JP5752265B2 - チェーンベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、直径が可変の駆動プーリー装置及び従動プーリー装置に、ラッチ式チェーンベルトが巻き付けられるように設置されて変速比を制御するチェーンベルト式無段変速機に係り、より詳しくは、駆動プーリー装置と従動プーリー装置とに伸縮するように放射状に一定間隔を置いてそれぞれ設置される複数個の駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とに形成されるラッチギア部が、前後分けられた状態で前方側ラッチギア部及び後方側ラッチギア部の歯型がお互いに反対方向に形成され、駆動側ベルト支持台に形成されるそれぞれのラッチギア部と従動側ベルト支持台に形成されるそれぞれのラッチギア部の歯型がお互いに反対方向に形成され、それら駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とにそれぞれ形成されたラッチギア部らがお互いに一直線に位置しないですれ違うように設置され、これら駆動プーリー装置と従動プーリー装置とには、前記の前方側ラッチギア部及び後方側ラッチギア部に対応する２列のラッチ式チェーンベルトが巻き付けられるように設置され、駆動側及び従動側双方で両方向への動力伝達が可能であるように配備し、駆動プーリー装置と従動プーリー装置に設置される複数個の駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とをヘリカルギアの歯型のように斜めに設置して、ラッチ式チェーンベルトとベルト支持台との接触と離脱時振動と騷音を減らしながらベルト支持台のラッチギア部とラッチ式チェーンベルトのラッチ部との接触面積を拡大させて正確な動力伝達がなされるようにしたチェーンベルト式無段変速機に関する。

本発明の出願人が「ベルト式無段変速機」に対する特許を韓国に出願して、特許登録された（特許文献１を参照）。
特許文献１に記載したベルト式無段変速機は、直径を変化させながら変速比を制御する可変駆動プーリーと、可変駆動プーリーとベルトで連結されて可変駆動プーリーと相反した動作で直径を変化させながらベルトの張力を調節する可変従動プーリーと、で構成されるベルト式無段変速機であり、前記可変駆動プーリー及び前記可変従動プーリーは、プーリー軸に結合された一対のプーリー板の間にベルト係止用ラチェットギア部が形成された複数個のベルト支持台が半径方向に移動可能に挿入設置され、各プーリー板の外側面には変速板回転装置によって相互に反対方向に回転しながら複数個のベルト支持台を半径方向に移動させる変速板が設置されて構成され、前記ベルトは内周面に可変駆動プーリー及び可変従動プーリーのベルト支持台に形成されたベルト係止用ラチェットギア部にそれぞれ噛み合うラチェットギア部が相互に形成されるように構成することで、可変駆動プーリー及び可変従動プーリーの直径をより容易かつ円滑に変更することができるようにし、更に正確で効率的な無段変速を可能にさせると同時に、大きな負荷がかかる場合にもプーリーとベルトとの間にスリップ現象が生ずることを防止してより効率的な動力伝達を具現するようにした。

しかし、特許文献１に記載した無段変速機は、一方向のみに動力を伝達する構造であり、下り坂走行時や、エンジンブレーキを使用する場合にはスリップが発生して動力が伝達されなくなるという問題があった。
また、従来発明に設置されるベルト支持台は、プーリー軸と平行な状態で水平に設置され、このような複数個のベルト支持台外側にベルトが巻き付けられた状態で回転する時、ベルト支持台とベルトとが接触してから分離される過程で振動と騷音とが発生するという問題があった。

韓国登録特許第１０−０９１５２２４号公報

本発明は、前記の問題点を解決するためのものであり、駆動プーリー装置と従動プーリー装置とに２列のラッチ式チェーンベルトが設置され、複数個の駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とに形成されるラッチギア部が、前方側及び後方側に分けられた状態で、前方側及び後方側ラッチギア部の歯型がお互いに反対方向に形成され、駆動側ベルト支持台に形成されるそれぞれのラッチギア部と従動側ベルト支持台に形成されるそれぞれのラッチギア部との歯型がお互いに反対方向を向きながら、それらの駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とにそれぞれ形成されるラッチギア部らが一直線上に位置しないで相互にすれ違うように設置され、これら駆動プーリー装置と従動プーリー装置とには前記駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とに対応するラッチ部を有する２列のラッチ式チェーンベルトを連結設置することによって、駆動側及び従動側の両方向への動力伝達を可能にすることを技術的課題とする。

また、駆動プーリー装置と従動プーリー装置とに設置される複数個の駆動側ベルト支持台と従動側ベルト支持台とをヘリカルギアの歯のように斜めに設置し、ラッチ式チェーンベルトとベルト支持台との接触と離脱時に振動と騷音を減らしながら、ベルト支持台のラッチギア部とラッチ式チェーンベルトのラッチ部との接触面積を拡大させて正確な動力伝達がなされるようにすることを他の技術的課題とする。

また、入力軸の下側には、入力軸から供給される動力の線速度と従動プーリー装置の変速された回転力との線速度との差によって出力軸を制御する出力軸装置を設置することによって、出力側前方ギアと出力側後方ギアとの間に設置された遊星歯車装置によって、車両の車輪と連結される出力軸の回転速度と回転方向とを決定することをまた他の技術的課題とする。

