JP3008066B2 - Continuously variable transmission - Google Patents

Continuously variable transmission

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JP3008066B2
JP3008066B2 JP6197062A JP19706294A JP3008066B2 JP 3008066 B2 JP3008066 B2 JP 3008066B2 JP 6197062 A JP6197062 A JP 6197062A JP 19706294 A JP19706294 A JP 19706294A JP 3008066 B2 JP3008066 B2 JP 3008066B2
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cam surface
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、エンジンによ
り駆動される各種の自動車用補機の伝動系において用い
られる無段変速装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission for use in, for example, a transmission system of various automotive accessories driven by an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の自動車には、動力舵取装置又は自
動変速機に作動油を供給する油圧ポンプ、バッテリの充
電用発電機、空調用のコンプレッサ等、種々の補機が搭
載されており、これらの多くは、エンジンを駆動源と
し、例えばクランクシャフトの端部に設けたクランクプ
ーリを介してのベルト伝動により駆動されている。
2. Description of the Related Art Recent automobiles are equipped with various auxiliary equipment such as a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to a power steering device or an automatic transmission, a generator for charging a battery, and a compressor for air conditioning. Most of these are driven by an engine as a drive source, for example, by belt transmission via a crank pulley provided at an end of a crankshaft.

【0003】ところが、この種の補機にエンジンの回転
を直接的に伝達した場合、エンジンの回転数が高い高速
運転時に大なる動力損失を招くという問題があり、ま
た、このような動力損失を低く抑えるべく補機の仕様を
決定した場合、低速運転時に各補機の能力が不足すると
いう問題がある。そこで従来から、各補機への伝動系の
中途に変速装置を介装し、この変速装置の変速比をエン
ジンからの入力回転数の高低に応じて変更する構成と
し、例えば、入力回転数が低いときにはそのまま補機に
伝え、入力回転数が高いときには所定の減速を経た後に
補機に伝えることにより、前述した問題を解消するよう
にしている。
However, when the rotation of the engine is directly transmitted to this kind of auxiliary equipment, there is a problem that a large power loss is caused during high-speed operation with a high engine rotation speed. When the specifications of the auxiliary equipment are determined to keep the level low, there is a problem that the capacity of each auxiliary equipment becomes insufficient during low-speed operation. Therefore, conventionally, a transmission has been interposed in the middle of the transmission system to each auxiliary device, and the transmission ratio of the transmission has been changed according to the level of the input rotation speed from the engine. When the input rotation speed is high, the signal is transmitted to the auxiliary machine after a predetermined deceleration, so that the above-described problem is solved.

【0004】前記変速装置としては、無段階の変速が可
能な無段変速装置が多く用いられている。これは、前述
した変速比の変更に伴うエンジン負荷の急変を防ぎ、走
行安定性の悪化を防止するためである。また前記変速装
置における変速比の変更は、一般的には、エンジンから
の入力回転数を検出し、この検出結果に基づいて変速用
のアクチュエータを動作させる構成により実現される。
ところがこの場合、変速装置の全体構成が複雑となり、
大型化を招来して、エンジンからの伝動系の中途におけ
る配設空間の確保が難しい上、外部ノイズの影響による
誤作動の虞が生じる。
As the transmission, a continuously variable transmission capable of continuously changing the speed is used in many cases. This is to prevent a sudden change in the engine load due to the above-described change in the gear ratio, and to prevent the running stability from deteriorating. The change of the gear ratio in the transmission is generally realized by a structure in which an input rotation speed from an engine is detected, and a shift actuator is operated based on the detection result.
However, in this case, the overall configuration of the transmission becomes complicated,
As a result, it is difficult to secure an installation space in the middle of the transmission system from the engine, and there is a risk of malfunction due to external noise.

【0005】即ち、自動車用補機の伝動系において用い
られる変速装置の望ましい構成は、入力回転数の高低に
応じた変速比の変更を、簡素な機械的手段により無段階
に実現し得るものであり、このことを可能とした無段変
速装置は、特開昭63-82876号公報及び特開昭61−228155
号公報に夫々開示されている。
That is, a desirable configuration of a transmission used in a transmission system of an auxiliary machine for an automobile is that a gear ratio can be changed in a stepless manner by simple mechanical means in accordance with the level of an input rotation speed. There is a continuously variable transmission which has made this possible, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-82876 and 61-228155.
Nos. 3 and 4, respectively.

【0006】特開昭63-82876号公報に開示された無段変
速装置は、動力舵取装置に作動油を供給する油圧ポンプ
への適用例として提案されたものであり、エンジンから
の入力軸と油圧ポンプへの出力軸とを、有効径の変更に
より変速比を変える可変ピッチプーリを介して連結する
一方、出力軸側の可変ピッチプーリを構成する円錐形の
半体の外側に鋼球を配し、該鋼球が出力軸の回転に伴う
遠心力の作用により半径方向外向きに移動して、前記半
体を内向きに、即ち、他方の半体に近づける向きに押圧
する構成となっている。
The continuously variable transmission disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-82876 has been proposed as an example of application to a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to a power steering device, and an input shaft from an engine is provided. And the output shaft to the hydraulic pump are connected via a variable pitch pulley that changes the gear ratio by changing the effective diameter, while a steel ball is arranged outside the conical half that constitutes the variable pitch pulley on the output shaft side. The steel ball moves radially outward by the action of centrifugal force accompanying the rotation of the output shaft, and presses the half inward, that is, in a direction to approach the other half. .

【0007】この構成によれば、出力軸側の可変ピッチ
プーリの有効径が、前記鋼球の移動に応じた半体同士の
接近により増す一方、前記鋼球の移動は、出力軸の回転
数の増加に伴って生じるから、入力軸から出力軸への変
速比が、出力軸の回転数の増加に伴って無段階に減速側
に変更されることになる。
According to this configuration, the effective diameter of the variable pitch pulley on the output shaft side increases due to the approach of the halves in accordance with the movement of the steel ball, while the movement of the steel ball depends on the rotation speed of the output shaft. Since this occurs with an increase, the speed ratio from the input shaft to the output shaft is steplessly changed to the deceleration side with an increase in the rotation speed of the output shaft.

【0008】また、特開昭61−228155号公報に開示され
た無段変速装置は、基本的には、エンジンからの入力側
の入力円板と補機への出力側の出力円板とを、両者間に
介在する周方向に複数個の遊星コーンに転接させる一
方、これらの遊星コーンに入力円板及び出力円板の軸心
と平行をなす夫々の円錐母線上にて一括して転接する変
速リングを備え、該変速リングの軸長方向への移動によ
り各遊星コーンとの転接位置を変え、入力側から出力側
への伝動の際の変速比を無段階に変更できるようにした
リングコーン式の無段変速装置であり、軸心を中心とす
る所定の円周上に枢支された遠心力駆動ギヤと、これの
外側に噛合する内歯ギヤを備えた環状のカム部材とを配
し、このカム部材のカム面に前記変速リングに突設され
たローラキーを転接せしめた構成となっている。
The continuously variable transmission disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-228155 basically includes an input disk on the input side from the engine and an output disk on the output side to the auxiliary machine. , While being brought into contact with a plurality of planetary cones in the circumferential direction interposed between them, these planetary cones are rolled together on respective conical generatrix parallel to the axis of the input disk and the output disk. A speed change ring is provided for contact with the planetary cone, and the speed change ratio during transmission from the input side to the output side can be continuously changed. A ring cone type continuously variable transmission, a centrifugal force drive gear pivotally supported on a predetermined circumference centered on the axis, and an annular cam member having an internal gear meshing with the outside thereof. And a roller key protruding from the transmission ring is rolled on the cam surface of the cam member. And it has a meta configuration.

