JP3111089B2 - ベルト式無段変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト式無段変速装置
の変速操作の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト式無段変速装置として例えば実開
昭６４−５５１２９号公報に開示されているように、互
いに対向する一対のプーリー部分（固定側のプーリー部
分及び移動側のプーリー部分）が近接及び離間自在な２
組の割プーリー、２組の割プーリーに亘り巻回される伝
動ベルトを備えて構成されたものがあり、一方の割プー
リーの移動側のプーリー部分を固定側のプーリー部分に
対して低速側又は高速側（近接側又は離間側）に移動操
作する変速機構、並びに、他方の割プーリーの移動側の
プーリー部分を固定側のプーリー部分の近接側に付勢す
るバネ機構が設けられている。これにより、変速機構に
よって一方の割プーリーの移動側のプーリー部分を低速
側又は高速側（近接側又は離間側）に移動操作すると、
これに伴って伝動ベルトの張力と前述のバネ機構の付勢
力とが均衡するように、他方の割プーリーの移動側のプ
ーリー部分が低速側又は高速側（近接側又は離間側）に
移動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のようなベルト式
無段変速装置において、一方の割プーリーの固定側のプ
ーリー部分に対して、移動側のプーリー部分を変速機構
により低速側又は高速側に移動操作すると、一方の割プ
ーリーの伝動ベルトの巻回半径が変化して変速が行われ
るのと同時に、一方の割プーリーの移動側のプーリー部
分における低速側又は高速側への移動に伴って、伝動ベ
ルト自身も割プーリーの回転軸芯方向に少し移動する。
この場合、［従来の技術］に記載のように、他方の割プ
ーリーの移動側のプーリー部分を、バネ機構により近接
側に付勢するように構成していると、前述のような変速
を行った際に、伝動ベルトの張力と前述のバネ機構の付
勢力とが均衡するのに少し時間が掛かり、他方の割プー
リーの移動側のプーリー部分（バネ機構側）が、素早く
追従することができずに少し遅れて低速側又は高速側に
移動する状態になることがある。

【０００４】前述のように、一方の割プーリーの移動側
のプーリー部分（変速機構側）における低速側又は高速
側への移動に対し、他方の割プーリーの移動側のプーリ
ー部分（バネ機構側）における低速側又は高速側への移
動が遅れると、両方の移動側のプーリー部分の位置関係
のズレによって、伝動ベルトが少し曲がった状態が生じ
る（伝動ベルトにおいて一方の割プーリーに巻回される
部分と他方の割プーリーに巻回される部分とが、割プー
リーの回転軸芯に直交する同一の平面上に位置していな
い状態）。従って、このように伝動ベルトが少し曲がっ
た状態が変速の度に発生すると、伝動ベルトの耐久性の
低下を招くおそれがある。

【０００５】又、［従来の技術］に記載のベルト式無段
変速装置では全体が露出しているので、このベルト式無
段変速装置を作業車等に装備した場合、作業走行時に泥
水やホコリ等がベルト式無段変速装置に付着することが
考えられる。このようにベルト式無段変速装置に泥水や
ホコリ等が付着すると、伝動ベルトと割プーリーとの接
触面での滑りや、この接触面の磨耗等が発生するおそれ
があり、ベルト式無段変速装置の耐久性の低下を招くお
それがある。本発明はベルト式無段変速装置において、
全体の耐久性の低下を防止することを目的としており、
変速が安定して行われるように構成することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴はベルト式
無段変速装置において、次のように構成することにあ
る。 ［１］ 互いに対向する一対のプーリー部分が近接及び離間自在
な第１割プーリー及び第２割プーリーと、第１及び第２
割プーリーに亘り巻回される伝動ベルトとを備えて、ベ
ルト式無段変速装置を構成し、ベルト式無段変速装置を
覆うケースを備えると共に、第１割プーリーの固定側の
プーリー部分に対する低速側又は高速側への変速操作を
移動側のプーリー部分に伝える第１操作部を、ケース内
に備え、第２割プーリーの固定側のプーリー部分に対す
る低速側又は高速側への変速操作を移動側のプーリー部
分に伝える第２操作部を、ケース内に備えて、外部から
操作自在な変速操作軸をケースの側壁部に片持ち状に支
持させ、ケース内で変速操作軸と第１及び第２操作部と
を連係して、変速操作軸の操作により第１及び第２操作
部を介して、第１及び第２割プーリーの両方の移動側の
プーリー部分に、同じ低速側又は同じ高速側への変速操
作が伝えられ、変速が行われるように構成してある。

