JP6429339B2 - 無段変速機構 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機構に関し、特に、機構の体積が小さく、幅広い無段変速範囲を有し、且つ伝動効率が高く、変速時にジャダーが発生しないものに関する。

交通用具に速度を調整させることができ或いはガソリン消費量を減少させるため、現在の交通用具には均しくシフト機構が設けられている。従来のシフト機構は、主にギアセット、或いはギアセットと油路を介しているが、ギアセット、或いはギアセットと油路の機構が複雑で、体積も大きすぎ、シフト範囲も小さく、伝動による損耗が多く且つシフト時にジャダーが発生しやすいため、その後２つのシーブとＶベルトを組み合わせた無段シフト機構が開発されてきたが、シーブとＶベルトの体積もやはり大きく且つシフト範囲もやはり小さかった。よって、如何にして機構の体積が小さく、幅広い無段変速範囲を有し、且つ伝動効率が高く、変速時にジャダーが発生しない無段変速機構を発明するかが、本発明の積極的に開示しようとするところである。

本発明者は、上記従来技術の問題点に鑑み、鋭意研究を重ねていたところ、無段変速機構を開発し、機構体積が小さく、幅広い無段変速範囲を有し、且つ伝動効率が高く、変速時にジャダーが発生しないという目的を達成することを期した。

本発明は、複数の収容孔と複数の十字形ガイド溝と複数のガイド溝とを備え、それら収容孔、それら十字形ガイド溝及びそれらガイド溝が各々円環状に配列され、それらガイド溝、それら収容孔及びそれら十字形ガイド溝が内方から外方に向かって配列され、各該収容孔が各該十字形ガイド溝と各該ガイド溝の間を連通する変速ケースと、各々変速球体と変速ロッドと変速スライダーとを備え、各該変速ロッドが各該変速球体を遊貫させ、各該変速スライダーが各該変速ロッドの各該変速球体から露出する一端部に直結し、各該変速球体が各該収容孔に移動自在に収容され、且つ各該収容孔の両開放側に露出し、各該変速スライダー及び各該変速ロッドの各該変速球体から露出する一端部が各該十字形ガイド溝を摺動し、各該変速ロッドの各該変速球体から露出する他端部が各該ガイド溝を摺動する複数の変速ユニットと、傾斜支持環体と円錐台形ボール環体と傾斜支持体とを各々備え、各該傾斜支持環体は外方傾斜支持環面と内方傾斜挟持環面とを有し、各該傾斜支持体が外方傾斜挟持環面を有し、それら傾斜支持体が該変速ケースの両側面に各々連接し、各該円錐台形ボール環体が各該内方傾斜挟持環面と各該外方傾斜挟持環面の間を挟持し、それら外方傾斜支持環面が各々それら収容孔の両開放側からそれら変速球体を支持する２つの傾斜支持ユニットと、内方傾斜の動力入力挟持環面を有する動力入力回転体と、内方傾斜の動力出力挟持環面を有し、該内方傾斜の動力入力挟持環面及び該内方傾斜の動力出力挟持環面が各々それら収容孔の両開放側からそれら変速球体を挟持する動力出力回転体と、を含む無段変速機構を提供する。

前記無段変速機構において、該変速ケースは互いに連接する２つの半変速ケースを備え、それら半変速ケースが各々複数の半収容孔と複数の半十字形ガイド溝と複数の半ガイド溝とを備え、それらを連結すると、それら収容孔、それら十字形ガイド溝及びそれらガイド溝を形成できる。

前記無段変速機構において、各該変速球体内には、２つのリミット潤滑嵌め輪と潤滑嵌め輪とを備え、該潤滑嵌め輪がそれらリミット潤滑嵌め輪の間に位置し、各該変速ロッドがそれらリミット潤滑嵌め輪及び該潤滑嵌め輪を遊貫する。

前記無段変速機構において、各該傾斜支持体がＴ字形を呈し、各該傾斜支持体の凸起部が各該円錐台形ボール環体及び各該傾斜支持環体を挿通した後、該変速ケースの一側面に連接する。