【0009】この構成においては、遠心力駆動ギヤが枢
支軸回りに回転した場合、これに内歯ギヤを介して噛合
するカム部材が回転し、ローラキーを介して変速リング
が押圧され、軸長方向に移動して変速が行われる。遠心
力駆動ギヤは、周方向の一か所に枢支軸から偏心したウ
エイト部を備えており、配設円周上での回転に応じて作
用する遠心力により、前記ウエイト部が半径方向の外側
となるように枢支軸回りに回転する。従って、入力側か
ら出力側への変速比が、出力側の回転数の増加に伴って
減速側に無段階に変更されることになる。
In this configuration, when the centrifugal force driving gear rotates around the pivot shaft, the cam member meshing therewith rotates via the internal gear, the transmission ring is pressed via the roller key, and the shaft length is increased. The shift is performed by moving in the direction. The centrifugal force drive gear is provided with a weight portion eccentric from the pivot shaft at one location in the circumferential direction, and the weight portion is radially moved by centrifugal force acting according to rotation on the arrangement circumference. Rotate around the pivot axis to be outside. Therefore, the speed ratio from the input side to the output side is steplessly changed to the deceleration side with an increase in the rotation speed on the output side.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】さて、特開昭63-82876
号公報に開示された無段変速装置においては、遠心力の
作用による鋼球の移動に応じて出力軸側の可変ピッチプ
ーリの有効径が増減し、変速が行われることになってい
る。ところが、出力軸側の可変ピッチプーリの有効径を
増すためには、入力軸側の可変ピッチプーリとの間に巻
架された伝動ベルトの張力に抗する力が必要であり、前
記鋼球の移動力では不十分である。即ち、特開昭63-828
76号公報に開示された無段変速装置は、変速動作の実現
が困難であり、実用性に欠けるという問題がある。
The problem to be solved by the present invention is disclosed in JP-A-63-82876.
In the continuously variable transmission disclosed in the publication, the effective diameter of the variable pitch pulley on the output shaft side is increased or decreased in accordance with the movement of the steel ball due to the action of the centrifugal force, so that gear shifting is performed. However, in order to increase the effective diameter of the variable pitch pulley on the output shaft side, a force that resists the tension of the transmission belt wound between the variable pitch pulley on the input shaft side and the moving force of the steel ball is required. Is not enough. That is, JP-A-63-828
The continuously variable transmission disclosed in Japanese Patent Publication No. 76 has a problem that it is difficult to realize a shift operation and lacks practicality.

【0011】これに対し、特開昭61−228155号公報に開
示された無段変速装置においては、変速のための変速リ
ングの軸長方向の移動には大きい力を必要とせず、前述
した変速動作は支障なく行われる。ところが、内歯ギヤ
を備えるカム部材、このカム部材に噛合する遠心力駆動
ギヤ等、高い加工精度を要求される精密な部品が必要で
あり、これらの加工及び組み立てに多大の工数を要する
という難点がある。
On the other hand, in the continuously variable transmission disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-228155, a large force is not required to move the speed change ring in the axial direction for speed change. The operation is performed without any trouble. However, precise parts that require high processing accuracy, such as a cam member having an internal gear and a centrifugal drive gear that meshes with the cam member, are required, and the processing and assembly of these parts require a large number of man-hours. There is.

【0012】また、前述の如く構成された従来の無段変
速装置はいずれも、出力側の回転数の増減に応じた変速
が行われるようになっており、出力側の回転数の増減が
入力側のそれと逆になる特性、即ち、エンジンからの入
力回転数の増加に応じて出力回転数が減少する特性を得
ることはできないが、このような特性は、適用対象とな
る自動車用の補機において必要となる場合がある。
In addition, the conventional continuously variable transmission configured as described above performs a shift in accordance with an increase or decrease in the output-side rotational speed. It is not possible to obtain a characteristic that is opposite to that on the side, that is, a characteristic that the output rotational speed decreases as the input rotational speed from the engine increases. In some cases.

【0013】例えば、動力舵取装置の作動油を供給する
ための油圧ポンプにおいては、高速走行時には舵取り用
の車輪に作用する路面反力が小さく操舵補助力を殆ど必
要としないことから、低速走行時よりも少ない油量を供
給すればよい。ところが、従来の無段変速装置を用いた
場合、出力側の油圧ポンプの回転数は、入力側のエンジ
ン回転数の増加に伴って減少するのではなく、その増加
率を減じつつ増加するに過ぎず、高速運転時に前記油圧
ポンプは、操舵補助のために用いられることのない無為
な作動油の供給のために高回転数にて駆動されることに
なる。油圧ポンプの消費動力は、回転数の3乗に略比例
することが知られており、前述した無為な作動油の発生
のためのエンジンの動力損失は大きく、自動車の走行性
能及び燃費の低下を招来する。
For example, in a hydraulic pump for supplying hydraulic oil for a power steering device, a road surface reaction force acting on steering wheels is small during high-speed running, and almost no steering assist force is required. It is sufficient to supply a smaller amount of oil than at the time. However, when the conventional continuously variable transmission is used, the rotational speed of the hydraulic pump on the output side does not decrease with an increase in the engine rotational speed on the input side, but only increases while decreasing the rate of increase. In other words, during high-speed operation, the hydraulic pump is driven at a high rotational speed to supply unnecessary hydraulic oil that is not used for assisting steering. It is known that the power consumption of a hydraulic pump is substantially proportional to the cube of the number of revolutions. Therefore, the power loss of the engine due to the generation of the useless hydraulic oil described above is large, and the driving performance and the fuel consumption of the automobile are deteriorated. Invite you.

【0014】即ち、動力舵取装置用の油圧ポンプにおい
ては、エンジンからの入力回転数が低い領域では、この
回転を減速することなく伝え、入力回転数が高い領域で
は、この回転を十分に減速して伝えることが必要となる
が、このような変速は、前述した構成の従来の無段変速
装置によって実現し得ないものとなっている。
That is, in a hydraulic pump for a power steering device, this rotation is transmitted without deceleration in a region where the input rotation speed from the engine is low, and this rotation is sufficiently decelerated in a region where the input rotation speed is high. However, such a shift cannot be realized by the conventional continuously variable transmission having the above-described configuration.

【0015】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、入力回転数の増減に応じた無段階での変速を簡
素な構成により確実に実現することができ、また出力回
転数の変化態様を適宜に設定でき、出力回転数の増減が
入力回転数の増減と逆になる特性も得られて、自動車用
補機の伝動系への使用に適した無段変速装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to surely realize a stepless speed change in accordance with an increase or decrease in the input rotation speed with a simple configuration, and to change the output rotation speed. It is possible to provide a continuously variable transmission suitable for use in a transmission system of an auxiliary machine for an automobile, in which a mode can be appropriately set, and a characteristic in which an increase or decrease in an output rotational speed is opposite to an increase or decrease in an input rotational speed is obtained. Aim.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る無段変速装
置は、同軸上に支承された入力軸及び出力軸の他方との
対向側端部に入力円板及び出力円板を夫々取り付け、夫
々の外周をこれらの間に介在する周方向に複数個の遊星
コーンに転接させる一方、入力軸及び出力軸の軸心と平
行をなす夫々の円錐母線上にて前記遊星コーンに一括し
て転接する変速リングを備え、該変速リングの軸長方向
への移動により各遊星コーンとの転接位置を変更し、入
力軸から出力軸への伝動の際の変速比を無段階に変更で
きるようにした無段変速装置において、前記入力軸の回
転に伴う遠心力の作用により半径方向に移動する押圧体
と、前記入力軸及び前記出力軸の軸心を含む断面内での
傾斜角度が半径方向に異ならせてあるカム面を前記押圧
体の移動域に臨ませて有し、該押圧体による前記カム面
の押圧に応じて前記変速リングを減速側に移動させるカ
ム体とを具備することを特徴とする。
A continuously variable transmission according to the present invention has an input disk and an output disk attached to ends of an input shaft and an output shaft which are coaxially supported and opposed to each other. While each outer periphery is rolled and contacted with a plurality of planetary cones in the circumferential direction interposed between them, the planetary cones are collectively formed on the respective cone generating lines parallel to the axis of the input shaft and the output shaft. A speed change ring is provided for rolling contact, and the position of the speed change ring in contact with each planet cone is changed by moving the speed change ring in the axial direction so that the speed ratio at the time of transmission from the input shaft to the output shaft can be changed steplessly. In the continuously variable transmission, the pressing body that moves in the radial direction due to the action of the centrifugal force accompanying the rotation of the input shaft, and the inclination angle in the cross section including the axis of the input shaft and the output shaft is changed in the radial direction. Facing the moving area of the pressing body. A Te, characterized by comprising a cam member for moving the control ring in response to the pressing of the cam surface by pressing pressure body on the deceleration side.