【０００７】［２］ 前項［１］の構成において、第１及び第２割プーリーの
回転軸芯の方向から見て、第１及び第２割プーリーのう
ちの一方の範囲に、変速操作軸が入り込むように構成し
てある。

【０００８】［３］ 前項［１］又は［２］の構成において、ケースを一対の
ケースによる分割構造に構成して、一方のケースに第１
操作部を支持させ、他方のケースに第２操作部を支持さ
せてある。

【０００９】

【作用】［Ｉ］ 請求項１の特徴によると、互いに対向する一対のプーリ
ー部分が近接及び離間自在な第１割プーリー及び第２割
プーリーを備えたベルト式無段変速装置において、変速
操作軸の操作により第１及び第２操作部を介して、第１
及び第２割プーリーの両方の移動側のプーリー部分に、
同じ低速側又は同じ高速側への変速操作が伝えられて、
第１及び第２割プーリーの両方の移動側のプーリー部分
が、固定側のプーリー部分に対し同じ低速側又は同じ高
速側に移動操作されて変速が行われる。

【００１０】このように請求項１の特徴によると、第１
及び第２割プーリーの両方の移動側のプーリー部分に第
１及び第２操作部から変速操作を伝えて、第１及び第２
割プーリーの両方の移動側のプーリー部分を、同時に同
じ低速側又は同じ高速側に移動操作することができるの
で、［従来の技術］に記載のように、一方の移動側のプ
ーリー部分をバネ機構により固定側のプーリー部分への
近接側に付勢する構成に比べて、一方の移動側のプーリ
ー部分の低速側又は高速側への移動に対し、他方の移動
側のプーリー部分の低速側又は高速側への移動が遅れる
と言うような状態は生じない。

【００１１】［ＩＩ］ 請求項１の特徴によると、第１及び第２操作部に連係さ
れた変速操作軸が、ベルト式無段変速装置を覆うケース
に支持されているので、第１及び第２割プーリーの両方
の移動側のプーリー部分に対して、変速操作軸の位置が
機械的なガタ等を伴うことなく正確に決められた状態と
なっている。これにより、前項［Ｉ］に記載のような変
速操作軸によるベルト式無段変速装置の変速が、機械的
なガタ等を伴うことなく円滑に行われる。

【００１２】この場合、請求項１の特徴によると、変速
操作軸がケースの側壁部に片持ち状に支持されており、
ケース内で変速操作軸と第１及び第２操作部とが連係さ
れている。これにより、変速操作軸をケースの内方に深
く入り込むように構成しなくてもよく、第１又は第２割
プーリーや伝動ベルトに対して、変速操作軸を干渉しな
いように配置することができるので、変速操作軸に邪魔
されることなく、第１及び第２割プーリーを互いに接近
させて配置することができる。

【００１３】［ＩＩＩ］ 請求項１の特徴によると、前項［ＩＩ］に記載のように
ベルト式無段変速装置を覆うケースを備えているので、
作業車等に装備した場合に、ベルト式無段変速装置への
泥水やホコリ等の付着が防止され、ベルト式無段変速装
置から発生する騒音を抑えることも期待できる。

【００１４】請求項１の特徴によると、ベルト式無段変
速装置を覆うケース内において、変速操作軸と第１及び
第２操作部とが連係されているので、変速操作軸と第１
及び第２操作部との連結部分や、第１及び第２操作部へ
の泥水やホコリ等の付着が防止される。これにより、泥
水やホコリ等の付着により第１及び第２操作部の作動が
円滑に行われないと言うような状態を伴うことなく、前
項［Ｉ］に記載のような変速操作軸によるベルト式無段
変速装置の変速が円滑に行われる。