前記無段変速機構において、各該傾斜支持体の凸起部は、それらガイド溝に各々連通するため、円環状に配列される複数の延伸ガイド溝を備える。

前記無段変速機構において、該動力入力回転体は、第１軸部を備え、該動力出力回転体が第２軸部を備え、該第１軸部及び該第２軸部が各々それら傾斜支持体に枢着される。

これを介して、本発明の無段変速機構は、機構体積が小さく、幅広い無段変速範囲を有し、且つ伝動効率が高く、変速時にジャダーが発生しない。

本発明の好ましい実施例に係る無段変速機構の立体図一である。 本発明の好ましい実施例に係る無段変速機構の立体図二である。 本発明の好ましい実施例に係る変速ケースの分解図一である。 本発明の好ましい実施例に係る変速ケースの分解図二である。 本発明の好ましい実施例に係る変速ケース及び傾斜支持ユニットの分解図一である。 本発明の好ましい実施例に係る変速ケース及び傾斜支持ユニットの分解図二である。 本発明の好ましい実施例に係る変速ケース及び傾斜支持ユニットの分解図三である。 本発明の好ましい実施例に係る変速ケース及び傾斜支持ユニットの分解図四である。 図１の断面を示す模式図である。 図９の前面を示す模式図である。 本発明の好ましい体実施例に係る円環状の駆動体が変速ケースに嵌め込まれた立体図である。

本発明の目的、特徴及び効果を十分理解してもらうため、下記具体的実施例を通じて添付図面を基に、本発明に対し詳細な説明を行う。

図１乃至図１０を参照すると、図に示すように、本発明は、変速ケース１と複数の変速ユニット２と２つの傾斜支持ユニット３と動力入力回転体４と動力出力回転体５と、を含む無段変速機構を提供する。前記変速ケース１は、自動車のホイール状を呈すことができ、且つその両側に各々円柱状凹溝を備える。該変速ケース１は、複数の収容孔１２と複数の十字形ガイド溝１３と複数のガイド溝１４とを備え、それら収容孔１２、それら十字形ガイド溝１３及びそれらガイド溝１４が各々円環状に配列され、それらガイド溝１４、それら収容孔１２及びそれら十字形ガイド溝１３が該変速ケース１の半径方向に沿って内方から外方に向かって配列され、各該収容孔１２が各該十字形ガイド溝１３と各該ガイド溝１４の間を連通し、且つ各々円形を呈することができ；それら変速ユニット２は、変速球体２１と変速ロッド２２と変速スライダー２３とを備え、各該変速ロッド２２が各該変速球体２１を遊貫し、各該変速スライダー２３が各該変速ロッド２２の各該変速球体２１から露出する一端部に直結し、各該変速球体２１が各該収容孔１２に移動自在に収容され、且つ各該収容孔１２の両開放側に露出し、各該変速スライダー２３及び各該変速ロッド２２の各該変速球体２１から露出する一端部が各々各該十字形ガイド溝１３の横方向部分及び縦方向部分を摺動し、且つ各該変速ロッド２２の各該変速球体２１から露出する一端部も該変速ケース１に露出し、各該変速ロッド２２の各該変速球体２１から露出する他端部が各該ガイド溝１４を摺動し；それら傾斜支持ユニット３は、各々傾斜支持環体３１と円錐台形ボール環体３２と傾斜支持体３３とを備え、各該傾斜支持環体３１の両側面が各々外方傾斜支持環面３１１と内方傾斜挟持環面３１２とを有し、各該傾斜支持体３３が外方傾斜挟持環面３３１を有し、それら傾斜支持体３３が各々該変速ケース１の両側面の円柱状凹溝内に連接し、各該円錐台形ボール環体３２が複数ボール３２１と円錐台形環体３２２とを備え、それらボール３２１が間隔を空けて該円錐台形環体３２２に移動自在に収容され、各該円錐台形ボール環体３２が各該内方傾斜挟持環面３１２と各該外方傾斜挟持環面３３１の間を挟持し、それら外方傾斜支持環面３１１がそれら収容孔１２の両開放側からそれら変速球体２１の内周縁を支持し；該動力入力回転体４は、内方傾斜の動力入力挟持環面４１を有し；該動力出力回転体５は、内方傾斜の動力出力挟持環面５１を有し、該内方傾斜の動力入力挟持環面４１及び該内方傾斜の動力出力挟持環面５１が各々それら収容孔１２の両開放側からそれら変速球体２１の外周縁を挟持する。