【0017】更に加えて、前記カム面の傾斜角度は、内
径側から外径側に至るに従って軸心に対して小となるよ
うに設定してあることを特徴とする。
Further, the inclination angle of the cam surface is set to be smaller with respect to the axis from the inner diameter side to the outer diameter side.

【0018】[0018]

【作用】本発明においては、入力軸の回転に応じた遠心
力の作用により押圧体が半径方向に移動してこの移動域
に臨ませたカム体のカム面を押圧し、この押圧により変
速リングが軸長方向に移動して減速側への変速がなされ
る。このとき入力軸から出力軸への伝動の際の変速比
は、入力側の回転数の増減に応じて変化し、出力側の回
転数の如何に拘わらずに定まる。また前記カム面は、押
圧体の移動方向である半径方向に異なる傾斜角度を有し
ており、押圧体によるカム面の押圧は各移動位置での傾
斜角度に応じてなされるため、前記変速比の変化態様が
カム面の傾斜角度の変化態様に依存し、出力回転数の変
化態様を適宜に設定できる。
In the present invention, the pressing body moves in the radial direction by the action of the centrifugal force corresponding to the rotation of the input shaft, and presses the cam surface of the cam body facing the moving area. Moves in the axial direction, and the speed is shifted to the reduction side. At this time, the speed ratio at the time of transmission from the input shaft to the output shaft changes according to the increase or decrease of the input-side rotational speed, and is determined irrespective of the output-side rotational speed. Further, the cam surface has a different inclination angle in a radial direction which is a moving direction of the pressing body, and the pressing of the cam surface by the pressing body is performed according to the inclination angle at each moving position. Changes depending on the change in the inclination angle of the cam surface, and the change in the output rotation speed can be set appropriately.

【0019】更に前記カム面の軸心に対する傾斜角度
を、内径側から外径側に至るに従って小となるように設
定した場合、押圧体によるカム面の押圧が内径側におい
て行われる低速回転域では、押圧体の移動に対する変速
比の変化量が小さく、前記押圧が外径側において行われ
る高速回転域では、押圧体の移動に対する変速比の変化
量が大きくなり、出力軸の回転数は、入力軸の回転数が
低い間には高く保たれる一方、入力軸の回転数が高くな
るに従って急減し、出力回転数の増減が入力回転数の増
減と逆となる特性が得られる。
Further, when the inclination angle of the cam surface with respect to the axis is set to be smaller from the inner diameter side to the outer diameter side, in a low speed rotation region where the pressing of the cam surface by the pressing body is performed on the inner diameter side. In the high-speed rotation range in which the pressing is performed on the outer diameter side, the amount of change in the speed ratio with respect to the movement of the pressing body is large, and the rotation speed of the output shaft is smaller than the input speed. While the rotation speed of the shaft is low, it is kept high, while the rotation speed of the input shaft is sharply reduced as the rotation speed is increased, so that the output rotation speed is increased or decreased in reverse to the input rotation speed.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図1は、動力舵取装置に作動油圧を供給す
るための油圧ポンプへの本発明に係る無段変速装置の適
用例を示す縦断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an application example of a continuously variable transmission according to the present invention to a hydraulic pump for supplying a working hydraulic pressure to a power steering device.

【0021】図示の油圧ポンプ1は、複数枚のベーンを
半径方向への進退自在に保持する短寸円筒形のロータ10
と、偏肉環状をなすカムリング11とを備えたベーンポン
プである。カムリング11は、これの一側に同軸的に位置
決めされたプレッシャプレート12と共にポンプハウジン
グ14の内部に収納され、該ポンプハウジング14の他側を
閉塞するエンドプレート13と前記プレッシャプレート12
との間に挾持固定されている。またロータ10は、カムリ
ング11の内側に遊嵌されており、プレッシャプレート12
を貫通してカムリング11の軸心部を通りエンドプレート
13にその先端を支持された伝動軸2に嵌着され、該伝動
軸2の回転に応じてカムリング11の内側にて同軸的に回
転するようになしてある。
The illustrated hydraulic pump 1 has a short cylindrical rotor 10 for holding a plurality of vanes movably in a radial direction.
And a cam ring 11 having an uneven thickness annular shape. The cam ring 11 is housed inside a pump housing 14 together with a pressure plate 12 coaxially positioned on one side thereof, and an end plate 13 for closing the other side of the pump housing 14 and the pressure plate 12.
And fixed between them. Further, the rotor 10 is loosely fitted inside the cam ring 11 and the pressure plate 12
Through the shaft center of cam ring 11 and end plate
The front end of the transmission shaft 13 is fitted to the supported transmission shaft 2, and rotates coaxially inside the cam ring 11 in accordance with the rotation of the transmission shaft 2.

【0022】以上の如き油圧ポンプ1は、ロータ10の外
周とカムリング11の内周との間に周方向に複数並べて設
けたポンプ室内に油圧を発生する動作をなす。これらの
ポンプ室は、ポンプハウジング14の上部外側に取り付け
た吸込管15に、エンドプレート13及びポンプハウジング
14の周壁に形成された吸込油路16を介して連通させてあ
り、また図示しない吐出管に、プレッシャプレート12の
背面側に形成された圧力室17を介して連通させてある。
The above-described hydraulic pump 1 operates to generate hydraulic pressure in a plurality of pump chambers arranged in the circumferential direction between the outer periphery of the rotor 10 and the inner periphery of the cam ring 11. These pump chambers are provided with an end plate 13 and a pump housing
The pressure pipe 17 communicates with a discharge pipe (not shown) through a pressure chamber 17 formed on the rear side of the pressure plate 12.

【0023】吸込管15は、動力舵取装置の作動油を収納
する図示しない油タンクに連結してあり、伝動軸2の回
転によりロータ10が回転した場合、該ロータ10外側の各
ポンプ室には、吸込管15及び吸込油路16を経て作動油が
導入される。ロータ10に保持された複数のベーンは、夫
々の先端をカムリング11の内周面に押し付け、内周の凹
凸に追随して半径方向に進退動作しつつロータ10と共に
回転しており、各ポンプ室に導入された作動油は、相隣
するベーン間に封止され、ロータ10と共に回転せしめら
れて昇圧し、圧力室17及び吐出管を経て動力舵取装置に
供給される。
The suction pipe 15 is connected to an oil tank (not shown) for storing the hydraulic oil of the power steering device. When the rotor 10 is rotated by the rotation of the transmission shaft 2, the suction pipe 15 is connected to each pump chamber outside the rotor 10. The hydraulic oil is introduced through the suction pipe 15 and the suction oil passage 16. The plurality of vanes held by the rotor 10 press their respective tips against the inner peripheral surface of the cam ring 11, rotate along with the rotor 10 while moving forward and backward in the radial direction following irregularities on the inner periphery, and rotate with each pump chamber. The hydraulic oil introduced into the pump is sealed between the adjacent vanes, rotated with the rotor 10 to increase the pressure, and supplied to the power steering device via the pressure chamber 17 and the discharge pipe.

