JP2714822B2 - 摩擦無段変速機 - Google Patents
摩擦無段変速機Info
- Publication number
- JP2714822B2 JP2714822B2 JP63184072A JP18407288A JP2714822B2 JP 2714822 B2 JP2714822 B2 JP 2714822B2 JP 63184072 A JP63184072 A JP 63184072A JP 18407288 A JP18407288 A JP 18407288A JP 2714822 B2 JP2714822 B2 JP 2714822B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conical
- ring
- trochanter
- transmission
- conical surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H29/00—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/48—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
- F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/52—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of another member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、車両、脱水機、遠心分離機等の駆動に好適
に利用され得る摩擦無段変速機に関する。
に利用され得る摩擦無段変速機に関する。
従来の技術： 上記の機器の駆動には始動時に特に大きなトルクを発
生し得る摩擦無段変速機（例えば出願人の開発に係る特
公昭57-13221号公報記載の摩擦無段変速機）の使用が望
ましいのであるが、このような摩擦無段変速機の変速機
構自体が与える変速範囲は０〜0.5程度である。始動時
に発生し得るトルクが特に大きいと云う条件を満足させ
つつ、しかも、変速比の範囲を０〜0.5程度のものより
大きくすることが要求される場合には、変速範囲拡大用
の増速歯車機構が摩擦無段変速機構に付設される。
生し得る摩擦無段変速機（例えば出願人の開発に係る特
公昭57-13221号公報記載の摩擦無段変速機）の使用が望
ましいのであるが、このような摩擦無段変速機の変速機
構自体が与える変速範囲は０〜0.5程度である。始動時
に発生し得るトルクが特に大きいと云う条件を満足させ
つつ、しかも、変速比の範囲を０〜0.5程度のものより
大きくすることが要求される場合には、変速範囲拡大用
の増速歯車機構が摩擦無段変速機構に付設される。
発明が解決しようとする問題点： 変速範囲を０〜1.0程度にまで拡大することは出力軸
を入力軸に直結した駆動状態を変速駆動状態に続いて出
現させ得るようにするのに必要な条件であるが、変速範
囲の拡大を増速歯車機構の付設により行わすと発生し得
るトルクの大きさが増速に起因して減少してしまう。増
速歯車機構を付設しなかったときの変速範囲が０〜0.5
であったとし、この０〜0.5と云う変速範囲を増速歯車
機構の付設により０〜1.0に拡大したとすれば、発生し
得るトルクの大きさは増速歯車装置が付設されていなか
ったときに比較すると1/2（増速比分の１）となる。
を入力軸に直結した駆動状態を変速駆動状態に続いて出
現させ得るようにするのに必要な条件であるが、変速範
囲の拡大を増速歯車機構の付設により行わすと発生し得
るトルクの大きさが増速に起因して減少してしまう。増
速歯車機構を付設しなかったときの変速範囲が０〜0.5
であったとし、この０〜0.5と云う変速範囲を増速歯車
機構の付設により０〜1.0に拡大したとすれば、発生し
得るトルクの大きさは増速歯車装置が付設されていなか
ったときに比較すると1/2（増速比分の１）となる。
更に、増速歯車機構を付設して行う変速範囲の拡大に
は、構造の複雑化、外形寸法の増大、騒音の発生、伝動
効率の低下、価格の上昇等の不利を伴なう。
は、構造の複雑化、外形寸法の増大、騒音の発生、伝動
効率の低下、価格の上昇等の不利を伴なう。
問題点を解決するための手段： 本発明は上記問題点の解決を意図するもので、本発明
によるものは、出力軸と該出力軸の軸方向に摺動可能に
連結された変速リングの内周面に摩擦結合する円錐面
と、この円錐面の中心線軸に直交する平面またはそれに
近い円錐面である平坦面と、上記円錐面と同軸の凹断面
形環状面とをもつ一連の円錐形転子を、入力軸に駆動連
結されたホルダ上の一連の支持軸により回転自在に支持
させると共に、該円錐形転子の上記平坦面に摩擦係合す
る軌道リングを設け、かつ、該軌道リングと円錐形転子
の平坦面との間に作用する圧接力と上記変速リングと円
錐形転子の円錐面との間に作用する圧接力との反力を受
ける反力受けリングを入力軸上に回転自在に設けること
により、変速リングと軌道リングと反力受けリングとに