【００１５】この場合、ベルト式無段変速装置の変速操
作系（変速操作軸、第１及び第２操作部）において、第
１及び第２操作部はケース内に配置されており、変速操
作軸だけがケースの外側に突出する状態となっているの
で、ベルト式無段変速装置の変速操作系において変速操
作軸に対して、シール構造を施せば良いことになる。こ
れにより、ベルト式無段変速装置の変速操作系におい
て、変速操作軸や第１及び第２操作部の全てに対しシー
ル構造を施す必要がある構成に比べて、ケースのシール
性が良いものとなる。

【００１６】［ＩＶ］ 請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に、前
項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、
これに加えて以下のような「作用」を備えている。請求
項２の特徴によると、第１及び第２割プーリーの回転軸
芯の方向から見た場合、第１及び第２割プーリーのうち
の一方の範囲に変速操作軸が入り込むように構成されて
いる。これにより、第１又は第２割プーリーや伝動ベル
トに対して変速操作軸を、互いの干渉を回避しながら、
互いに重ね合わせるように並べて配置することができる
ので、第１及び第２割プーリーを互いに接近させて配置
することができる。

【００１７】［Ｖ］ 請求項３の特徴によると、請求項１又は２の場合と同様
に、前項［Ｉ］〜［ＩＶ］に記載の「作用」を備えてお
り、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
請求項３の特徴によると、ベルト式無段変速装置を覆う
ケースが、一対のケースによる分割構造に構成されてお
り、一方のケースに第１操作部が支持され、他方のケー
スに第２操作部が支持されている。これにより、請求項
３の特徴によると、第１割プーリーの移動側のプーリー
部分から第１操作部に掛かる反力が一方のケースに掛か
り、第２割プーリーの移動側のプーリー部分から第２操
作部に掛かる反力が他方のケースに掛かることになるの
で、第１割プーリーの移動側のプーリー部分から第１操
作部に掛かる反力、及び第２割プーリーの移動側のプー
リー部分から第２操作部に掛かる反力が、一対のケース
の各々に分かれて掛かることになり、一方のケースに集
中して掛かると言うような状態にはならない。又、一対
のケースを分離してベルト式無段変速装置のメンテナン
ス作業を行うような場合、一方のケースに第１操作部が
支持され、他方のケースに第２操作部が支持されている
と、例えば両方のケースに亘って第１操作部が架設され
るように支持された構造に比べて、一対のケースの分離
が行い易い。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、ベルト式無段
変速装置において変速操作軸の操作により第１及び第２
操作部を介して、第１及び第２割プーリーの両方の移動
側のプーリー部分に変速操作を伝えて、第１及び第２割
プーリーの両方の移動側のプーリー部分を、同時に同じ
低速側又は同じ高速側に移動操作することができるよう
に構成することにより、変速時に一方の移動側のプーリ
ー部分の低速側又は高速側への移動に対し、他方の移動
側のプーリー部分の低速側又は高速側への移動が遅れ
て、伝動ベルトが少し曲がると言う状態を避けることが
できるようになり、ベルト式無段変速装置の耐久性（特
に伝動ベルトの耐久性）を向上させることができた。

【００１９】請求項１の特徴のように、ベルト式無段変
速装置を覆うケースを備えることにより、ベルト式無段
変速装置への泥水やホコリ等の付着を防止することがで
き、ベルト式無段変速装置から発生する騒音を抑えるこ
とができるので、ベルト式無段変速装置の耐久性をさら
に向上させることができて、操縦者にとっての快適性も
向上させることができた。

【００２０】請求項１の特徴のように、ベルト式無段変
速装置を覆うケースを備えることによって、第１及び第
２操作部を操作する変速操作軸の位置が正確に決まって
いる点、並びに、変速操作軸や第１及び第２操作軸への
泥水やホコリ等の付着を防止することができる点によ
り、変速操作軸によるベルト式無段変速装置の変速が円
滑に行われるようになって、ベルト式無段変速装置の変
速の安定性、変速操作軸や第１及び第２操作軸の耐久性
を向上させることができた。この場合、変速操作軸や第
１及び第２操作部において、変速操作軸に対してシール
構造を施せば良いので、シール性の確保及びシール構造
の簡素化と言う面で有利なものとなった。