前記目的を達成するための本発明のチェーンベルト式無段変速機は、入力軸８０から動力の伝達を受ける駆動プーリー装置２０と、出力軸８４に動力を伝達する従動プーリー装置３０と、の間にラッチ式チェーンベルト７０が巻き付けられるように設置されたチェーンベルト式無段変速機において、
駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０は、１次油路４８及び２次油路４９に供給される油圧によって作動されるシリンダー４７が中央部に具備されたプーリー軸４０のシリンダー４７の前方側及び後方側に、複数個のスライド溝５１が放射状に形成された一対のプーリー板５０が、相互に対向するように設置され、前方側プーリー板５０及び後方側プーリー板５０の外側のプーリー軸４０上には、スライド溝５１それぞれと対向され、インボリュート曲線溝５３が形成された変速板５２が、プーリー軸４０に形成された螺旋突起部４５に案内されながら螺旋形に回転するように設置され、前方側プーリー板５０と後方側プーリー板５０との間には、ベルト支持台６０が放射方向に伸縮案内されるように設置され、ベルト支持台６０の両端部は、スライド溝５１を貫通して変速板５２のインボリュート曲線溝５３に案内されるように挿入され、ベルト支持台６０は、前方側及び後方側に分けられ、本体６６の上面に前方側ラッチギア部６１と後方側ラッチギア部６２とが形成され、前方側ラッチギア部６１と後方側ラッチギア部６２との歯型がお互いに反対方向に形成され、駆動側ベルト支持台６０ａに形成された前方側ラッチギア部６１及び後方側ラッチギア部６２と、従動側ベルト支持台６０ｂに形成された前方側ラッチギア部６１及び後方側ラッチギア部６２と、の歯型がお互いに反対方向に形成されながら、駆動側ベルト支持台６０ａに形成される前方側ラッチギア部６１及び後方側ラッチギア部６２と、従動側ベルト支持台６０ｂに形成される前方側ラッチギア部６１及び後方側ラッチギア部６２と、が一直線に位置しないで行き違うように配置され、ラッチ式チェーンベルト７０は、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の前方側及び後方側それぞれに巻き付けられるように設置される１次チェーンベルト７１及び２次チェーンベルト７２で構成され、１次チェーンベルト７１及び２次チェーンベルト７２それぞれの内面には、駆動側ベルト支持台６０ａ及び従動側ベルト支持台６０ｂそれぞれに形成された前方側ラッチギア部６１及び後方側ラッチギア部６２と対応されて係止されるように正方向ラッチ部７３ａ及び逆方向ラッチ部７３ｂが形成されたことを特徴とする。

前記ベルト支持台６０の本体６６は、斜めに形成されて前方側プーリー板５０及び後方側プーリー板５０の間にヘリカルギア形態でプーリー軸４０の中心線と傾くように設置されることを特徴とする。

前記入力軸８０と駆動プーリー装置２０のプーリー軸４０とは、第１連結手段によってお互いに同一な方向に回転されるように連結され、入力軸８０の下側には入力軸８０から供給される動力の線速度と、従動プーリー装置３０の変速された回転力との線速度と、の差によって出力軸８４を制御する出力軸装置１００が設置され、従動プーリー装置３０のプーリー軸４０と出力軸装置１００に設置される出力側後方ギア８７とは、第２連結手段によってお互いに同一な方向に回転されるように連結設置されることを特徴とする。

前記出力軸装置１００は、出力軸８４の外周に空回しされるように設置された出力側後方ギア８７の前方に遊星歯車装置１０２が連結設置される。遊星歯車装置１０２は出力側後方ギア８７と結合して設置されたケーシング１０４の内周縁に円周歯車形態の内側歯車１０５が固定設置され、内側歯車１０５の内側中心には太陽歯車１０３が設置され、太陽歯車１０３の外周縁と内側歯車１０５の内周縁との間には複数個の遊星歯車１０６が太陽歯車１０３及び内側歯車１０５と噛み合うように設置される。太陽歯車１０３は入力軸８０から供給される動力の伝達を受けて入力軸８０と逆方向に回転する出力前方軸１０１の後方側端部に固定設置され、複数個の遊星歯車１０６はケーシング１０４内側に挿入される出力軸８４の端部に形成された遊星歯車設置部１０７に設置されることを特徴とする。

前記第１連結手段は、入力軸８０に設置された駆動ギア８１と、駆動プーリー装置２０のプーリー軸４０に設置された駆動プーリー側前方ギア８３と、が前方側連結ギア８２に連結設置され、前記第２連結手段は、出力軸８４に設置された出力側後方ギア８７と、従動プーリー装置３０のプーリー軸４０に設置された従動プーリー側後方ギア８６と、が後方側連結ギア８５に連結設置されたことを特徴とする。

前記駆動プーリー側前方ギア８３と従動プーリー側後方ギア８６とは、それぞれのプーリー軸４０に形成されたスプライン軸部４３にスプライン結合されるギア接地５６に設置されることを特徴とする。

前記チェーンベルト７０は、複数個のチェーンベルト片７４がピン７５で連続して連結設置され、チェーンベルト片７４は前方端部及び後方端部にピン７５が挟まれるピン穴７６ａを具備したピン差込部７６が形成され、前方側及び後方側ピン差込部７６の間にはベルト支持台６０のラッチギア部６３と対応されて係止されるラッチ部７３が形成されたことを特徴とする。

本発明のチェーンベルト式無段変速機は、ラッチギア部の歯型が反対方向に形成されるベルト支持台が設置された駆動プーリー装置及び従動プーリー装置の間に２列のラッチ式チェーンベルトを設置することによって、平地や上り坂走行時にエンジンから供給される駆動力を変化させて出力側に伝達することができ、また下り坂走行やエンジンブレーキ使用時には、エンジンからの動力伝達がないにもかかわらず、車両の慣性力が従動軸を通じて駆動軸に伝達され、変速された動力を入力軸に伝達することができるようになり、両方向への変速された動力を伝達することができるという効果がある。

また、ベルト支持台がプーリー軸に対してヘリカルギア形態で斜めに設置されたことによって、チェーンベルトとベルト支持台とが接触する時及び離脱する時に生じる振動と騷音とを減少させる効果と、ラッチ式チェーンベルトとベルト支持台が常に接触しながら動力伝達が行われるという効果がある。

また、本発明によるチェーンベルト式無段変速機には、遊星歯車装置が具備された出力軸装置が更に設置されることによって、入力軸から供給される動力の線速度と、従動プーリー装置の変速された回転力の線速度と、の差によって出力軸の回転速度と回転方向を決定されるようになって、本発明のシステムを最適化させることができるという効果がある。