より３点支持さている円錐形転子において、変速リング
を円錐形転子の円錐面上に移動させて変速比（出力軸の
回転速度／入力軸の回転速度）の範囲がほぼ０〜1.0の
伝動系を構成させたことを特徴とする。
によるものは、出力軸と該出力軸の軸方向に摺動可能に
連結された変速リングの内周面に摩擦結合する円錐面
と、この円錐面の中心線軸に直交する平面またはそれに
近い円錐面である平坦面と、上記円錐面と同軸の凹断面
形環状面とをもつ一連の円錐形転子を、入力軸に駆動連
結されたホルダ上の一連の支持軸により回転自在に支持
させると共に、該円錐形転子の上記平坦面に摩擦係合す
る軌道リングを設け、かつ、該軌道リングと円錐形転子
の平坦面との間に作用する圧接力と上記変速リングと円
錐形転子の円錐面との間に作用する圧接力との反力を受
ける反力受けリングを入力軸上に回転自在に設けること
により、変速リングと軌道リングと反力受けリングとに
より３点支持さている円錐形転子において、変速リング
を円錐形転子の円錐面上に移動させて変速比（出力軸の
回転速度／入力軸の回転速度）の範囲がほぼ０〜1.0の
伝動系を構成させたことを特徴とする。
作用： 上記本発明による摩擦無段変速機の動力伝達は、入力
軸→入力軸上のホルダ→このホルダ上の支持軸→円錐形
転子→変速リング→出力軸という経路の下に、円錐形転
子を３点支持の状態に保ちつつ行われる。入力軸の回転
速度をN1、出力軸の回転速度をN2とすれば変速比Ｒ＝N2
/N1の範囲の下限Ｒ（min）は０または０に近く、Ｒの上
限Ｒ（max）は1.0に近い。Ｒ（min）は円錐形転子の円
錐面に対する変速リングの摩擦係合点が円錐面の底に近
い個所にあるときに与えられ、Ｒ（max）はこの摩擦係
合点が円錐面の頂点に近い個所にあるときに与えられ
る。
軸→入力軸上のホルダ→このホルダ上の支持軸→円錐形
転子→変速リング→出力軸という経路の下に、円錐形転
子を３点支持の状態に保ちつつ行われる。入力軸の回転
速度をN1、出力軸の回転速度をN2とすれば変速比Ｒ＝N2
/N1の範囲の下限Ｒ（min）は０または０に近く、Ｒの上
限Ｒ（max）は1.0に近い。Ｒ（min）は円錐形転子の円
錐面に対する変速リングの摩擦係合点が円錐面の底に近
い個所にあるときに与えられ、Ｒ（max）はこの摩擦係
合点が円錐面の頂点に近い個所にあるときに与えられ
る。
実施例： 第１図は上記本発明による摩擦無段変速機の１例を示
す縦断側面図で、この図において、１は入力軸、２は出
力軸で、本実施例では入力軸１の端部は出力軸２に支持
されているが、回転的には無関係である。３は出力軸２
の軸方向に摺動可能に連結された例えばスプライン連結
された変速リング、４は円錐形転子である。
す縦断側面図で、この図において、１は入力軸、２は出
力軸で、本実施例では入力軸１の端部は出力軸２に支持
されているが、回転的には無関係である。３は出力軸２
の軸方向に摺動可能に連結された例えばスプライン連結
された変速リング、４は円錐形転子である。
円錐形転子４は、変形リング３の内周面に摩擦係合する
円錐面５と、円錐面５の中心線に直交する平面またはそ
れに近い円錐面とされた平坦面６と、円錐面５と同軸の
凹断面形環状面７とをもつ。
円錐面５と、円錐面５の中心線に直交する平面またはそ
れに近い円錐面とされた平坦面６と、円錐面５と同軸の
凹断面形環状面７とをもつ。
８は入力軸１に駆動連結されたホルダで、円錐形転子
４はホルダ８上の支持軸９により回転自在に支持されて
いる。第２図はホルダ８と支持軸９との係合関係を示す
図で、この図に示す如く、ホルダ８には入力軸１の中心
に向かう方向のラジアルスロット10が設けれ、両面を平
面とする面取りを施された支持軸９上の駒部分9aがこの
ラジアルスロット10に嵌合させられている。11は円錐形
転子４上の平坦面６に摩擦係合する非回転の軌道リン
グ、12は軌道リング11の背後の設けられた乗り上げ圧接
力発生装置である。従って、軌道リング11は圧接力発生
装置12によって非回転に支持される。13は入力軸１に回
転自在に設けられた反力受けリングで、円錐面と同軸の
凹断面形環状面に摩擦係合する。このものは軌道リング
11と円錐形転子４の平坦面６との間に作用する圧接力と
変速リング３の内周面と円錐形転子４の円錐面５との間
に作用する圧接力との反力を受ける。円錐形転子４は変
速リング３と軌道リング11と反力受けリング13とにより
３点支持の状態に保たれる。第２図において、円錐形転
子４の支持軸９の駒部分9aが嵌合するラジアルスロット
10はこの３点支持を妨げない。また、ラジアルスロット
10に嵌合する駒部分9aは円錐形転子４がその旋回方向の
倒れるのを阻止する作用を行う。
４はホルダ８上の支持軸９により回転自在に支持されて
いる。第２図はホルダ８と支持軸９との係合関係を示す
図で、この図に示す如く、ホルダ８には入力軸１の中心
に向かう方向のラジアルスロット10が設けれ、両面を平
面とする面取りを施された支持軸９上の駒部分9aがこの
ラジアルスロット10に嵌合させられている。11は円錐形
転子４上の平坦面６に摩擦係合する非回転の軌道リン
グ、12は軌道リング11の背後の設けられた乗り上げ圧接
