JP2664097B2 - 無段変速減速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は組付け作業が容易、かつ
装置の小型化を可能とする無段変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】摩擦により動力を伝達する遊星車を用い
た無段変速装置が知られている。又遊星歯車を介在させ
ることにより減速比を高めた減速装置も知られている。
さらにこれらの無段変速装置と減速装置とを結合させる
ことによって、広い変速範囲を有する無段変速減速装置
も存在する。

【０００３】前記無断変速装置にあっては、従来、図６
に示す如く、変速部ａは入力軸ｂに取付く太陽車ｃ、及
び内車ｄにともに係合し、かつ自転しつつ太陽車ａの周
りを公転する遊星車ｅを有し、この遊星車ｅは入力軸ｂ
と同芯に配されるキャリヤｆにより支承されている。
又、キャリヤｆは、遊星式の減速部ｇにおける太陽歯車
ｈとこの太陽歯車ｈの周りを囲みかつ出力軸ｉに係合す
る内歯車ｊとにともに噛合しかつ太陽歯車ｈの周りを公
転する遊星歯車ｋをも支持する。このようなキャリヤｆ
は、入力軸ｂを軸支するケース体ｌにより、該キャリヤ
ｆの外側から軸受ｍによって支承されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】その結果、キャリヤｆ
の外側には該キャリヤｆを支承するための支持壁ｎが形
成されることとなり、この支持壁ｎによって変速部ａと
減速部ｇとが隔離され、無段変速装置の組付けを困難に
していた。

【０００５】発明者は、キャリヤを減速部の出力軸に取
付く内歯車に支承させることにより、該キャリヤのケー
スからの支承が開放でき、その結果、変速部、減速部の
組付け及び両部間の結合が容易になしうることを見出し
たのである。

【０００６】本発明は、無段変速部の遊星車と減速部の
遊星歯車とをともに支承するキャリヤ及び減速部の内歯
車との間に軸受を介在させることを基本として、組付け
が容易、しかも装置の小型化を可能とする無段変速減速
装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力軸に配し
た太陽車と、該太陽車と同芯に回転するキャリヤに支承
され前記太陽車に係合する遊星車と、この遊星車に該遊
星車の半径方向外側で係合する内車とを具え、前記遊星
車を半径方向に移動させることによりキャリヤの回転を
変化させかつ該キャリヤから出力する無段変速部、およ
び前記入力軸に設けた太陽歯車と、前記キャリヤに支承
され前記太陽歯車に噛合する遊星歯車と、この遊星歯車
に該遊星歯車の半径方向外側で噛合しかつ出力軸を設け
た内歯車とからなる遊星式の減速部を具えるとともに、
前記キャリヤは内歯車に設ける軸受により枢支されたこ
とを特徴とする無段変速減速装置である。

【０００８】

【作用】前記構成の無段変速部を具えているため入力軸
からの回転を無段変速しキャリヤに取出すことが出来
る。又減速部は前記キャリヤに伝達された回転と、遊星
式の歯車により減速された回転の差が内歯車に出力され
る差動減速機として働き広い変速範囲を得ることが出来
る。

【０００９】しかもキャリヤと減速部の内歯車との間に
軸受を介在させたため、キャリヤは装置のケース体に支
持させる必要はなく、従ってキャリヤを支承する軸受取
付け用の支脚の設置が不要となる。その結果、ケース内
部には無段変速部と減速部とを区切る壁体が無くなるこ
とによって、無段変速部、減速部の組付け作業が容易と
なり作業能率を高めるとともに装置の小型化、軽量化が
可能となりコストダウンを図りうる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１〜図４において無段変速減速装置１は、無段変
速部２と減速部３とからなる。

【００１１】無段変速部２は、入力軸４に配した太陽車
５と、該太陽車５と同芯に回転するキャリヤ６と、この
キャリヤ６に支承されかつ前記太陽車５に係合する複数
個の遊星車７…と、この遊星車７にその半径方向外側で
係合するとともに周方向には静止した内車９とを具え
る。

【００１２】入力軸４は前記無段変速部２、減速部３を
ともに囲むケース体１０にベアリング２１を介して軸支
され、そのケース体１０から突出する入力端には、例え
ばモータ等の原動機Ｍが取付けられる。