本発明のチェーンベルト式無段変速機を示す正面斜視図である。 本発明をのチェーンベルト式無段変速機示す背面斜視図である。 本発明に設置される変速機本体を示す正面図である。 本発明に設置される変速機本体を示す背面図である。 本発明に設置される変速機本体を示す平面図である。 図５のＡ−Ａ線の断面図である。 図５のＢ−Ｂ線の断面図である。 本発明に設置される変速機本体を示す底面斜視図である。 本発明に設置される出力軸装置の平断面図である。 図９のＣ−Ｃ線の断面図である。 本発明に設置されるプーリー装置の分解斜視図である。 本発明に設置されるプーリー装置の縦断面図である。 本発明に設置される駆動プーリー装置と従動プーリー装置とを部分的に示した平面図である。 Ａ，Ｂは、図１３のＤ−Ｄ線と、Ｅ−Ｅ線の断面図である。 本発明に設置されるベルト支持台とラッチ式チェーンベルトとの作用関係を示す説明図である。 Ａ，Ｂは、図１５のＦ−Ｆ線及びＧ−Ｇ線方向から見た作用関係説明図である。 本発明に設置されるベルト支持台を示す斜視図である。 図１７に示されたベルト支持台に対応するラッチ式チェーンベルトの一部を抜粹した斜視図である。 Ａ乃至Ｃは、本発明に設置される遊星歯車装置の作用関係を示す断面図である。

以下に、本発明のチェーンベルト式無段変速機について、添付した図１乃至図１９を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本発明のチェーンベルト式無段変速機を示す正面斜視図及び背面斜視図である。図１及び図２は、動力伝達過程を示すギア連結手段が露出するように、上部ケーシングの図示は省略し、それぞれ前方ケーシング１２と後方ケーシング１３とを分解した状態で示した。図８は、図１に設置された変速機本体２を時計方向に１８０°回転させて示した底面斜視図である。

図１、２、及び８に示すように、本発明によるチェーンベルト式無段変速機１は、下部ケーシング１１の前方、後方、及び上部に、前方ケーシング１２、後方ケーシング１３、及び上部ケーシング（図示せず）の分解組み立てが可能に設置されるケーシングと、ケーシングの内部に設置される変速機本体２と、で構成される。変速機本体２の前方及び後方に突出された入力軸８０と出力軸８４とは、前方ケーシング１２及び後方ケーシング１３を貫通して外部に突出される。

前記変速機本体２は、図５、８、１１、及び１２に示すように、相互に間隔を置いて設置される駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０と、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０に巻き付けられるように設置された２列のラッチ式チェーンベルト７０と、エンジンなどの動力発生装置（電気自動車の場合モータなど）から伝達される動力をギア連結手段を通じて駆動プーリー装置２０と出力軸装置１００とに伝達する入力軸８０と、入力軸８０から入力された動力及び駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０で変速された動力の線速度の差によって出力の速度と回転方向とを決める出力軸装置１００と、で構成される。

図６、７、１１、及び１２で示すように、前記駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０は、駆動プーリー側の前方ギア８２と、従動プーリー側の後方ギア８６と、の設置位置を除いては同一の構造で構成されるので一緒に説明する。
前記駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０は、プーリー軸４０の中央部の外周縁に、プーリー板接地４６が密封された状態で前方及び後方に移動自在に設置され、プーリー板接地４６の前方及び後方には一対のプーリー板５０が対向するように設置され、前方側プーリー板５０及び後方側プーリー板５０の外側にはプーリー軸４０の外部で螺旋形に移動可能に設置される移送台５４が結合設置された変速板５２が設置される。

前記プーリー板接地４６の内側のプーリー軸４０の中央部外周縁には、プーリー板接地４６と共にシリンダー４７を構成するピストン部４４が外向に突出形成され、プーリー板接地４６の後方のプーリー軸４０には、螺旋突起部４５とスプライン軸部４３ａとが、プーリー板接地４６前方のプーリー軸４０には螺旋突起部４５とスプライン軸部４３とが、そして先端軸部４１とが、それぞれ順番どおりに形成され、先端軸部４１からピストン部４４の前後方外側まではプーリー軸４０の内側を通じて油圧が供給される１次油路４８及び２次油路４９が形成される。

この時、前記プーリー板接地４６の内部には、ピストン部４４が往復移動する空間部ｅ、ｆが形成され、前記プーリー板接地４６の前方及び後方に螺合されるプーリー板５０には、複数個のスライド溝５１が放射方向に形成され、変速板５２はプーリー板５０と対する面にはプーリー板５０のスライド溝５１に対応する複数個のインボリュート曲線溝５３が形成され、プーリー軸４０の螺旋突起部４５は移送台５４の内周縁に形成された螺旋溝５５に挿入され、プーリー軸４０の長さ方向に移送台５４が螺旋形に移動することができる。

上記プーリー板接地４６が密封された状態で前方及び後方に移動され、プーリー板接地４６の内側のプーリー軸４０にピストン部４４が設置された部分は、シリンダーバレル（ｂａｒｒｅｌ）の役割をするプーリー板接地４６と、その内側のピストン部４４がシリンダー４７と、になるものであり、プーリー板接地４６の前方及び後方側プーリー軸の外周面と接触する部分には、油が流出しないようにするパッキング（図示せず）が設置される。

また、前記変速板５２が移送台５４と結合された状態で移送台５４の内周縁に形成された螺旋溝５５と、プーリー軸４０に形成された螺旋突起部４５と、の挿入設置によって変速板５２がプーリー軸４０で螺旋方向に回転案内される部分を、移送台の代りに、変速板５２の内周縁がプーリー軸４０の螺旋突起部４５に螺旋方向で回転案内されるように構成することもできる。