力発生装置である。従って、軌道リング11は圧接力発生
装置12によって非回転に支持される。13は入力軸１に回
転自在に設けられた反力受けリングで、円錐面と同軸の
凹断面形環状面に摩擦係合する。このものは軌道リング
11と円錐形転子４の平坦面６との間に作用する圧接力と
変速リング３の内周面と円錐形転子４の円錐面５との間
に作用する圧接力との反力を受ける。円錐形転子４は変
速リング３と軌道リング11と反力受けリング13とにより
３点支持の状態に保たれる。第２図において、円錐形転
子４の支持軸９の駒部分9aが嵌合するラジアルスロット
10はこの３点支持を妨げない。また、ラジアルスロット
10に嵌合する駒部分9aは円錐形転子４がその旋回方向の
倒れるのを阻止する作用を行う。
本発明の摩擦無段変速機は上記の構成であるので、そ
の動力の伝達は、入力軸１の回転により入力軸１に駆動
連結されたホルダ８は回転し、ホルダ８上の支持軸９に
より回転自在に支持されている円錐形転子４が回転す
る。円錐形転子４の回転は円錐形転子４上の平坦面６に
摩擦係合する非回転の軌道リング11に伝達され、軌道リ
ング11は圧接力発生装置12によって非回転に支持される
と共に各摩擦係合点に圧接力を作用させる。さらに、円
錐形転子４の凹断面形環状面に摩擦係合する反力受けリ
ング13に回転を伝え、円錐形転子４の円錐面５に内周面
を摩擦係合させた変速リング３を回転せしめる。変速リ
ング３の回転はこれとスプライン連結された出力軸２を
回転させる。
の動力の伝達は、入力軸１の回転により入力軸１に駆動
連結されたホルダ８は回転し、ホルダ８上の支持軸９に
より回転自在に支持されている円錐形転子４が回転す
る。円錐形転子４の回転は円錐形転子４上の平坦面６に
摩擦係合する非回転の軌道リング11に伝達され、軌道リ
ング11は圧接力発生装置12によって非回転に支持される
と共に各摩擦係合点に圧接力を作用させる。さらに、円
錐形転子４の凹断面形環状面に摩擦係合する反力受けリ
ング13に回転を伝え、円錐形転子４の円錐面５に内周面
を摩擦係合させた変速リング３を回転せしめる。変速リ
ング３の回転はこれとスプライン連結された出力軸２を
回転させる。
出力軸の回転速度と入力軸の回転速度との比である変
速比は変速リング内周面を円錐形転子の円錐面上に移動
させることにより発生する。
速比は変速リング内周面を円錐形転子の円錐面上に移動
させることにより発生する。
第４図において、変速比Ｒは図の寸法ａ、b,c,d,を使
用すれば、１−ad/bcとなる。この式はａ＝０のときに
変速比Ｒが１となり、ad＝bcのときに（a:b＝c:dのとき
に）変速比Ｒが０となること（出力軸の回転速度が０と
なること）を示す。なお、c,dは出力軸及び入力軸の中
心軸線よりの距離である。実際にはＲはN2（max）＝0.9
5≒1.0よりN2（min）＝０に至る範囲である。
用すれば、１−ad/bcとなる。この式はａ＝０のときに
変速比Ｒが１となり、ad＝bcのときに（a:b＝c:dのとき
に）変速比Ｒが０となること（出力軸の回転速度が０と
なること）を示す。なお、c,dは出力軸及び入力軸の中
心軸線よりの距離である。実際にはＲはN2（max）＝0.9
5≒1.0よりN2（min）＝０に至る範囲である。
第３図は第１図に示すものがほぼ０〜1.0の変速範囲
をもつことに留意し第１図に示すものを、変速機構を介
する変速駆動の状態（Ｖ駆動の状態）より出力軸を入力
軸に直結した直結駆動状態（Ｄ駆動状態）に移行させ得
るようにした実施例を示す。この図においては第１図に
おいて使用された符号がそのまま使用されている。第３
図に示すものと第１図に示すものとの相違は、第３図に
示すものにおいてはＶ駆動の状態において軌道リング11
を静止状態に保つ制動装置21が設けられていると共にＤ
駆動の状態を作る如く出力軸２を入力軸１に直結させる
クラッチ22が設けられている点にある。Ｖ駆動の状態よ
りＤ駆動の状態への移行は変速リング３が1.0に近い変
速比を与えるＡ位置に到達したときに制御装置21による
軌道リング11の制動解除とクラッチ22による出力軸２の
入力軸１への駆動連結とを流路切換え装置23により行う
ことにより達成される。Ｄ駆動の状態においては変速リ
ング３は常にＡ位置に保持される。Ｄ駆動の状態よりＶ
駆動の状態に移行させるには流路切替え装置23を操作し
てクラッチ22を切ると共に制動装置21を作用状態に戻せ
ばよい。
をもつことに留意し第１図に示すものを、変速機構を介
する変速駆動の状態（Ｖ駆動の状態）より出力軸を入力
軸に直結した直結駆動状態（Ｄ駆動状態）に移行させ得
るようにした実施例を示す。この図においては第１図に
おいて使用された符号がそのまま使用されている。第３
図に示すものと第１図に示すものとの相違は、第３図に
示すものにおいてはＶ駆動の状態において軌道リング11
を静止状態に保つ制動装置21が設けられていると共にＤ
駆動の状態を作る如く出力軸２を入力軸１に直結させる
クラッチ22が設けられている点にある。Ｖ駆動の状態よ
りＤ駆動の状態への移行は変速リング３が1.0に近い変
速比を与えるＡ位置に到達したときに制御装置21による
軌道リング11の制動解除とクラッチ22による出力軸２の