【００２１】請求項１の特徴のように、変速操作軸をケ
ースの側壁部に片持ち状に支持することにより、第１又
は第２割プーリーや伝動ベルトに対して、変速操作軸を
干渉しないように配置することができ、変速操作軸に邪
魔されることなく、第１及び第２割プーリーを互いに接
近させて配置することができるようになるので、ベルト
式無段変速装置の全体のコンパクト化を図ることができ
た。

【００２２】請求項２の特徴によると、請求項１の場合
と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えてお
り、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の
効果」を備えている。請求項２の特徴によると、第１又
は第２割プーリーや伝動ベルトに対して変速操作軸を、
互いの干渉を回避しながら、互いに重ね合わせるように
並べて配置することができ、第１及び第２割プーリーを
互いに接近させて配置することができるようになって、
ベルト式無段変速装置の全体のコンパクト化を図ること
ができた。

【００２３】請求項３の特徴によると、請求項１又は２
の場合と同様に前述の請求項１又は２の「発明の効果」
を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のよう
な「発明の効果」を備えている。請求項３の特徴による
と、第１割プーリーの移動側のプーリー部分から第１操
作部に掛かる反力、及び第２割プーリーの移動側のプー
リー部分から第２操作部に掛かる反力が、一対のケース
の各々に分かれて掛かることになり、一方のケースに集
中して掛かると言うような状態にはならないので、ケー
スの強度の面で有利なものとなった。請求項３の特徴に
よると、一対のケースを分離してベルト式無段変速装置
のメンテナンス作業を行うような場合、例えば両方のケ
ースに亘って第１操作部が架設されるように支持された
構造に比べて、一対のケースの分離が行い易くなるの
で、メンテナンス作業も行い易くなった。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４は作業車の一例である乗用型田植機を示して
おり、前輪１及び後輪２で支持された機体の後部に、苗
植付装置３がリンク機構４及び油圧シリンダ５により昇
降操作自在に連結されている。

【００２５】次の、この乗用型田植機の伝動系について
説明する。図３及び図４に示すように機体の前部にエン
ジン６が配置され、機体の後部にベベルギヤケース７、
変速ユニット８及びミッションケース９が配置されてい
る。エンジン６からの動力が伝動軸１０からベベルギヤ
ケース７、変速ユニット８及びミッションケース９を介
して後輪２に伝達され、ミッションケース９からＰＴＯ
軸２９を介して苗植付装置３に伝達されており、後輪２
の直前から分岐した動力が伝動軸１１を介して前輪１に
伝達されている。

【００２６】次に、ベベルギヤケース７について説明す
る。図３及び図１に示すように、エンジン６からの伝動
軸１０に連結される入力軸１２、及び機体左右方向に向
く出力軸１３がベベルギヤケース７に支持されており、
入力軸１２からの動力がベベルギヤ１４，１５を介して
出力軸１３に伝達される。図４に示す油圧シリンダ５及
び前輪１のパワーステアリング機構（図示せず）用の油
圧ポンプ１６が、出力軸１３の機体右側に連結されてお
り、変速ユニット８が出力軸１３の機体左側に連結され
ている。作動油としてミッションケース９の潤滑油を使
用しており、潤滑油を油圧ポンプ１６から油圧シリンダ
５及びパワーステアリング機構に供給している。

【００２７】次に、変速ユニット８について説明する。
図１及び図２に示すように、変速ユニット８は一対のケ
ース１７に、ベルト式無段変速装置１８及び多板式の主
クラッチ１９を密閉構造にて内装して構成されている。
ケース１７に入力軸２０及び出力軸２１が支持されてお
り、入力軸２０に支持された第１割プーリー２２と、出
力軸２１に相対回転自在に外嵌された第２割プーリー２
３とに亘り伝動ベルト２４が巻回されて、ベルト式無段
変速装置１８が構成されている。これにより、入力軸２
０からの動力が、ベルト式無段変速装置１８及び主クラ
ッチ１９を介して、出力軸２１に伝達される。