図１０を参照すると、図に示すように、該動力入力回転体４が回転し且つそれら変速スライダー２３が右に向けて摺動した時、それら変速ロッド２２及びそれら変速球体２１が右側に偏向し且つ各該変速ロッド２２が各該変速球体２１に対して摺動し、該動力出力回転体５は該動力入力回転体４の回転方向と逆回転し、且つ速度を下げる効果を奏するため、該動力出力回転体５の回転速度が該動力入力回転体４の回転速度より小さくなり；該動力入力回転体４が回転し且つそれら変速スライダー２３が左に向けて摺動した時、それら変速ロッド２２及びそれら変速球体２１が左側に偏向し且つ各該変速ロッド２２が各該変速球体２１に対して摺動し、該動力出力回転体５が該動力入力回転体４の回転方向と逆回転し、且つ速度を上げる効果を奏するため、該動力出力回転体５の回転速度が該動力入力回転体４の回転速度より大きくなる。

図１０を参照すると、図に示すように、それら変速球体２１は、該内方傾斜の動力入力挟持環面４１、該内方傾斜の動力出力挟持環面５１及びそれら外方傾斜支持環面３１１の間を移動自在に挟持するため、各該変速球体２１が僅か４点のみ挟持し、摩擦力が小さく、伝動効率も高く、且つ変速時にジャダーが発生しない。このほかに、該変速ケース１、それら変速ユニット２及びそれら傾斜支持ユニット３は、該動力入力回転体４の内方傾斜の動力入力挟持環面４１及び該動力出力回転体５の内方傾斜の動力出力挟持環面５１の挟持を介して該動力入力回転体４と該動力出力回転体５の間を浮動でき、よって該動力入力回転体４が回転を開始した時、或いは該動力入力回転体４が回転し且つそれら変速ユニット２が偏向した時、各構成要素はやはり良好な接触を保つことで伝動効率を高めさせることができ；次に、本発明の無段変速機構のそれら変速ユニット２の偏向可能な幅が大きいため、機構体積が小さく且つ幅広い無段変速範囲を有することができる。

図１乃至図１０を参照すると、図に示すように、前記無段変速機構において、該変速ケース１は、互いに連接する２つの半変速ケース１１を備えることができ、それら半変速ケース１１が各々複数の半収容孔１２１と複数の半十字形ガイド溝１３１と複数の半ガイド溝１４１とを備え、それを連結すると、それら収容孔１２、それら十字形ガイド溝１３及びそれらガイド溝１４を形成できる。これを介して、本発明の無段変速機構の組み立てに便利で、且つ各該変速球体２１は各該変速スライダー２３及び各該変速ロッド２２を介して各該収容孔１２内に浮動するように枢着できる。

図９及び図１０を参照すると、図に示すように、前記無段変速機構において、各該変速球体２１内には２つのリミット潤滑嵌め輪２１１と潤滑嵌め輪２１２とを備えることができ、各該リミット潤滑嵌め輪２１１が自己潤滑性の嵌め輪とすることができ、各該潤滑嵌め輪２１２が自己潤滑性の嵌め輪とすることができ、各該変速ロッド２２がそれらリミット潤滑嵌め輪２１１及び該潤滑嵌め輪２１２を遊貫でき、且つそれらリミット潤滑嵌め輪２１１及び該潤滑嵌め輪２１２を通じて各該変速球体２１に対して摺動すると共に摩擦力を減らすことができる。