【0024】ポンプハウジング14は、エンドプレート13
による閉塞部の逆側に同軸的に突設された円筒状の連結
ブラケット18を備えており、この連結ブラケット18の端
面に同軸的に組み付けられた伝動ハウジング30の内部に
本発明に係る無段変速装置3が構成されている。
The pump housing 14 includes an end plate 13
The coupling bracket 18 is provided with a cylindrical coupling bracket 18 protruding coaxially on the opposite side of the closing portion of the transmission housing 30 which is coaxially mounted on the end face of the coupling bracket 18 according to the present invention. The transmission 3 is configured.

【0025】無段変速装置3は、入力円板31と出力円板
32との外周を、これらの間に介在する周方向に複数個
(2個のみ図示)の遊星コーン33,33…の底面に両側か
ら夫々転接させる一方、これらの外側に周設された円環
状の変速リング34を、入力円板31及び出力円板32の軸心
と平行をなす各遊星コーン33,33…の円錐母線上に一括
して転接させてなり、変速リング34を軸長方向に移動さ
せ、遊星コーン33,33…との転接位置を変えることによ
り変速を行う構成とした公知のリングコーン式の無段変
速装置である。
The continuously variable transmission 3 includes an input disk 31 and an output disk.
The outer periphery of each of the planetary cones 32 is rolled in contact with the bottom surface of a plurality (only two are shown) of the planetary cones 33, 33,... An annular transmission ring 34 is rolled together on the conical generatrix of each of the planetary cones 33, 33,... Parallel to the axis of the input disk 31 and the output disk 32. This is a known ring-cone type continuously variable transmission configured to shift by changing the rolling contact position with the planetary cones 33, 33.

【0026】入力円板31は、伝動ハウジング30の内部に
同軸的に支承された入力軸4にスプライン結合され、該
入力軸4と一体回転するようになしてある。入力軸4の
他端は、連結ブラケット18への組み付け側と逆側から伝
動ハウジング30の外部に適長突出させてあり、この突出
端に嵌着されたVプーリ5、及びこのVプーリ5に巻装
されたVベルトを介して図示しないエンジンの出力端に
連結してある。即ち、入力軸4及びこれに取り付けた入
力円板31は、Vプーリ5を介して伝達される前記エンジ
ンの回転に伴って回転する。
The input disk 31 is spline-coupled to the input shaft 4 coaxially supported inside the transmission housing 30 so as to rotate integrally with the input shaft 4. The other end of the input shaft 4 protrudes out of the transmission housing 30 from the side opposite to the side where the input shaft 4 is assembled to the connection bracket 18, and has a V-pulley 5 fitted to this protruding end and a V-pulley 5. It is connected to an output end of an engine (not shown) via a wound V-belt. That is, the input shaft 4 and the input disk 31 attached thereto rotate with the rotation of the engine transmitted through the V pulley 5.

【0027】入力軸4の先端は、伝動ハウジング30の内
部に突出する前記伝動軸2の先端に突き合わせてあり、
前記出力円板32は、該伝動軸2の先端部に針状コロ軸受
を介して外嵌され、同軸上での回転自在に支持されてい
る。また伝動軸2の突出部には、厚肉円板形をなす押圧
ディスク35がスプライン結合され、該押圧ディスク35
は、前記出力円板32の背面側、即ち、遊星コーン33,33
…との転接側と逆側に対向させてある。
The tip of the input shaft 4 is in contact with the tip of the transmission shaft 2 projecting into the transmission housing 30,
The output disk 32 is externally fitted to the distal end of the transmission shaft 2 via a needle roller bearing, and is rotatably supported coaxially. A thick disk-shaped pressing disk 35 is spline-coupled to the projecting portion of the transmission shaft 2.
Is the back side of the output disk 32, that is, the planetary cones 33, 33
… And the opposite side.

【0028】出力円板32と押圧ディスク35との間隔は、
両者間に介装されたコイルばね36のばね力により一定に
保たれている。また出力円板32及び押圧ディスク35は、
夫々との対向面の所定の円周上に周方向に傾斜するカム
面を備えており、これらのカム面間にはカム球37,37…
が介装されている。カム球37,37…は、出力円板32と押
圧ディスク35とが相対回転しようとするとき夫々のカム
面に噛み合い、両者を一体化せしめると共に、出力円板
32を押圧ディスク35から離反する向き、即ち、遊星コー
ン33,33…への転接を強化する向き押圧する作用をな
す。
The distance between the output disk 32 and the pressing disk 35 is
It is kept constant by the spring force of the coil spring 36 interposed between them. The output disk 32 and the pressing disk 35 are
A cam surface inclined in the circumferential direction is provided on a predetermined circumference of a surface facing each of them, and between these cam surfaces, cam balls 37, 37,.
Is interposed. The cam balls 37, 37 ... mesh with the respective cam surfaces when the output disk 32 and the pressing disk 35 are about to rotate relative to each other, so that the two are integrated and the output disk is
32 is pressed away from the pressing disk 35, that is, in a direction for enhancing the rolling contact with the planetary cones 33, 33,.

【0029】入力円板31と出力円板32とに転接する前記
遊星コーン33,33…は、夫々の軸心を同側に傾斜せしめ
た状態で円錐環状をなすキャリア38に保持させてあり、
入力円板31は各遊星コーン33,33…の底面の内径側に、
出力円板32は、同じく底面の外縁部に夫々転接させてあ
る。即ち、油圧ポンプ1への出力軸となる前記伝動軸2
と一体回転することになり、入力軸4から伝動軸2への
伝動は、各遊星コーン33,33…を介して行われる。
The planetary cones 33, 33,... Which are in rolling contact with the input disk 31 and the output disk 32 are held by a carrier 38 having a conical annular shape with their respective axes inclined to the same side.
The input disk 31 is located on the inner diameter side of the bottom of each of the planetary cones 33, 33 ...
The output disks 32 are also rolled on the outer edges of the bottom surface. That is, the transmission shaft 2 serving as an output shaft to the hydraulic pump 1
The transmission from the input shaft 4 to the transmission shaft 2 is performed via the planetary cones 33, 33,.

【0030】図2は、リングコーン式の無段変速装置3
における変速原理の説明図である。図示の如く、入力円
板31と遊星コーン33との転接位置が、入力軸4及び伝動
軸2の軸心からa、遊星コーン33の回転中心からbなる
距離にあり、また変速リング34と遊星コーン33との転接
位置が、遊星コーン33の回転中心からc、入力軸4及び
伝動軸2の軸心からdなる距離にあり、更に出力円板32
と遊星コーン33との転接位置が、遊星コーン33の回転中
心からe、入力軸4及び伝動軸2の軸心からfなる距離
にある場合、出力軸たる伝動軸2の回転数N2 は、変速
リング34の回転が拘束されているという条件下におい
て、入力軸4の回転数N1 を含む次式により表される。
FIG. 2 shows a ring cone type continuously variable transmission 3.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a shift principle in FIG. As shown in the figure, the rolling contact position between the input disk 31 and the planetary cone 33 is located at a distance from the axis of the input shaft 4 and the transmission shaft 2 and at a distance b from the rotation center of the planetary cone 33. The rolling contact position with the planetary cone 33 is located at a distance of c from the rotation center of the planetary cone 33 and d from the axis of the input shaft 4 and the transmission shaft 2, and furthermore, the output disk 32.
When the rolling contact position between the planetary cone 33 and the planetary cone 33 is at a distance of e from the rotation center of the planetary cone 33 and f from the axis of the input shaft 4 and the transmission shaft 2, the rotation speed N 2 of the transmission shaft 2 as the output shaft is under conditions that rotation of the control ring 34 is restricted, as represented by the following equation including the rotational speed N 1 of the input shaft 4.