前方側のスプライン軸部４３及び後方側のスプライン軸部４３ａそれぞれには、ギア接地５６がスプライン結合され、先端軸部４１には、１次油路４８及び２次油路４９それぞれと通じるオイル出入り孔４２ａが形成されたオイル出入りポート４２が設置され、前記の前方側プーリー板５０及び後方側プーリー板５０の間には、ベルト支持台６０が挿入設置され、ベルト支持台６０の前方及び後方側のスライド案内部６５がスライド溝５１によって放射方向に案内されるように挿入された状態で、スライド案内部６５の端部に形成された案内突起６４が変速板５２のインボリュート曲線溝５３に案内されるように挿入設置される。

この時、ベルト支持台６０は、図５及び図１７に示したように、本体６６が斜めに形成され、前方側及び後方側プーリー板５０の間に設置された時、本体６６がヘリカルギア形態でプーリー軸４０の中心線と傾くように設置され、両端案内突起６４及びスライド案内部６５は中心線と平行な面内に形成される。

ベルト支持台６０の本体６６上面にはラッチギア部６３が形成されるが、このラッチギア部６３は、駆動側ベルト支持台６０ａと従動側ベルト支持台６０ｂとの双方が前方及び後方に分けられた状態で、前方側ラッチギア部６１及び後方側ラッチギア部６２の歯型が相互に反対方向に形成され、駆動側ベルト支持台６０ａに形成されるラッチギア部６３と、従動側ベルト支持台６０ｂに形成されるラッチギア部６３と、の歯型がお互いに反対方向を向き、駆動側ベルト支持台６０ａと従動側ベルト支持台６０ｂとにそれぞれ形成されるラッチギア部６３が相互に一直線上に位置しないですれ違うように設置され、これら駆動プーリー装置２０と従動プーリー装置３０とに２列のラッチ式チェーンベルト７０が巻き付けられるように設置される。

前記ラッチ式チェーンベルト７０は、図１、１７、及び１８で示すように、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の前方側に巻き付けられるように設置される１次チェーンベルト７１と、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の後方側に巻き付けられるように設置される２次チェーンベルト７２と、で構成される。１次チェーンベルト７１及び２次チェーンベルト７２それぞれの内面、すなわちベルト支持台６０と接する側に、駆動側ベルト支持台６０ａと、従動側ベルト支持台６０ｂと、に形成されたラッチギア部６３と対応して係止されるように、正方向ラッチ部７３ａと逆方向ラッチ部７３ｂとが反対方向に形成される。正方向ラッチ部７３ａと逆方向ラッチ部７３ｂとを合わせてラッチ部７３と称する。

前記１次チェーンベルト７１及び２次チェーンベルト７２は、リンク式金属時計バンドを連結設置することと同様に、複数個のチェーンベルト片７４がピン７５で連続して連結設置される。チェーンベルト片７４は、前方端部及び後方端部にピン７５が挟まれるピン穴７６ａを具備したピン差込部７６が形成され、前方側ピン差込部７６及び後方側ピン差込部７６の間には、ベルト支持台６０のラッチギア部６３と対応して係止されるラッチ部７３が形成され、複数個のチェーンベルト片７４をピン７５で連結設置する。

図１８に例示したチェーンベルト片７４は、前方側及び後方側ピン差込部７６がすれ違うように形成されているが、他の例では、前方側ピン差込部７６を間隔を置いて形成し、反対側のピン差込部７６は中央に形成することもできる。

図１、３、５、及び８に示すように、入力軸８０には、駆動ギア８１が設置され、駆動プーリー装置２０の前方側ギア接地５６に設置された駆動プーリー側前方ギア８３と、駆動ギア８１と、の間には、前方側連結ギア８２が設置され、駆動ギア８１の他側には出力軸装置１００の前方に設置された出力側前方ギア８８が噛み合うように設置される。
この時、入力軸８０の動力を、駆動プーリー装置２０と出力軸装置１００とに連結するギア（前方側連結ギア、駆動プーリー側前方ギア、及び出力側前方ギア）をギア連結手段と称する。

また、入力軸８０の動力を駆動プーリー装置２０のプーリー軸４０に伝達することを第１連結手段と称する。第１連結手段は入力軸８０に設置された駆動ギア８１と、駆動プーリー装置２０のプーリー軸４０に設置される駆動プーリー側前方ギア８３と、が前方側連結ギア８２に連結設置されるものであり、この第１連結手段はチェーンやタイミングベルトとしても適用が可能である。

図２、４、及び５に示すように、従動プーリー装置３０の後方側ギア接地５６に設置された従動プーリー側後方ギア８６と、出力軸８４の後方に設置された出力側後方ギア８７と、の間には、後方側連結ギア８５が設置される。この出力軸８４に設置された出力側後方ギア８７と、従動プーリー装置３０のプーリー軸４０に設置される従動プーリー側後方ギア８６と、が後方側連結ギア８５に連結設置されることを第２連結手段と称する。第２連結手段はチェーンやタイミングベルトでも適用が可能である。

図８〜１０に示すように、出力軸装置１００は、出力軸８４の外周縁に空転されるように設置された出力側後方ギア８７の前方に遊星歯車装置１０２が連結設置される。遊星歯車装置１０２は、出力側後方ギア８７と結合して設置されたケーシング１０４の内周縁に、円周歯車形態の内側歯車１０５が固定設置され、内側歯車１０５の内側中心には太陽歯車１０３が設置され、太陽歯車１０３の外周縁と内側歯車１０５の内周縁との間には複数個の遊星歯車１０６が太陽歯車１０３及び内側歯車１０５と噛み合うように設置される。

太陽歯車１０３は、出力側前方ギア８８が設置された出力前方軸１０１の後方側端部に固定設置され、複数個の遊星歯車１０６は遊星歯車装置１０２のケーシング１０４内側に挿入される出力軸８４の端部に形成された遊星歯車設置部１０７に設置される。

図５及び図１３に示すベルト支持台６０には、ラッチギア部６３を３個が示し、図１７に示すベルト支持台６０にはラッチギア部６３を４個示したが、本発明による無段変速機は容量と大きさによってラッチギア部６３の数を増減することができることを明らかにしておく。