【００２８】次に、変速ユニット８におけるベルト式無
段変速装置１８の操作構造について説明する。図１に示
すように、第１割プーリー２２において紙面左側のプー
リー部分が、固定側のプーリー部分２２ｂとして入力軸
２０に固定されており、紙面右側のプーリー部分が移動
側のプーリー部分２２ａとして、入力軸２０に対しスプ
ライン構造にてスライド自在に支持されている。第２割
プーリー２３において紙面右側のプーリー部分が、固定
側のプーリー部分２３ｂとしてカラー２７（出力軸２１
に対して相対回転自在）に固定されており、紙面左側の
プーリー部分が移動側のプーリー部分２３ａとして、カ
ラー２７に対しスプライン構造にてスライド自在に支持
されている。これにより図１に示すように、伝動ベルト
２４の張力によって第１割プーリー２２の移動側のプー
リー部分２２ａが紙面右方に、第２割プーリー２３の移
動側のプーリー部分２３ａが紙面左方に移動しようとし
ている。

【００２９】図１及び図２に示すように、紙面右側及び
左側のケース１７の軸芯Ｐ１，Ｐ２周りに揺動自在に、
第１操作アーム２８及び第２操作アーム３０が支持され
ており、第１及び第２操作アーム２８，３０の中程部分
により、第１割プーリー２２の移動側のプーリー部分２
２ａを紙面左方に、第２割プーリー２３の移動側のプー
リー部分２３ａを紙面右方に押し操作可能に構成されて
いる。

【００３０】図１に示すように、第１及び第２操作アー
ム２８，３０の先端が連係リンク３１により連結されて
おり、紙面左側のケース１７に変速操作軸３２が片持ち
状に支持され、変速操作軸３２の操作アーム３２ａが、
第２操作アーム３０の先端に連結されている。図２に示
すように、変速操作軸３２側のケース１７の外面に、電
動シリンダ３３が固定されており、変速操作軸３２がケ
ース１７から外面に突出して、変速操作軸３２の外面側
の操作アーム３２ｂに電動シリンダ３３が接続されてい
る。

【００３１】以上の構造により、電動シリンダ３３を伸
縮操作して変速操作軸３２を回動操作すると、図１にお
いて第１及び第２操作アーム２８，３０が同方向に揺動
操作され、第１及び第２割プーリー２２，２３の両方の
移動側のプーリー部分２２ａ，２３ａが、同方向にスラ
イド操作されて変速が行われる。図１に示す状態は第１
及び第２割プーリー２１，２２の両方の移動側のプーリ
ー部分２２ａ，２３ａが、最も紙面右方にスライド操作
された最低速状態である。

【００３２】次に、変速ユニット８における主クラッチ
１９の操作構造について説明する。図１に示すように、
主クラッチ１９はバネ１９ａにより入り操作側に付勢さ
れており、操作アーム３４ａにより操作板１９ｂを紙面
左方に押し操作することによって、主クラッチ１９を切
り操作する。操作アーム３４ａは紙面右側のケース１７
に支持された操作軸３４に固定されており、操作軸３４
がケース１７から外面に突出している。機体の操縦部に
備えられたクラッチペダル（図示せず）と操作軸３４の
突出部とが、連係ロッド（図示せず）により機械的に連
動連結されており、クラッチペダルを踏み操作すること
により主クラッチ１９を切り操作することができる。

【００３３】図１及び図３に示すように、ベベルギヤケ
ース７の後側にミッションケース９が配置されて、入力
軸２５がミッションケース９の機体左側に突出してお
り、変速ユニット８の入力軸２０及び出力軸２１の連結
部分が機体右側に設けられている。以上の構造によっ
て、変速ユニット８の入力軸２０とベベルギヤケース７
の出力軸１３とをカップリング２６により連結するので
あり、変速ユニット８の出力軸２１のスプライン部２１
ａに、ミッションケース９の入力軸２５を挿入すること
により、変速ユニット８の出力軸２１とミッションケー
ス９の入力軸２５とを連結する。

