んだポリエーテルエーテルケ
トン等の材料で筒状に形成したものであり、極めて摩擦
係数が低く潤滑性に優れたものとなっている。また、ロ
ーラー４２は前記ボス４１にボルト４３を介し抜け止め
された状態で取り付けられるが、ボルト４３の内側には
ワッシャー４６と、さらに内側にローラー４２と当接状
に樹脂シート４５が介装される。この樹脂シート４５も
摩擦係数の低い潤滑性に優れた樹脂材料で形成されたも
のである。

【００１２】次に、このように構成された無段変速機の
作用を説明する。原動機Ｅの駆動によってクラッチ２及
びシンクロカップリング６を介して入力シーブ軸５が回
転する。そして、入力シーブ２２では運転状況に応じて
シーブ位置調節装置１７が入力可動シーブ１６の位置を
制御し、Ｖ字溝２１の溝幅が調節されるため、Ｖベルト
２５の巻き掛け径が自動的に変動する。一方、出力シー
ブ２４では前述したＶベルト２５の巻き掛け径の変動に
伴って出力可動シーブ２０が軸変位するが、可動シーブ
２０はばね４０にて固定シーブ１９側へ押されており、
又、各ローラー４２とカム面３８との圧接を通じてＶベ
ルト２５は常に緊張状態で出力シーブ２４に対する駆動
力の伝達を行い、これにより出力シーブ軸１８の回転が
無段階に変速される。この間、ローラーハブ３９の回転
によって各ローラー４２は自転し、カム面３８に沿って
ローラー４２が円滑に移動してカム推力が確保される。
なお、本例においてはローラー４２の内周面にはブッシ
ュ４４が嵌め込まれており、さらにローラー４２とボル
ト４３の当接部には樹脂シート４５が介装されているた
め、ブッシュ４４と樹脂シート４５は極めて摩擦係数の
低い潤滑性に優れたものであり、ローラー４２がボス４
１の外周で回転する際の摩擦抵抗が減少され、ローラー
４２は円滑に回転するため、カム推力発生効率が向上し
安定したものとなる。

【００１３】

【考案の効果】本考案は、入力シーブ軸に取り付けられ
た接離可能な一対の入力プーリーシーブと、出力シーブ
軸に取り付けられた接離可能な一対の出力プーリーシー
ブとの間に巻き掛けられたベルトによって入力シーブ軸
の回転を無段階に変速して出力シーブ軸に伝達し、かつ
前記ベルトに張力を与えるために、前記出力側プーリー
シーブにおいて固定側プーリーシーブへ接近する方向へ
付勢された可動側プーリーシーブの外側面には、出力シ
ーブ軸と同心でかつ全周に亘ってカム面が形成されたト
ルクカムが固設され、該トルクカムに対向するようにし
て出力シーブ軸に固定されたローラーハブに前記カム面
上を転動するローラーが回転可能に軸着されてなる無段
変速機において、前記ローラーハブのボスと前記ローラ
ー間の摩擦抵抗を減少させるために該ローラーの内周面
に摩擦係数の低い材料で形成したブッシュを介装させて
いるとともに、前記ローラーを前記ボスに取り付けるボ
ルトの内側には、該ローラーと当接状に摩擦係数の低い
潤滑性に優れた樹脂材料で形成された樹脂シートが介装
されていることにより、ローラーの内周面にはブッシュ
が嵌め込まれており、さらにローラーとボルトの当接部
には樹脂シートが介装されているため、ブッシュと樹脂
シートは極めて摩擦係数の低い潤滑性に優れた ものであ
り、ローラーがボスの外周で回転する際の摩擦抵抗が減
少され、ローラーは円滑に回転するため、カム推力発生
効率が向上し安定したものとなる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】無段変速機の全体構成図である。

【図２】トルクカム機構のローラー周辺を示す断面図で
ある。

【図３】トルクカム，ローラーハブ等の分解斜視図であ
る。

【図４】トルクカムとローラーハブの組付状態の斜視図
である。

【図５】ローラー周辺の分解斜視図である。

【符号の説明】

５ 入力シーブ軸 １８ 出力シーブ軸 ２２ 入力シーブ ２４ 出力シーブ ２５ Ｖベルト ３７ トルクカム ３８ カム面 ３９ ローラーハブ ４１ ボス ４２ ローラー ４３ ボルト ４４ ブッシュ ４５ 樹脂シート ４６ ワッシャー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 9/00 - 9/26

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力シーブ軸に取り付けられた接離可能
   な一対の入力プーリーシーブと、出力シーブ軸に取り付
   けられた接離可能な一対の出力プーリーシーブとの間に
   巻き掛けられたベルトによって入力シーブ軸の回転を無
   段階に変速して出力シーブ軸に伝達し、かつ前記ベルト
   に張力を与えるために、前記出力側プーリーシーブにお
   いて固定側プーリーシーブへ接近する方向へ付勢された
   可動側プーリーシーブの外側面には、出力シーブ軸と同
   心でかつ全周に亘ってカム面が形成されたトルクカムが
   固設され、該トルクカムに対向するようにして出力シー
   ブ軸に固定されたローラーハブに前記カム面上を転動す
   るローラーが回転可能に軸着されてなる無段変速機にお
   いて、前記ローラーハブのボスと前記ローラー間の摩擦
   抵抗を減少させるために該ローラーの内周面に摩擦係数
   の低い材料で形成したブッシュを介装させているととも
   に、前記ローラーを前記ボスに取り付けるボルトの内側
   には、該ローラーと当接状に摩擦係数の低い潤滑性に優
   れた樹脂材料で形成された樹脂シートが介装されている
   ことを特徴とする無段変速機のトルクカム機構。