前記のように構成されている本発明の作用を図１〜１９を参考して説明する。
先ず、本発明の動力伝達過程から説明する。図１、３に示すように、エンジンなどの動力発生装置から供給される動力が入力軸８０に伝達されると、動力は、入力軸８０に設置された駆動ギア８１と噛み合った出力側前方ギア８８と、前方側連結ギア８２と、にそれぞれ伝達される。出力側前方ギア８８に伝達された動力は、出力側前方ギア８８が設置された出力軸装置１００に伝達され、前方側連結ギア８２に伝達された動力は、駆動プーリー側前方ギア８３を通じて駆動プーリー装置２０を回転させる。

このように回転する駆動プーリー装置２０と他側の従動プーリー装置３０とは、ラッチ式チェーンベルト７０によって連結されることによって、従動プーリー装置３０を共に回転させ、従動プーリー装置３０の回転力は、図２、４、５に示すように、従動プーリー装置３０のプーリー軸４０後方に設置された従動プーリー側後方ギア８６と、それとかみ合った後方側連結ギア８５と、後方側連結ギア８５とかみ合った出力側後方ギア８７と、に伝達される。

図８〜１０に示すように、出力側後方ギア８７が設置された出力軸装置１００には、後方側の出力側後方ギア８７と前方側の出力側前方ギア８８とによってすべての動力が伝達されるが、出力側前方ギア８８に伝達される動力は、エンジンから伝達される動力であり、出力側後方ギア８７に伝達される動力は、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０を通じて変速された動力であるので、出力軸装置１００では前方側の出力側前方ギア８８と後方側の出力側後方ギア８７との速度差が発生する。

出力側前方ギア８８と出力側後方ギア８７との間に設置された遊星歯車装置１０２によって、車両の車輪と連結された出力軸８４の回転速度及び回転方向を決める。図９に示すように、太陽歯車１０３は、エンジン動力の供給を受ける出力側前方ギア８８が設置された出力前方軸１０１に設置され、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０から変速された動力の伝達を受ける出力側後方ギア８７は、出力軸８４の外周縁で空回しされる状態で内側歯車１０５と結合され、出力側後方ギア８７の回転力が内側歯車１０５に伝達される。

図１９（Ａ）に示すように、このような状況で、太陽歯車１０３を回転させるエンジンの駆動力と内側歯車１０５を回転させる変速された回転力とが同一で、太陽歯車１０３の線速度ａと内側歯車１０５の線速度ｂが同一になれば、太陽歯車１０３と内側歯車１０５との間にかみ合った遊星歯車１０６は、回転しないで停止する。

図９に示すように、遊星歯車１０６が停止するれば、遊星歯車１０６を支持している遊星歯車設置部１０７と一体で連結設置された出力軸８４が回転しないで停止し、出力軸８４と連結された車両の車輪が止まってて車両が停止する。

図１９（Ｂ）に示すように、太陽歯車１０３を回転させるエンジンの駆動力が内側歯車１０５を回転させる変速された回転力より小さく、太陽歯車１０３の線速度ａより内側歯車１０５の線速度ｂが大きければ、太陽歯車１０３と内側歯車１０５との間にかみ合った遊星歯車１０６は、内側歯車１０５が回転する方向に“ｃ”のように回転する。

このように遊星歯車１０６が、内側歯車１０５の回転方向“ｃ”に回転すれば、図９に示すように、遊星歯車１０６を支持している遊星歯車設置部１０７と一体に連結設置され車輪が連結されている出力軸８４が、内側歯車１０５が回転する方向に回転し、車輪は、内側歯車１０５が回転する方向に回転される。

また、図１９（Ｃ）に示すように、太陽歯車１０３を回転させるエンジンの駆動力が内側歯車１０５を回転させる変速された回転力より大きく、太陽歯車１０３の線速度ａが内側歯車１０５の線速度ｂより大きければ、太陽歯車１０３と内側歯車１０５との間にかみ合った遊星歯車１０６は、太陽歯車１０３が回転する方向に“ｄ”のように回転する。

このように遊星歯車１０６が、太陽歯車１０３が回転方向“ｄ”に回転すれば、図９に示すように、遊星歯車１０６を支持している遊星歯車設置部１０７と一体に連結設置され、車輪が連結されている出力軸８４が、太陽歯車１０３が回転する方向に回転し、車輪は太陽歯車１０３が回転する方向に回転される。

次は、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０とラッチ式チェーンベルト７０によって変速がなされる過程について説明する。
本発明によるベルト式無段変速機は、図１１及び図１２に示すように、駆動プーリー装置２０と従動プーリー装置３０との中心にそれぞれ設置されるプーリー軸４０のオイル出入りポート４２に、図示されない油圧供給装置を連結し、プーリー軸４０に油圧を供給することによって、シリンダー４７の作用によってラッチ式チェーンベルト７０が巻き付けられたプーリーの直径が油圧を供給させる方向によって収縮または拡張される。

駆動プーリー装置２０の外径が拡大され、従動プーリー装置３０の外径が縮小されれば従動プーリー装置３０の速度がより早くなり、反対に駆動プーリー装置２０の外径が縮小されて従動プーリー装置３０の外径が拡張されれば、従動プーリー装置３０の速度が遅くなる。

前記駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の前方側及び後方側プーリー板５０は、ケーシング内部に前方及び後方に移動しないように設置された状態であるが、この状態でプーリー軸４０の１次油路４８に油圧が供給されれば、ピストン部４４後方とプーリー板接地４６の内部空間ｅが拡張されながらプーリー軸４０が前方側に移動するようになり、反対に２次油路４９に油圧が供給されれば、プーリー軸４０が後方側に移動するようになる。

このように１次油路４８及び２次油路４９に油圧が供給される状況によって、プーリー軸４０が前方側または後方側に水平移動する時、プーリー板接地４６の前方及び後方にはプーリー板５０がねじで固定されるように設置され、プーリー板５０の前方及び後方のプーリー軸４０には螺旋突起部４５が形成されていながら、その螺旋突起部４５には変速板５２をねじで固定した移送台５４の螺旋溝５５が挿入式で設置されていることによって前方側及び後方側変速板５２は螺旋方向に沿って回転する。