【0031】[0031]

【数1】 (Equation 1)

【0032】変速リング34の転接位置は、遊星コーン33
の円錐母線上において変更され、この母線は、入力軸4
及び伝動軸2の軸心と平行をなす。従って、変速リング
34の転接位置の変更は、入力軸4及び伝動軸2の軸心か
らの距離dを一定に保って行われ、遊星コーン33の回転
中心からの距離cのみが増減する。前記(1)式に明ら
かな如く、入力軸4の回転数N1 が一定であるという条
件下での伝動軸2の回転数N2 、即ち、入力軸4から伝
動軸2への伝動に際しての変速比は、距離cの減少に伴
って増加し、逆に距離cの増加に伴って減少する。
The rolling contact position of the speed change ring 34 is
On the input shaft 4
And parallel to the axis of the transmission shaft 2. Therefore, the transmission ring
The change of the rolling contact position of 34 is performed while keeping the distance d from the axis of the input shaft 4 and the transmission shaft 2 constant, and only the distance c from the rotation center of the planetary cone 33 increases or decreases. (1) As is apparent in the expression of the time the transmission of the rotational speed N 2 of the transmission shaft 2 under conditions of rotational speed N 1 of the input shaft 4 is constant, i.e., the input shaft 4 to the transmission shaft 2 The gear ratio increases as the distance c decreases, and decreases as the distance c increases.

【0033】例えば、c=0、即ち、変速リング34の転
接位置が遊星コーン33の頂点上にある場合、(1)式
は、次式の如く簡略化される。 N2 =−(ae/bf)×N1 …(2)
For example, when c = 0, that is, when the rolling contact position of the transmission ring 34 is on the vertex of the planetary cone 33, the equation (1) is simplified as follows. N 2 = − (ae / bf) × N 1 (2)

【0034】この式は、入力円板31及び出力円板32と遊
星コーン33との転接関係を示す数値のみを含む式となっ
ており、このとき、即ち、変速リング34の転接位置が遊
星コーン33の頂点上にあるとき、入力軸4から伝動軸2
への伝動に際しての変速比は最大となる。なお、N2
負の値となるのは、伝動軸2の回転方向が入力軸4のそ
れと逆になるためである。
This equation includes only a numerical value indicating a rolling contact relationship between the input disk 31 and the output disk 32 and the planetary cone 33. At this time, that is, the rolling contact position of the transmission ring 34 is When it is on the vertex of the planetary cone 33, the input shaft 4
The transmission gear ratio at the time of transmission to the transmission becomes maximum. Incidentally, the N 2 is a negative value, because the rotation direction of the transmission shaft 2 is opposite to that of the input shaft 4.

【0035】また一方、前記(1)式に明らかな如く、
伝動軸2の回転数N2 は、前記距離cが次式を満たす場
合に最小(=0)となる。 c=ed/f …(3)
On the other hand, as is apparent from the above equation (1),
Rotational speed N 2 of the transmission shaft 2, the distance c is minimum (= 0) when the following expression is satisfied. c = ed / f (3)

【0036】図に明らかな如く、出力円板32と遊星コー
ン33との転接位置は、遊星コーン33の傾斜が上となる側
の周縁近傍に設定されており、入力軸4及び伝動軸2の
軸心からの距離fは、変速リング34の転接位置における
入力軸4及び伝動軸2の軸心からの距離dに略等しい。
従って、図2中に破線により示す如く、出力円板32の転
接位置、即ち、遊星コーン33の周縁近傍に変速リング34
の転接位置を変更した場合、c≒eとなって前記(3)
式が近似的に成立することになり、伝動軸2の回転が停
止した状態を得ることができる。
As is apparent from the drawing, the rolling contact position between the output disk 32 and the planetary cone 33 is set near the periphery of the side where the inclination of the planetary cone 33 is upward, and the input shaft 4 and the transmission shaft 2 Is substantially equal to the distance d from the axis of the input shaft 4 and the transmission shaft 2 at the rolling contact position of the transmission ring 34.
Therefore, as shown by the broken line in FIG. 2, the speed change ring 34 is located at the rolling contact position of the output disk 32, that is, near the periphery of the planetary cone 33.
When the rolling contact position is changed, c ≒ e, and the above (3)
The formula is approximately established, and a state in which the rotation of the transmission shaft 2 is stopped can be obtained.

【0037】以上の如く伝動軸2の回転速度N2 は、変
速リング34の転接位置が遊星コーン33の頂点に接近する
に従って増加し、離反するに従って減少する。即ち、入
力軸4から伝動軸2への伝動に際しての変速比(=N2
/N1 )は、図1及び図2における右向きの変速リング
34の移動に応じて増大し、左向きの移動に応じて減少す
ることになり、更に、この減少側においては、変速比が
零となるまでの無段階の変速が可能である。
As described above, the rotation speed N 2 of the transmission shaft 2 increases as the rolling contact position of the transmission ring 34 approaches the apex of the planetary cone 33 and decreases as it separates. That is, the gear ratio (= N 2) at the time of transmission from the input shaft 4 to the transmission shaft 2
/ N 1 ) is the rightward shifting ring in FIGS. 1 and 2
It increases with the movement of 34 and decreases with the movement to the left, and further, on this decreasing side, stepless shifting is possible until the gear ratio becomes zero.

【0038】変速リング34は、図1に示す如く、伝動ハ
ウジング30の内側に遊嵌された円筒形のカム体40の中途
部に、遊星コーン33,33…との転接縁を内向きに突設せ
しめた態様に一体的に保持されている。カム体40の外周
面に対向する伝動ハウジング30の内周面には、周方向に
略等配をなして複数のガイドキー41,41…が固設してあ
り、またカム体40の外周面には、各ガイドキー41,41…
の夫々に対応する位置にガイド溝42,42…が形成してあ
り、伝動ハウジング30へのカム体40の遊嵌は、前記ガイ
ド溝42,42…の夫々を対応するガイドキー41,41…に係
合せしめてなされている。即ち、カム体40及び変速リン
グ34は、伝動ハウジング30に回転を拘束されており、ガ
イドキー41,41…により案内されてガイド溝42,42…の
形成範囲内での軸長方向の移動のみが可能である。
As shown in FIG. 1, the transmission ring 34 is provided with a rolling contact edge with the planetary cones 33, 33 inward in the middle of a cylindrical cam body 40 loosely fitted inside the transmission housing 30. They are integrally held in a projecting manner. A plurality of guide keys 41 are fixed on the inner peripheral surface of the transmission housing 30 facing the outer peripheral surface of the cam body 40 so as to be substantially equally arranged in the circumferential direction. Each of the guide keys 41, 41 ...
Are formed at the positions corresponding to the guide grooves 41, 42, respectively. The loose fit of the cam body 40 into the transmission housing 30 corresponds to the guide keys 41, 41,. It is made to engage with. That is, the cam body 40 and the speed change ring 34 are restricted from rotating by the transmission housing 30 and are guided by the guide keys 41, 41 and move only in the axial length direction within the formation range of the guide grooves 42, 42. Is possible.