入力軸１への駆動連結とを流路切換え装置23により行う
ことにより達成される。Ｄ駆動の状態においては変速リ
ング３は常にＡ位置に保持される。Ｄ駆動の状態よりＶ
駆動の状態に移行させるには流路切替え装置23を操作し
てクラッチ22を切ると共に制動装置21を作用状態に戻せ
ばよい。
なお、第１図および第３図には、図の複雑化を防ぐた
め、変速リング３を移動する変速操作機構の図示が省か
れている。
め、変速リング３を移動する変速操作機構の図示が省か
れている。
発明の効果： 本発明は低速において極めて大きいトルクを発生する
ことができるという第１の条件と、ほぼ０〜1.0の変速
範囲をもつという第２の条件とを満足する新規な摩擦無
段変速機を提供してこの種変速機の用途を拡大させる効
果をもたらすものである。また、本発明の最大の効果
は、構造の複雑化、外形寸法の拡大、騒音の発生、価格
の上昇等を招く増速歯車機構の付設を伴うことなく変速
駆動状態より直結駆動状態に移行される摩擦無段変速機
が構成され得るようにした点にある。
ことができるという第１の条件と、ほぼ０〜1.0の変速
範囲をもつという第２の条件とを満足する新規な摩擦無
段変速機を提供してこの種変速機の用途を拡大させる効
果をもたらすものである。また、本発明の最大の効果
は、構造の複雑化、外形寸法の拡大、騒音の発生、価格
の上昇等を招く増速歯車機構の付設を伴うことなく変速
駆動状態より直結駆動状態に移行される摩擦無段変速機
が構成され得るようにした点にある。
第１図は本発明による摩擦無段変速機の１例を示す縦断
側面図、第２図は第１図に示すものにおける円錐形転子
の支持軸およびそのホルダを示す端面図、第３図は本発
明による摩擦無段変速機の他の１例を示す縦断側面図、
第４図は変速範囲および変速比の説明用図面である。
側面図、第２図は第１図に示すものにおける円錐形転子
の支持軸およびそのホルダを示す端面図、第３図は本発
明による摩擦無段変速機の他の１例を示す縦断側面図、
第４図は変速範囲および変速比の説明用図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−47061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−24871（ＪＰ，Ａ) 実公 昭41−11045（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭42−1537（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭42−1538（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭42−1539（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】出力軸と該出力軸の軸方向に摺動可能に連
結された変速リングの内周面に摩擦結合する円錐面と、
この円錐面の中心線軸に直交する平面またはそれに近い
円錐面である平坦面と、上記円錐面と同軸の凹断面形環
状面とをもつ一連の円錐形転子を、入力軸に駆動連結さ
れたホルダ上の一連の支持軸により回転自在に支持させ
ると共に、該円錐形転子の上記平坦面に摩擦係合する軌
道リングを設け、かつ、該軌道リングと円錐形転子の平
坦面との間に作用する圧接力と上記変速リングと円錐形
転子の円錐面との間に作用する圧接力との反力を受ける
反力受けリングを入力軸上に回転自在に設けることによ
り、変速リングと軌道リングと反力受けリングとにより
３点支持さている円錐形転子において、変速リングを円
錐形転子の円錐面上に移動させて変速比（出力軸の回転
速度／入力軸の回転速度）の範囲がほぼ０〜1.0の伝動
系を構成させたことを特徴とする摩擦無段変速機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63184072A JP2714822B2 (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 摩擦無段変速機 |
| US07/382,319 US4968290A (en) | 1988-07-23 | 1989-07-20 | Stepless speed change traction gear |
| KR1019890010283A KR940001736B1 (ko) | 1988-07-23 | 1989-07-20 | 마찰무단변속기 |
| CA000606335A CA1325736C (en) | 1988-07-23 | 1989-07-21 | Stepless speed change traction gear |
| DE3924233A DE3924233C2 (de) | 1988-07-23 | 1989-07-21 | Stufenlos einstellbares Reibrollengetriebe |