このように、相互に対向して重畳されるプーリー板５０のスライド溝５１と変速板５２のインボリュート曲線溝５３とには、図１２及び図１７に示されたベルト支持台６０の前方端部及び後方端部に形成された案内突起６４は、プーリー板５０のスライド溝５１を貫通して変速板５２のインボリュート曲線溝５３に挿入され、案内突起６４と一体で形成されたスライド案内部６５は、プーリー板５０のスライド溝５１に挿入されていることによって、１次的に案内突起６４が変速板５２が回転する方向によってインボリュート曲線溝５３に沿って弧形の軌跡を描きながら移動する。

この時、案内突起６４と一体で形成されたベルト支持台６０の前方側及び後方側スライド案内部６５は、放射方向に形成されたプーリー板５０の直線型スライド溝５１に挿入された状態であるので、案内突起６４とスライド案内部６５が形成されたベルト支持台６０は、変速板５２が回転する方向に従ってプーリー軸４０の中心方向に収縮されるか、またはプーリー板５０の外周方向に拡張される。

このように前方側及び後方側プーリー板５０の間に設置された複数個のベルト支持台６０が収縮されるか、または拡張された時、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の外周には、ラッチ式チェーンベルト７０が巻き付けられていることによって駆動プーリー装置２０の直径が拡張されて、従動プーリー装置３０の直径が収縮されるか、または反対に駆動プーリー装置２０の直径が収縮されて、従動プーリー装置３０の直径が拡張されながら駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の外径差によって本発明のチェーンベルト式無段変速機１で変速される。

そして、前記プーリー軸４０が前方または後方側に水平移動する時、それぞれ外側にギアが設置されるギア接地５６は、前方側スプライン軸部４３及び後方側スプライン軸部４３ａとスプライン結合されていることによってスプライン軸部４３、４３ａが前方及び後方に水平移動する過程でもギア接地５６は、回転しながら必要とする動力を伝達することができる。

図１、６、１６、及び１７に示すように、変速がなされるように駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の直径が変更された状態で、入力軸８０を通じてエンジンの動力が伝達され、従動プーリー装置３０が正方向（時計方向）に回転すれば、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の周りにラッチ式チェーンベルト７０が巻き付けられ、駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０に設置されたそれぞれのベルト支持台６０にはラッチギア部６３が形成され、それに対応するラッチ式チェーンベルト７０にはラッチギア部６３に係止されたラッチ部７３が形成されて、駆動プーリー装置２０の回転によってラッチ式チェーンベルト７０が付いて行くようになって、ラッチ式チェーンベルト７０が従動プーリー装置３０を引き寄せて駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０が時計方向に回転する。

図５及び図１７に示すように、ベルト支持台６０には、ベルト支持台６０が前方側プーリー板５０及び後方側プーリー板５０の間にヘリカルギアのように斜めに設置され、ベルト支持台６０に形成されたラッチギア部６３と、それと噛合式で接触されるラッチ式チェーンベルト７０と、のラッチ部７３も斜めに設置され、ベルト支持台６０のラッチギア部６３とラッチ式チェーンベルト７０のラッチ部７３とが接触する時、ラッチ部７３とラッチギア部６３とが同時に接触せずに、一側から順次に接触するので、複数個のベルト支持台６０とラッチ式チェーンベルト７０とが相互に接触する過程で発生する衝撃と騷音を最小化させることができる。

そして、図１、１７、及び１８に示すように、ラッチ式チェーンベルト７０は、前方側１次チェーンベルト７１と後方側の２次チェーンベルト７２とが駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０の前方側及び後方側に２列で巻き付けられるように設置され、１次チェーンベルト７１及び２次チェーンベルト７２それぞれのの内面に形成されたラッチ部７３と、駆動側ベルト支持台６０ａと従動側ベルト支持台６０ｂの外面に形成されたラッチギア部６３と、が対応されて係止された状態である。

図１４（Ａ）、１５、及び図１６（Ａ）に示すように、この状態でエンジンから動力の伝達を受けて前進又は後進するかもしくは上り坂を走行する場合には、入力軸８０に伝達される動力によって駆動プーリー装置２０が回転する。この時は、駆動プーリー装置２０と同一な方向に回転している駆動側ベルト支持台６０ａのラッチギア部６３が、１次チェーンベルト７１のラッチ部７３を巻きつけた状態で連動する。このように牽引されて行く１次チェーンベルト７１のラッチ部７３が、従動側ベルト支持台６０ｂ側で、駆動側ベルト支持台６０ａに形成されたラッチギア部６３と歯型とが反対方向に形成された従動側ベルト支持台６０ｂ側のラッチギア部６３に係止され、駆動側ベルト支持台６０ａが設置された駆動プーリー装置２０が回転する方向に従動側ベルト支持台６０ｂを連動させ、これによって従動側ベルト支持台６０ｂが設置された従動プーリー装置３０も駆動プーリー装置２０が回転する方向に回転する。

図１５、１６（Ａ）、及び１７に示すように、１次チェーンベルト７１が巻き付けられた部分を見れば、駆動側ベルト支持台６０ａには２個のラッチギア部６３が、間隔Ｔを置き、ラッチギア部６３の垂直部分を右側を向けて設置され、従動側ベルト支持台６０ｂに形成されたラッチギア部６３には、駆動側ベルト支持台６０ａに形成された２個のラッチギア部６３の間の間隔Ｔ部分と一直線上に位置しながら、歯型が反対方向に形成され、駆動側ベルト支持台６０ａと従動側ベルト支持台６０ｂとの外側に巻き付けられる１次チェーンベルト７１に形成されたラッチ部７３は、駆動側ベルト支持台６０ａと従動側ベルト支持台６０ｂとに形成されたそれぞれのラッチギア部６３に対応するように形成され、駆動プーリー装置２０に設置された駆動側ベルト支持台６０ａが１次チェーンベルト７１を牽引し、このように牽引される１次チェーンベルト７１が従動側ベルト支持台６０ｂを引き寄せて、従動側ベルト支持台６０ｂが設置された従動プーリー装置３０が駆動プーリー装置２０が回転する方向に牽引されながら回転する。