【００３４】主クラッチ１９の操作軸３４とクラッチペ
ダルとの連係を外し、電動シリンダ３３の配線を外して
以上とは逆の操作を行えば、変速ユニット８の全体をベ
ベルギヤケース７及びミッションケース９から、簡単に
取り外すことができるのであり、別の場所でケース１７
を開けて、内部のベルト式無段変速装置１８及び主クラ
ッチ１９等の調整及び修理を行う。

【００３５】［別実施例］ 前述の実施例においては、エンジン６の動力が伝達され
てくる出力軸１３と、後輪２への入力軸２５とが別々の
ケース（ベベルギヤケース７とミッションケース９）に
備えられているが、ベベルギヤケース７をミッションケ
ース９と一体化してしまい、１組のミッションケース９
に出力軸１３と後輪２への入力軸２５とを設けてもよ
い。

【００３６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】変速ユニットの横断平面図

【図２】変速ユニットの縦断側面図

【図３】乗用型田植機における伝動系の概略を示す平面
図

【図４】乗用型田植機の全体側面図

【符号の説明】

１７ ケース １８ ベルト式無段変速装置 ２２ 第１割プーリー ２２ａ 第１割プーリーの移動側のプーリー部分 ２２ｂ 第１割プーリーの固定側のプーリー部分 ２３ 第２割プーリー ２３ａ 第２割プーリーの移動側のプーリー部分 ２３ｂ 第２割プーリーの固定側のプーリー部分 ２４ 伝動ベルト ２８ 第１操作部 ３０ 第２操作部 ３２ 変速操作軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 9/00 - 9/24 F16H 61/26 - 63/38

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対のプーリー部分が近
   接及び離間自在な第１割プーリー（２２）及び第２割プ
   ーリー（２３）と、前記第１及び第２割プーリー（２
   ２），（２３）に亘り巻回される伝動ベルト（２４）と
   を備えて、ベルト式無段変速装置（１８）を構成し、前
   記ベルト式無段変速装置（１８）を覆うケース（１７）
   を備えると共に、 前記第１割プーリー（２２）の固定側のプーリー部分
   （２２ｂ）に対する低速側又は高速側への変速操作を移
   動側のプーリー部分（２２ａ）に伝える第１操作部（２
   ８）を、前記ケース（１７）内に備え、 前記第２割プーリー（２３）の固定側のプーリー部分
   （２３ｂ）に対する低速側又は高速側への変速操作を移
   動側のプーリー部分（２３ａ）に伝える第２操作部（３
   ０）を、前記ケース（１７）内に備えて、 外部から操作自在な変速操作軸（３２）を前記ケース
   （１７）の側壁部に片持ち状に支持させ、前記ケース
   （１７）内で前記変速操作軸（３２）と前記第１及び第
   ２操作部（２８），（３０）とを連係して、 前記変速操作軸（３２）の操作により前記第１及び第２
   操作部（２８），（３０）を介して、前記第１及び第２
   割プーリー（２２），（２３）の両方の移動側のプーリ
   ー部分（２２ａ），（２３ａ）に、同じ低速側又は同じ
   高速側への変速操作が伝えられ、変速が行われるように
   構成してあるベルト式無段変速装置。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２割プーリー（２２），
   （２３）の回転軸芯の方向から見て、前記第１及び第２
   割プーリー（２２），（２３）のうちの一方の範囲に、
   前記変速操作軸（３２）が入り込むように構成してある
   請求項１記載のベルト式無段変速装置。
3. 【請求項３】 前記ケース（１７）を一対のケース（１
   ７）による分割構造に構成して、前記一方のケース（１
   ７）に前記第１操作部（２８）を支持させ、前記他方の
   ケース（１７）に前記第２操作部（３０）を支持させて
   ある請求項１又は２記載のベルト式無段変速装置。