【００１３】太陽車５は入力軸４のケース体１０内部で
該入力軸４にキー止めされるボス部５ａの一端に受面２
３ａを有する受片２３を張り出す本体部と、前記受面２
３ａに間隙Ｇ１を隔てて向き合う押圧面２４ａを有しか
つバネ２５により該受面２３ａに向かって付勢された押
圧片２４を具える。

【００１４】遊星車７は中心に支軸２６を持つ円板体で
あり、該円板体は中心から外周に向かってその厚さが漸
減する錘状をなす。

【００１５】キャリヤ６は、入力軸４と間隙を有してそ
の周面を囲む筒状の基体２９に、該基立つ２９の太陽車
５に向く端部に円板からなる側板３０を固着してなり、
該側板３０には該側板３０の半径方向中間位置から半径
方向外向きにのび、前記遊星車７の支軸２６が遊嵌する
溝部３１を有する。

【００１６】内車９は、前記遊星車７の一方の側面に向
き合う端面３３ａを有しかつケース体１０に固着される
固定リング３３と、前記遊星車７の他方の側面に向き合
いかつ前記端面３３ａとの間で間隙Ｇ２を有して対向す
る当接面３４ａを有する移動リング３４とを具える。移
動リング３４は遊星車７の円板体の外周近傍を挟んでか
つカムにより固定リング３３に向かって進退することが
出来る。

【００１７】以下本実施例における無段変速部２の動作
について説明する。図２において遊星車７は、その半径
方向内側で太陽車５の前記受面２３ａと押圧面２４ａと
の間でバネ２５によって押付けられており、太陽車５に
よって遊星車は挟み付けているのである。従って入力軸
４の回転とともに、遊星車７は、太陽車５との間の摩擦
力により自転をする。

【００１８】又、遊星車７は、その半径方向外側におい
て、内車９の固定リング３３と移動リング３４との間に
挟まれることによって生じる摩擦力により、遊星車７
は、図３に示す如く内車９に沿って転り、いわゆる公転
する。この遊星車７の公転をキャリヤ６に取出し、該キ
ャリヤ６を回転させかつキャリヤ６の回転方向は遊星車
７の回転方向と同じ方向に、即ち入力軸４の回転と同方
向となる。

【００１９】なお遊星車７は太陽車５の周りに複数個配
した場合には、遊星車７の個数倍分のトルクをキャリヤ
６に伝達しこのキャリヤ６から出力することが出来る。

【００２０】次に変速の原理について説明する。図３に
おいて太陽車５と遊星車７とは点Ｓで接触し、さらに遊
星車７は内車９と点Ｌで接触する。ここで ｒ１ 太陽車の半径 ｒ２ 遊星車の太陽車との接触半径 ｒ３ 遊星車の内車との接触半径 ｒ４ 内車の半径 とすれば、キャリヤ６の回転数Ｎ２と太陽車５、即ち入
力軸４の回転数Ｎ１との比γ１は、

【００２１】 γ１＝Ｎ２／Ｎ１＝（ｒ１×ｒ３）／（ｒ２×ｒ４＋ｒ１×ｒ３）＜１ の関係にある。ここで内車９の移動リング３４をカム動
作により固定リング３３に向かって進めることにより、
図４（Ａ）に示す如く遊星車７は半径方向内側に移動
し、ｒ３＞ｒ２となり、キャリヤ６の回転数Ｎ２が増加
する。逆に移動リング３４を後退させることにより遊星
車７は半径方向外側に移動し、図４（Ｂ）に示す如くｒ
３＜ｒ２となり、キャリヤの回転数Ｎ２が減少する。こ
のように内車９の移動リング３４を固定リング３３に対
して進退させることにより、キャリヤ６の回転数を無段
階に変えることが出来、このキャリヤ６から出力され
る。

【００２２】減速部３は、前記入力軸４に設けた太陽歯
車１１と、前記キャリヤ６の基体部２９に支承されかつ
太陽歯車１１にその半径方向内側で噛合する遊星歯車１
２と、該遊星歯車１２に内側で噛合しかつ出力軸１３を
設けた内歯車１４とからなり、遊星式の歯車列を有する
減速機構を形成している。