【0039】カム体40の一側端面は、ポンプハウジング
14の外壁面に対向しており、これらの対向面間には、周
方向に等配をなして複数のコイルばね43,43…が介装さ
れている。これらのコイルばね43,43…は、前記カム体
40を入力軸4側(図の右側)に向けて付勢し、図示の如
く、ガイド溝42,42…の他側端部をガイドキー41,41…
の端部に突き当てた状態に拘束する作用をなす。
One end surface of the cam body 40 is connected to the pump housing.
A plurality of coil springs 43, 43,... Are interposed between these opposing surfaces in the circumferential direction at equal intervals. These coil springs 43, 43 ...
40 is urged toward the input shaft 4 side (right side in the figure), and the other end of the guide grooves 42, 42,.
And acts to restrict the state of contact with the end.

【0040】一方、カム体40の他側(入力軸4側)の端
面にはカム面44が形成されている。図示のカム面44は、
入力軸4(及び伝動軸2)の軸心を含む断面内におい
て、該軸心に対する傾斜角度を、半径方向の外側に向け
て連続的に減少する面として構成されている。このよう
なカム面44は、例えば、前記断面内において、前記軸心
上に中心を有する一円弧若しくは他円弧の集合体、又
は、前記軸心上に頂点を有する放物線の一部として構成
できる。
On the other hand, a cam surface 44 is formed on the other end surface (the input shaft 4 side) of the cam body 40. The illustrated cam surface 44
In the section including the axis of the input shaft 4 (and the transmission shaft 2), the inclination angle with respect to the axis is configured to be continuously reduced outward in the radial direction. Such a cam surface 44 can be configured, for example, as an assembly of one arc or another arc centered on the axis in the cross section, or a part of a parabola having a vertex on the axis.

【0041】一方入力軸4は、入力円板31に並べてスプ
ライン結合されたボス部から半径方向外向きに放射状を
なして突設された複数の支持杆45,45…を備えており、
これれの支持杆45,45…の夫々には押圧体46,46…が支
持されている。
On the other hand, the input shaft 4 is provided with a plurality of support rods 45, 45 projecting radially outward from a boss portion which is arranged on the input disk 31 and spline-connected, and radially outward.
Each of these support rods 45, 45 ... supports a pressing body 46, 46 ....

【0042】押圧体46は、所定の重量を有する鋼製の球
体であり、図示の如く、軸心を通る嵌合孔を各別の支持
杆45に針状コロ軸受を介して外嵌せしめ、該支持杆45の
軸心回りに抵抗なく回転し得ると共に、半径方向への移
動が可能に支持されている。支持杆45,45…は、前述の
如く、入力軸4にスプライン結合されたボス部に突設さ
れており、該入力軸4の回転に伴って回転するから、各
支持杆45に支持された押圧体46は、入力軸4の回転に応
じた遠心力の作用により半径方向外向きに移動する。
The pressing body 46 is a steel sphere having a predetermined weight. As shown in the figure, a fitting hole passing through the axis is fitted to each of the other supporting rods 45 via a needle roller bearing. The support rod 45 is rotatable around the axis without any resistance, and is supported so as to be movable in the radial direction. As described above, the support rods 45 are projected from the boss portion spline-coupled to the input shaft 4 and rotate with the rotation of the input shaft 4, so that the support rods 45 are supported by the support rods 45. The pressing body 46 moves radially outward by the action of centrifugal force according to the rotation of the input shaft 4.

【0043】支持杆45,45…の先端は、図示の如く、カ
ム体40の端面に形成された前記カム面44に臨ませてあ
り、押圧体46,46…は、遠心力の作用により各別の支持
杆45,45…に沿って移動し、この移動経路の中途におい
て前記カム面44に内側から当接する。この当接が生じる
までの間カム体40は、外周に形成されたガイド溝42,42
…の端面をガイドキー41,41…に突き当てた状態に拘束
されており、該カム体40に一体的に保持された変速リン
グ34は、図1に示す如く、遊星コーン33,33…の円錐母
線上において頂点に最も近付いた転接位置を保ってお
り、変速比は最大となって、油圧ポンプ1は、入力軸4
の回転数N1 に近い速度にて駆動される。
As shown in the drawing, the tips of the support rods 45 face the cam surface 44 formed on the end face of the cam body 40, and the pressing bodies 46, 46 ... It moves along the other support rods 45, 45, and contacts the cam surface 44 from the inside in the middle of this movement path. Until this contact occurs, the cam body 40 is guided by the guide grooves 42, 42 formed on the outer periphery.
Are held in a state in which the end faces of the gears abut against the guide keys 41, 41, and the speed change ring 34 integrally held by the cam body 40, as shown in FIG. On the conical generating line, the rolling contact position closest to the apex is maintained, the gear ratio becomes maximum, and the hydraulic pump 1
It is driven by a speed near the speed N 1.

【0044】一方、押圧体46,46…がカム面44に当接し
た後、該カム面44には、押圧体46,46…に作用する遠心
力が半径方向外向きに加わる。この遠心力の作用方向に
対して前記カム面44は傾斜しており、該カム面44には、
押圧体46の遠心力の軸方向分力が作用し、この分力の作
用によりカム体40は、コイルばね43,43…の付勢力に抗
して軸長方向に移動し、前記分力とコイルばね43,43…
のばね力とが平衡する位置に停止する。なおこのとき、
押圧体46,46…は、入力軸4の回転に伴って回転してい
るのに対し、カム面44は、カム体40の回転拘束により非
回転状態にあるが、前述の如く押圧体46,46…は、各別
の支軸45,45…に針状コロ軸受を介して支持されてお
り、カム面44との転接に伴って抵抗なく回転することが
でき、遠心力の作用による押圧体46,46…の移動は、滑
らかに行われる。
On the other hand, after the pressing members 46 contact the cam surface 44, a centrifugal force acting on the pressing members 46, 46 is applied to the cam surface 44 in a radially outward direction. The cam surface 44 is inclined with respect to the direction of action of the centrifugal force.
The axial component of the centrifugal force of the pressing body 46 acts, and by the action of this component, the cam body 40 moves in the axial direction against the urging force of the coil springs 43, 43. Coil spring 43, 43…
Stops at a position where the spring force of the motor is balanced. At this time,
While the pressing members 46, 46,... Rotate with the rotation of the input shaft 4, the cam surface 44 is in a non-rotating state due to the rotation restriction of the cam member 40, but as described above, the pressing members 46, 46,. 46 ... are supported by respective support shafts 45, 45 ... via needle roller bearings, and can rotate without resistance with rolling contact with the cam surface 44, and are pressed by the action of centrifugal force. The movement of the bodies 46, 46... Is performed smoothly.

【0045】このように押圧体46,46…の移動は、入力
軸4の回転に伴う遠心力の作用により生じ、この移動に
伴ってカム体40及びこれと一体化された変速リング34が
軸長方向に変位する。この変位は、変速リング34の転接
位置を各遊星コーン33,33…の頂点から離す向き、即
ち、入力軸4から伝動軸2への伝動に際しての変速比を
減じる向きに生じ、該変速比は、入力軸4の回転数N1
の減少に伴って増加し、逆に増加に伴って減少すること
になる。
As described above, the movement of the pressing members 46, 46... Is caused by the action of the centrifugal force accompanying the rotation of the input shaft 4, and the cam member 40 and the transmission ring 34 integrated therewith are driven by the movement. Displaced in the longitudinal direction. This displacement occurs in a direction in which the rolling contact position of the transmission ring 34 is separated from the apex of each of the planetary cones 33, 33, that is, in a direction in which the transmission ratio at the time of transmission from the input shaft 4 to the transmission shaft 2 is reduced. Is the rotation speed N 1 of the input shaft 4
Will increase with the decrease of the number, and will decrease with the increase.