この状態で、図１４（Ｂ）、１５、１６（Ｂ）、及び１７に示すように、２次チェーンベルト７２が巻き付けられた後方側は、駆動側ベルト支持台６０ａに形成されたラッチギア部６３の傾斜方向が、駆動側ベルト支持台６０ａが回転移動する右側方向に向いていて、駆動側ベルト支持台６０ａのラッチギア部６３が２次チェーンベルト７２のラッチ部７３を牽引することができず、２次チェーンベルト７２は、駆動側ベルト支持台６０ａ及び従動側ベルト支持台６０ｂと、駆動側ベルト支持台６０ａ及び従動側ベルト支持台６０ｂに巻き付けられた１次チェーンベルト７１によって回転する駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０と、の回転に従って回転する。

前記では駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０が、エンジンから動力の伝達を受けて平地で前後進するか又は上り坂を走行する場合に、１次チェーンベルト７１が巻き付けられた駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０が回転することを実線の矢印で表したが、次に車両が下り坂を降りる場合やエンジンブレーキを使用する場合のようにエンジンの動力が伝達されない場合に対する場合を説明する。この時は、図２、４、５、及び９に示すように、車輪と連結された出力軸８４の回転力が、出力軸８４が設置された出力軸装置１００の遊星歯車装置１０２を通じて、出力側後方ギア８７、後方側連結ギア８５、及び従動プーリー側後方ギア８６を介して従動プーリー装置３０を回転させる。

このように従動プーリー装置３０が回転されるが、従動プーリー装置３０が正方向に回転される場合には、図１４（Ｂ）、１５、１６（Ｂ）に示された実線の矢印のように従動プーリー装置３０に設置された従動側ベルト支持台６０ｂのラッチギア部６３が、２次チェーンベルト７２のラッチ部７３を正方向に牽引する。このように牽引される２次チェーンベルト７２は、駆動プーリー装置２０側で２次チェーンベルト７２のラッチ部７３がそれと噛み合った駆動プーリー装置２０のラッチギア部６３牽引し、駆動プーリー装置２０は正方向に回転される。

図１４（Ａ）、１５、及び１６（Ａ）に示すように、前方側の１次チェーンベルト７１は、従動プーリー装置３０が正方向に回転される時、従動プーリー装置３０に設置された従動側ベルト支持台６０ｂのラッチギア部６３は、１次チェーンベルト７１のラッチ部７３を正方向に牽引することができない方向に設置され、２次チェーンベルト７２が設置された側で回転する駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０のみの回転によって回転する。

そして、図１８に示すように、前記で説明した前記チェーンベルト７０は、複数個のチェーンベルト片７４がピン７５に連続して連結設置され、チェーンベルト片７４は、前方端部及び後方端部にピン７５が挟まれるピン穴７６ａを具備したピン差込部７６が形成され、前方側及び後方側ピン差込部７６の間にはベルト支持台６０のラッチギア部６３と対応されて係止されるラッチ部７３が形成されていることによって、ベルト支持台６０のラッチギア部６３と正確な係止接触で正確な動力伝達が可能であり、本発明に設置されるチェーンベルト７０に対する組み立て作業の簡便な利点があるものである。

前記のように駆動プーリー装置２０及び従動プーリー装置３０が回転する時、駆動プーリー装置２０と従動プーリー装置３０との直径の差によって変速がなされることは公知の技術である。

１ 無段変速機
２ 変速機本体
２０ 駆動プーリー装置
３０ 従動プーリー装置
４０ プーリー軸
４１ 先端軸部
４２ オイル出入りポート
４３ スプライン軸部
４４ ピストン部
４５ 螺旋突起部
４６ プーリー板接地
４７ シリンダー
４８ １次油路
４９ ２次油路
５０ プーリー板
５１ スライド溝
５２ 変速板
５３ インボリュート曲線溝
５４ 移送台
５５ 螺旋溝
５６ ギア接地
６０ ベルト支持台
６１ 前方側ラッチギア部
６２ 後方側ラッチギア部
６３ ラッチギア部
６４ 案内突起
６５ スライド案内部
７０ ラッチ式チェーンベルト
７１ １次チェーンベルト
７２ ２次チェーンベルト
７３ ラッチ部
７４ チェーンベルト片
７５ ピン
７６ ピン差込部
８０ 入力軸
８１ 駆動ギア
８２ 前方側連結ギア
８３ 駆動プーリー側前方ギア
８４ 出力軸
８５ 後方側連結ギア
８６ 従動プーリー側後方ギア
８７ 出力側後方ギア
８８ 出力側前方ギア
１００ 出力軸装置
１０１ 出力前方軸
１０２ 遊星歯車装置
１０３ 太陽歯車
１０４ ケーシング
１０５ 内側歯車
１０６ 遊星歯車
１０７ 遊星歯車設置部

Claims (7)