【００２３】前記出力軸１３はケース体１０に、入力軸
４と同芯にベアリング３６を介して支承される。

【００２４】太陽歯車１１は、本実施例では、入力軸４
のケース体１０内部において該入力軸４周面に歯部を刻
設することにより形成される。

【００２５】遊星歯車１２は、キャリヤ６の前記基体２
９の出力軸１３に向く側面から側出する支持軸３７に軸
支されており、太陽歯車１１の周りに２〜３個配され
る。

【００２６】内歯車１４は、前記出力軸１３にキー止め
されかつ外周面をケース体１０にベアリングを介して支
承されるボス部４０の入力軸４側端部にリム４１を設け
ており、該リム４１の入力軸４側端面には、筒状の作動
部４２が設けられる。

【００２７】前記作動部４２にはその内周面に前記遊星
歯車１２と噛合する内歯１４Ａが設けられる。

【００２８】又作動部４２には、前記内歯１４Ａに隣接
してかつ該内歯１４Ａと同芯に形成される内周面に嵌入
されるコロ入り軸受けからなりキャリヤ６の基体を支承
する軸受１６が設けられる。従ってキャリヤ６と内歯車
１４との間に軸受１６が介在することとなり、該軸受１
６によってキャリヤ６は、回転する前記内歯車１４に枢
支されているのである。

【００２９】なお本実施例では、前記入力軸４のケース
内の端部は出力軸１３端部に軸心に沿って穿設される孔
部に嵌入された針状ベアリング４４によって相対回動可
能に保持される。

【００３０】このように減速部３は遊星式の減速機構を
具えることにより、キャリヤ６の回転を該キャリヤ６の
回転と入力軸４の回転との回転差を利用し、入力軸４か
らの回転を広い変速範囲に無段減速し出力軸１３に伝達
することが出来る。

【００３１】なおキャリヤ６と内歯車との間に介在する
軸受１６は同一軸心上に間隔を有して配される複数個の
ベアリングによって形成することも出来る。

【００３２】 さらに無段変速装置１は入力軸４がモータ
軸と一体となったモータ付き無段変速装置として形成す
ることも出来る。このように本発明は種々な態様のもの
に変形することが出来る。

【００３３】

【発明の効果】叙上の如く本発明の無断変速装置は、無
段変速部の太陽車と同芯に回転するキャリヤと、減速部
の内歯車との間に軸受を介在させることを要旨としてい
る。これによりキャリヤはケース体に保持させることな
く無段変速装置を形成でき、無段変速部と減速部とを区
切る壁体が無くなることによって、無段変速部、減速部
の組付け作業が容易となり作業能率を高めるとともに、
装置の小型化、軽量化が可能となり、コストダウンが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す軸方向断面図である。

【図２】その構成を略示する断面図である。

【図３】無段変速部の作用を略示する縦断面図である。

【図４】無段変速部の動作を略示する断面図であり、
（Ａ）はキャリヤの高速回転時、（Ｂ）は低速回転時を
それぞれ示す。

【図５】従来技術を略示する断面図である。

【符号の説明】

２ 無段変速部 ３ 減速部 ４ 入力軸 ５ 太陽車 ６ キャリヤ ７ 遊星車 ９ 内車 １１ 太陽歯車 １２ 遊星歯車 １３ 出力軸 １４ 内歯車 １６ 軸受

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸に配した太陽車と、該太陽車と同芯
   に回転するキャリヤに支承され前記太陽車に係合する遊
   星車と、この遊星車に該遊星車の半径方向外側で係合す
   る内車とを具え、前記遊星車を半径方向に移動させるこ
   とによりキャリヤの回転を変化させかつ該キャリヤから
   出力する無段変速部、および前記入力軸に設けた太陽歯
   車と、前記キャリヤに支承され前記太陽歯車に噛合する
   遊星歯車と、この遊星歯車に該遊星歯車の半径方向外側
   で噛合しかつ出力軸を設けた内歯車とからなる遊星式の
   減速部を具えるとともに、前記キャリヤは内歯車に設け
   る軸受により枢支されたことを特徴とする無段変速減速
   装置。