| GB8916895A GB2222643B (en) | 1988-07-23 | 1989-07-24 | A stepless speed change traction gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63184072A JP2714822B2 (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 摩擦無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0235250A JPH0235250A (ja) | 1990-02-05 |
| JP2714822B2 true JP2714822B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=16146890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63184072A Expired - Lifetime JP2714822B2 (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 摩擦無段変速機 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968290A (ja) |
| JP (1) | JP2714822B2 (ja) |
| KR (1) | KR940001736B1 (ja) |
| CA (1) | CA1325736C (ja) |
| DE (1) | DE3924233C2 (ja) |
| GB (1) | GB2222643B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5051106A (en) * | 1990-07-05 | 1991-09-24 | Fritsch Joseph E | Transverse axis infinitely variable transmission |
| US5170852A (en) * | 1992-05-11 | 1992-12-15 | Nitto Seiko Co., Ltd. | Automatic screw fastening machine |
| US5484346A (en) * | 1993-11-09 | 1996-01-16 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Stepless speed changing apparatus |
| CN1107177C (zh) * | 1998-01-12 | 2003-04-30 | 轨道牵引有限公司 | 连续变速传动装置 |
| GB9915416D0 (en) * | 1999-07-02 | 1999-09-01 | Milner Peter J | A continuously variable drive transmission device |
| US9631563B2 (en) | 2010-06-30 | 2017-04-25 | Orbital Traction, Ltd | Torque pulse dampener |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA595443A (en) * | 1960-04-05 | Weber Max | Infinitely variable transmission | |
| DE889855C (de) * | 1949-11-01 | 1953-09-14 | Hermann Dipl-Ing Ruehl | Stufenlos regelbares mechanisches Getriebe |
| US2836994A (en) * | 1953-09-10 | 1958-06-03 | Weber Max | Infinitely variable friction transmission with conical planetary rollers |
| US3023642A (en) * | 1960-01-11 | 1962-03-06 | Maichen Karl | Infinitely variable epicyclic friction wheel gear |
| US3127793A (en) * | 1960-02-20 | 1964-04-07 | Kashihara Manabu | Infinitely variable speed change gear |
| US3108496A (en) * | 1961-01-30 | 1963-10-29 | Kashihara Manabu | Infinitely variable speed change gear |
| JPS545164A (en) * | 1977-06-14 | 1979-01-16 | Shinpo Kogyo Kk | Friction-type stepless change gear |
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