【0046】図3は、押圧体46とカム面44との当接位置
近傍の拡大図であり、本図を用いてカム面44における軸
方向分力の発生メカニズムを説明する。押圧体46に作用
する遠心力Fは、カム面44との当接点において、該カム
面44に沿う分力F1 と、直交する分力F2 とに分解さ
れ、該カム面44は、後者の水平分力F3 により軸長方向
に押圧される。
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the contact position between the pressing body 46 and the cam surface 44. The mechanism for generating the axial component force on the cam surface 44 will be described with reference to FIG. Centrifugal forces acting on the pressing body 46 F, at the contact point between the cam surface 44, a component force F 1 along the cam surface 44, is decomposed into a component force F 2 perpendicular, the cam surface 44, the latter is pressed in the axial direction by the horizontal force F 3 of the.

【0047】この水平分力F3 は、押圧体46との当接点
におけるカム面44の水平方向(入力軸4及び伝動軸2の
軸長方向)に対する傾斜角度θを含む次式により求める
ことができる。 F3 =F・sinθ・cosθ …(4)
The horizontal component F 3 can be obtained by the following equation including the inclination angle θ of the cam surface 44 at the contact point with the pressing body 46 with respect to the horizontal direction (the axial length direction of the input shaft 4 and the transmission shaft 2). it can. F 3 = F · sin θ · cos θ (4)

【0048】(4)式に明らかな如く、一定の遠心力F
の作用下における水平分力F3 は、傾斜角度θが45°で
あるとき最大となり、この角度を中心とする所定範囲内
にある間には略一定であり、この範囲を外れた場合、傾
斜角度θの減少(又は増大)に伴って急減する。本発明
においてカム面44の軸心に対する傾斜角度θは、前述の
如く、内径側から外径側に至るに従って連続的に小さく
なるような分布を有しており、外径側の傾斜角度θを十
分小さくすることにより、カム面44に作用する水平分力
3 の変化率は、押圧体46の当接点がカム面44の外径側
に移るに伴って急減することになる。
As is apparent from equation (4), a constant centrifugal force F
The horizontal component force F 3 under the action of (1) is maximum when the inclination angle θ is 45 °, is substantially constant while being within a predetermined range centered on this angle, and when the inclination angle θ is out of this range, the inclination is It decreases rapidly as the angle θ decreases (or increases). In the present invention, as described above, the inclination angle θ of the cam surface 44 with respect to the axis has a distribution such that the inclination angle θ continuously decreases from the inner diameter side to the outer diameter side. by sufficiently small, the change rate of the horizontal force F 3 acting on the cam surface 44, the contact point of the pressing body 46 will sharply with the move to the outer diameter side of the cam surface 44.

【0049】また前記遠心力Fは、入力軸4の回転数N
1 の二乗に比例して増減し、押圧体46の当接点がカム面
44の外径側に移るに伴って急増する。従って、(4)式
により定まる水平分力F3 は、カム面44の傾斜角度θの
選定に応じて押圧体46の全移動範囲に亘って適宜に設定
することができる。
The centrifugal force F is the number of revolutions N of the input shaft 4.
It increases or decreases in proportion to the square of 1 , and the contact point of the pressing body 46 is
It increases rapidly as it moves to the outside diameter side of 44. Therefore, (4) horizontal force F 3 which is determined by the formula can be suitably set over the entire range of movement of the pressing body 46 in accordance with the selection of the inclination angle θ of the cam surface 44.

【0050】一方、以上の如き水平分力F3 の作用によ
り生じるカム体40の移動距離は、カム面44が前述した如
き傾斜角度θを有することから、押圧体46の移動位置が
外径側に移るに従って大となる。従って、押圧体46によ
るカム面44の押圧に伴うカム体40、及びこれと一体化さ
れた変速リング34の移動は、入力軸4の回転数N1 の増
大に伴って変化率を増しつつ生じる。
On the other hand, the moving distance of the cam body 40 caused by the action of the horizontal component force F 3 as described above is such that the moving position of the pressing body 46 is on the outer diameter side since the cam surface 44 has the inclination angle θ as described above. It becomes big as it moves to. Resulting Thus, movement of the control ring 34 that is integrated cam body 40, and that this caused the pressing of the cam face 44 by the pressing member 46, while increasing the rate of change with an increase of the rotational speed N 1 of the input shaft 4 .

【0051】以上の動作により入力軸4から伝動軸2へ
の伝動は、まず、入力軸4の回転により押圧体46,46…
が移動を開始しカム面44に当接するまでの間、及びこの
当接後カム面44に作用する軸方向分力F3 がコイルばね
43,43…のばね力を上回るまでの間には、前述の如く最
大の変速比を保ち、この後は、入力回転数N1 の増加に
伴って変速比を減じつつ行われることとなり、更に、こ
の間の変速比の減少率は入力回転数N1 の増加に伴って
増大する。
By the above operation, the transmission from the input shaft 4 to the transmission shaft 2 is performed by pressing the pressing members 46, 46,.
There between until it abuts against the cam surface 44 begins to move, and the axial component force F 3 is a coil spring acting on the abutment post cam surface 44
Between by more than 43, 43 ... spring force to keep the maximum speed ratio as described above, after this, it will be performed while reducing the transmission ratio with increasing input rotational speed N 1, further , the reduction rate during this period of the gear ratio increases with increase in the input rotational speed N 1.

【0052】従って、出力軸たる伝動軸2の回転数N2
は、入力軸4の回転数N1 が低い領域では、該回転数N
1 の増加に伴って増加するが、入力軸4の回転数N1
所定値に達した段階にて増加率を連続的に減じ、入力軸
4の回転数N1 が高い領域では、該回転数N1 の増加に
伴って逆に減少する特性を示し、該伝動軸2の回転によ
り駆動される油圧ポンプ1の吐出油量は、図4に示す如
く、入力軸4の回転数N1 が低い領域では回転数N1
増加に伴って増加し、入力軸4の回転数N1 が高い領域
では回転数N1 の増加に伴って逆に減少する特性を示す
ことになる。このような特性は、前述した如く、動力舵
取装置用の油圧ポンプ1において望ましい特性である。
Therefore, the rotation speed N 2 of the transmission shaft 2 as the output shaft is
In a region where the rotation speed N 1 of the input shaft 4 is low, the rotation speed N 1
Increase with increasing 1 but continuously reduce the increase rate at block the rotational speed N 1 of the input shaft 4 reaches a predetermined value, a high rotational speed N 1 of the input shaft 4 region, the rotary shows a characteristic decrease in the reverse with the increase in the number N 1, the discharge oil amount of the hydraulic pump 1 driven by the rotation of the transmission shaft 2, as shown in FIG. 4, the rotational speed N 1 of the input shaft 4 at low area increased with the increase of the rotational speed N 1, it will exhibit characteristics that conversely decreased with the increase of the rotational speed N 1 at high rotational speed N 1 of the input shaft 4 region. Such characteristics are desirable characteristics in the hydraulic pump 1 for a power steering device as described above.