1. 入力軸（８０）から動力の伝達を受ける駆動プーリー装置（２０）と、出力軸（８４）に動力を伝達する従動プーリー装置（３０）と、の間にラッチ式チェーンベルト（７０）が巻き付けられるように設置されたチェーンベルト式無段変速機において、
   前記駆動プーリー装置（２０）及び前記従動プーリー装置（３０）は、
   １次油路（４８）及び２次油路（４９）に供給される油圧によって作動されるシリンダー（４７）が中央部に具備されたプーリー軸（４０）の前記シリンダー（４７）の前方側及び後方側に、複数個のスライド溝（５１）が放射状に形成された一対のプーリー板（５０）が、相互に対向するように設置され、
   前方側プーリー板（５０）及び後方側プーリー板（５０）の外側のプーリー軸（４０）上には、前記スライド溝（５１）それぞれと対向され、インボリュート曲線溝（５３）が形成された変速板（５２）が、前記プーリー軸（４０）に形成された螺旋突起部（４５）に案内されながら螺旋形に回転するように設置され、
   前記前方側プーリー板（５０）と前記後方側プーリー板（５０）との間には、ベルト支持台（６０）が放射方向に伸縮案内されるように設置され、
   前記ベルト支持台（６０）の両端部は、前記スライド溝（５１）を貫通して前記変速板（５２）のインボリュート曲線溝（５３）に案内されるように挿入され、
   前記ベルト支持台（６０）は、前記駆動プーリー装置（２０）に設けられた駆動側ベルト支持台（６０ａ）及び前記従動プーリー装置（３０）に設けられた従動側ベルト支持台（６０ｂ）に分けられ、前記駆動側ベルト支持台（６０ａ）及び前記従動側ベルト支持台（６０ｂ）それぞれの上面に前方側ラッチギア部（６１）と後方側ラッチギア部（６２）とが形成され、
   前記前方側ラッチギア部（６１）と前記後方側ラッチギア部（６２）との歯型がお互いに反対方向に形成され、
   前記駆動側ベルト支持台（６０ａ）に形成された前記前方側ラッチギア部（６１）及び前記後方側ラッチギア部（６２）と、前記従動側ベルト支持台（６０ｂ）に形成された前記前方側ラッチギア部（６１）及び前記後方側ラッチギア部（６２）と、が前記ラッチ式チェーンベルト（７０）進行方向に一直線に位置しないように配置され、
   前記ラッチ式チェーンベルト（７０）は、駆動プーリー装置（２０）及び従動プーリー装置（３０）の前方側及び後方側それぞれに巻き付けられるように設置される１次チェーンベルト（７１）及び２次チェーンベルト（７２）で構成され、
   前記１次チェーンベルト（７１）及び前記２次チェーンベルト（７２）それぞれの内面には、駆動側ベルト支持台（６０ａ）及び従動側ベルト支持台（６０ｂ）それぞれに形成された前方側ラッチギア部（６１）及び後方側ラッチギア部（６２）と対応されて係止されるように正方向ラッチ部（７３ａ）及び逆方向ラッチ部（７３ｂ）が形成されたことを特徴とするチェーンベルト式無段変速機。
2. 前記ベルト支持台（６０）の本体（６６）は、斜めに形成されて前方側プーリー板（５０）及び後方側プーリー板（５０）の間にヘリカルギア形態でプーリー軸（４０）の中心線と傾くように設置されることを特徴とする請求項１に記載のチェーンベルト式無段変速機。
3. 前記入力軸（８０）と駆動プーリー装置（２０）のプーリー軸（４０）とは、第１連結手段によってお互いに同一な方向に回転されるように連結され、前記入力軸（８０）の下側には入力軸（８０）から供給される動力の線速度と、従動プーリー装置（３０）の変速された回転力との線速度と、の差によって出力軸（８４）を制御する出力軸装置（１００）が設置され、
   従動プーリー装置（３０）のプーリー軸（４０）と前記出力軸装置（１００）に設置される出力側後方ギア（８７）とは、第２連結手段によってお互いに同一な方向に回転されるように連結設置されることを特徴とする請求項１または２に記載のチェーンベルト式無段変速機。
4. 前記出力軸装置（１００）は、前記出力軸（８４）の外周に空回しされるように設置される出力側後方ギア（８７）の前方に遊星歯車装置（１０２）が連結設置され、
   前記遊星歯車装置（１０２）は出力側後方ギア（８７）と結合して設置されたケーシング（１０４）の内周縁に円周歯車形態の内側歯車（１０５）が固定設置され、
   前記内側歯車（１０５）の内側中心には太陽歯車（１０３）が設置され、
   前記太陽歯車（１０３）の外周縁と前記内側歯車（１０５）の内周縁との間には複数個の遊星歯車（１０６）が前記太陽歯車（１０３）及び前記内側歯車（１０５）と噛み合うように設置され、
   前記太陽歯車（１０３）は入力軸（８０）から供給される動力の伝達を受けて入力軸（８０）と逆方向に回転する出力前方軸（１０１）の後方側端部に固定設置され、
   複数個の前記遊星歯車（１０６）はケーシング（１０４）内側に挿入される出力軸（８４）の端部に形成された遊星歯車設置部（１０７）に設置されることを特徴とする請求項３に記載のチェーンベルト式無段変速機。
5. 前記第１連結手段は、入力軸（８０）に設置された駆動ギア（８１）と、駆動プーリー装置（２０）のプーリー軸（４０）に設置された駆動プーリー側前方ギア（８３）と、が前方側連結ギア（８２）に連結設置され、
   前記第２連結手段は、出力軸（８４）に設置された出力側後方ギア（８７）と、従動プーリー装置（３０）のプーリー軸（４０）に設置された従動プーリー側後方ギア（８６）と、が後方側連結ギア（８５）に連結設置されたことを特徴とする請求項３に記載のチェーンベルト式無段変速機。
6. 前記駆動プーリー側前方ギア（８３）と従動プーリー側後方ギア（８６）とは、それぞれのプーリー軸（４０）に形成されるスプライン軸部（４３）にスプライン結合されるギア接地（５６）に設置されることを特徴とする請求項５に記載のチェーンベルト式無段変速機。
7. 前記チェーンベルト（７０）は、複数個のチェーンベルト片（７４）がピン（７５）で連続して連結設置され、前記チェーンベルト片（７４）は前方端部及び後方端部にピン（７５）が挟まれるピン穴（７６ａ）を具備したピン差込部（７６）が形成され、前方側及び後方側ピン差込部（７６）の間にはベルト支持台（６０）のラッチギア部（６３）と対応されて係止されるラッチ部（７３）が形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のチェーンベルト式無段変速機。
   

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