【0053】なお、以上の実施例においては、動力舵取
装置の作動油供給用の油圧ポンプ1への適用例について
述べたが、本発明の適用範囲はこれに限るものではな
い。また、本実施例に示すカム面44は、軸心に対する傾
斜角度が内径側から外径側に向けて連続的に小さくなる
形状としてあるが、内径側から外径側に向けて大きくな
る形状としてもよく、また、これらの角度変化が非連続
的に生じる形状としてもよく、このように種々に異なる
角度変化形態の採用により適用範囲の拡大を図ることが
できる。
In the above embodiment, an example in which the power steering device is applied to the hydraulic pump 1 for supplying hydraulic oil has been described, but the scope of the present invention is not limited to this. In addition, the cam surface 44 shown in the present embodiment has a shape in which the inclination angle with respect to the axis is continuously reduced from the inner diameter side to the outer diameter side, but has a shape that increases from the inner diameter side to the outer diameter side. Alternatively, the shape may be such that these angle changes occur discontinuously, and the range of application can be expanded by adopting various different angle change modes.

【0054】更に、以上の実施例においては、無段変速
装置3の減速装置としての使用例について述べたが、無
段変速装置3は、増速装置として使用も可能であり、こ
の場合においても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
Further, in the above embodiment, the example of using the continuously variable transmission 3 as a speed reducer has been described. However, the continuously variable transmission 3 can also be used as a speed increasing device. It goes without saying that a similar effect can be obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る無段変速
装置においては、入力側の回転に伴う遠心力の作用によ
り生じる押圧体の半径方向の移動が、リングコーン式の
無段変速装置の変速リングの軸長方向の移動に変換され
て変速が行われるから、入力回転数の増減に応じた無段
階での変速を簡素な構成により確実に実現することがで
き、また、押圧体の移動を変速リングの軸長方向の移動
に変換するためのカム面が、押圧体の移動方向となる半
径方向各位置において、軸心に対して異なる傾斜角度を
有するから、入力回転数の増加に応じた出力回転数の増
加態様を適宜に設定できる。
As described above in detail, in the continuously variable transmission according to the present invention, the radial movement of the pressing body caused by the action of the centrifugal force accompanying the rotation on the input side is a ring cone type continuously variable transmission. The speed change is performed by converting the speed of the speed change ring into the movement in the axial direction of the speed change ring, so that the stepless speed change according to the increase or decrease of the input rotation speed can be reliably realized with a simple configuration. Since the cam surface for converting the movement into the movement of the speed change ring in the axial direction has a different inclination angle with respect to the axis at each radial position that is the moving direction of the pressing body, the input rotation speed is increased. A corresponding increase mode of the output rotation speed can be appropriately set.

【0056】更に、前記傾斜角度をカム面の内径側から
外径側に至るに従って小となるように設定した場合、入
力回転数が低い低速回転域では、押圧体の移動に対する
変速比の変化量が小さく、逆に高速回転域では、押圧体
の移動に対する変速比の変化量が大きくなり、動力舵取
装置に作動油を供給するための油圧ポンプ等、エンジン
を駆動源とする自動車用補機において要求される特性、
即ち、出力回転数の増減が入力回転数の増減と逆となる
特性が容易に得られる等、本発明は優れた効果を奏す
る。
Further, when the inclination angle is set to be smaller from the inner diameter side to the outer diameter side of the cam surface, in a low-speed rotation region where the input rotation speed is low, the change amount of the speed ratio with respect to the movement of the pressing body is small. On the other hand, in the high-speed rotation range, the change ratio of the gear ratio with respect to the movement of the pressing body becomes large, and an auxiliary device for an automobile driven by an engine such as a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to a power steering device. Characteristics required in
That is, the present invention has excellent effects, such as easily obtaining a characteristic in which the increase and decrease in the output rotational speed is opposite to the increase and decrease in the input rotational speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】動力舵取装置に作動油圧を供給するための油圧
ポンプの伝動系における本発明に係る無段変速装置の適
用例を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an application example of a continuously variable transmission according to the present invention in a transmission system of a hydraulic pump for supplying a working hydraulic pressure to a power steering device.

【図2】本発明に係る無段変速装置の変速原理の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a shift principle of the continuously variable transmission according to the present invention.

【図3】カム面における軸方向分力の発生メカニズムの
説明のための押圧体とカム面との当接位置近傍の拡大図
である。
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a contact position between the pressing body and the cam surface for explaining a mechanism of generating an axial component force on the cam surface.

【図4】本発明に係る無段変速装置の使用により得られ
る入力回転数と出力回転数との関係の一例を示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing an example of a relationship between an input rotation speed and an output rotation speed obtained by using the continuously variable transmission according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 油圧ポンプ 2 伝動軸 3 無段変速装置 4 入力軸 10 ロータ 11 カムリング 30 伝動ハウジング 31 入力円板 32 出力円板 33 遊星コーン 34 変速リング 40 カム体 43 コイルばね 44 カム面 45 支持杆 46 押圧体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic pump 2 Transmission shaft 3 Continuously variable transmission 4 Input shaft 10 Rotor 11 Cam ring 30 Transmission housing 31 Input disk 32 Output disk 33 Planet cone 34 Transmission ring 40 Cam body 43 Coil spring 44 Cam surface 45 Support rod 46 Pressing body

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−125347(JP,A) 特開 平4−60247(JP,A) 特開 平2−248749(JP,A) 実開 昭61−77456(JP,U) 米国特許5484346(US,A) 独国特許発明4439993(DE,C2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 15/52 F02B 9/02 B62D 5/07 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-125347 (JP, A) JP-A-4-60247 (JP, A) JP-A-2-248749 (JP, A) Japanese Utility Model Application No. Sho 61-77456 (JP) U.S. Pat. No. 5,484,346 (US, A) German Patent Invention 44,993 (DE, C2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16H 15/52 F02B 9/02 B62D 5/07

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 同軸上に支承された入力軸及び出力軸の
他方との対向側端部に入力円板及び出力円板を夫々取り
付け、夫々の外周をこれらの間に介在する周方向に複数
個の遊星コーンに転接させる一方、入力軸及び出力軸の
軸心と平行をなす夫々の円錐母線上にて前記遊星コーン
に一括して転接する変速リングを備え、該変速リングの
軸長方向への移動により各遊星コーンとの転接位置を変
更し、入力軸から出力軸への伝動の際の変速比を無段階
に変更できるようにした無段変速装置において、前記入
力軸の回転に伴う遠心力の作用により半径方向に移動す
る押圧体と、前記入力軸及び前記出力軸の軸心を含む断
面内での傾斜角度が半径方向に異ならせてあるカム面を
前記押圧体の移動域に臨ませて有し、該押圧体による前
記カム面の押圧に応じて前記変速リングを減速側に移動
させるカム体とを具備することを特徴とする無段変速装
置。
An input disk and an output disk are respectively mounted on ends of an input shaft and an output shaft which are coaxially supported and opposed to each other, and a plurality of outer circumferences are provided in a circumferential direction interposed therebetween. A transmission ring which, while being in contact with the plurality of planetary cones, is brought into contact with the planetary cones collectively on respective conical generatrix parallel to the axis of the input shaft and the output shaft, in the axial direction of the transmission ring. In the continuously variable transmission that changes the rolling contact position with each planetary cone by moving to the input shaft and allows the gear ratio at the time of transmission from the input shaft to the output shaft to be changed steplessly, the rotation of the input shaft is The pressing body that moves in the radial direction due to the action of the accompanying centrifugal force, and the cam surface in which the inclination angle in the cross section including the axis of the input shaft and the output shaft is varied in the radial direction is the moving area of the pressing body. In response to the pressing of the cam surface by the pressing body. And a cam body for moving the speed change ring to the speed reduction side.
【請求項2】 前記カム面の傾斜角度は、内径側から外
径側に至るに従って軸心に対して小となるように設定し
てある請求項1記載の無段変速装置。
2. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the inclination angle of the cam surface is set to be smaller with respect to the axis from the inner diameter side to the outer diameter side.
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