図５乃至図８を参照すると、図に示すように、前記無段変速機構において、各該傾斜支持体３３はＴ字形を呈することができ、各該傾斜支持体３３の凸起部３３２が各該円錐台形ボール環体３２及び各該傾斜支持環体３１を挿通した後に該変速ケース１の一側面の円柱状凹溝内に連接できる。これを介して、本発明の無段変速機構は、それら変速球体２１の該変速ケース１への組み込みに便利である。

図５乃至図８を参照すると、図に示すように、前記無段変速機構において、各該傾斜支持体３３の凸起部３３２は、それらガイド溝１４を各々連通するため、円環状に配列された複数の延伸ガイド溝３３２１を備えることができる。これを介して、本発明の無段変速機構は、それら変速ユニット２の偏向範囲を広くことができる。

図６、図７、図９及び図１０を参照すると、図に示すように、前記無段変速機構において、該動力入力回転体４は、第１軸部４２を備えることができ、該動力出力回転体５が第２軸部５２を備えることができ、該第１軸部４２及び該第２軸部５２が各々軸受３３３を通じてそれら傾斜支持体３３を枢着できる。これを介して、本発明の無段変速機構は、更に該変速ケース１、それら変速ユニット２及びそれら傾斜支持ユニット３を該動力入力回転体４と該動力出力回転体５の間に安定して連接させることができる。

図１、図１０及び図１１を参照すると、図に示すように、前記無段変速機構において、円環状の駆動体６を更に含むことができ、該円環状の駆動体６は複数の斜めガイド孔６１を備え、該円環状の駆動体６が該変速ケース１上に嵌め込まれることができ、それら斜めガイド孔６１がそれら変速ロッド２２の該変速ケース１に露出する一端部を各々ガイドできる。これを介して、該円環状の駆動体６が該変速ケース１に対して時計回り方向に回転或いは反時計回り方向に回転した時、それら変速ロッド２２は各々それら斜めガイド孔６１にガイドされてそれら変速ロッド２２及びそれら変速球体２１を左側に偏向又は右側に偏向させることができる。

発明の詳細な説明の項においてなされた好ましい実施例は、あくまでも本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではないことは当業者にとって明白だろう。ここで留意すべき点は、当該実施例との等価構造変化及び置換は、いずれも本発明の範疇内にカバーする。よって本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で特定するものに準じる。

１ 変速ケース
１１ 半変速ケース
１２ 収容孔
１２１ 半収容孔
１３ 十字形ガイド溝
１３１ 半十字形ガイド溝
１４ ガイド溝
１４１ 半ガイド溝
２ 変速ユニット
２１ 変速球体
２１１ リミット潤滑嵌め輪
２１２ 潤滑嵌め輪
２２ 変速ロッド
２３ 変速スライダー
３ 傾斜支持ユニット
３１ 傾斜支持環体
３１１ 外方傾斜支持環面
３１２ 内方傾斜挟持環面
３２ 円錐台形ボール環体
３２１ ボール
３２２ 円錐台形環体
３３ 傾斜支持体
３３１ 外方傾斜挟持環面
３３２ 凸起部
３３２１ 延伸ガイド溝
３３３ 軸受
４ 動力入力回転体
４１ 内方傾斜の動力入力挟持環面
４２ 第１軸部
５ 動力出力回転体
５１ 内方傾斜の動力出力挟持環面
５２ 第２軸部
６ 円環状の駆動体
６１ 斜めガイド孔

Claims (3)

1. 複数の収容孔と複数の十字形ガイド溝と複数のガイド溝とを備え、前記収容孔、前記十字形ガイド溝及び前記ガイド溝が各々円環状に配列され、前記ガイド溝、前記収容孔及び前記十字形ガイド溝が内方から外方に向かって配列され、各前記収容孔が各前記十字形ガイド溝と各前記ガイド溝の間を連通する変速ケースと、
   各々変速球体と変速ロッドと変速スライダーとを備え、各前記変速ロッドが各前記変速球体に遊貫させ、各前記変速スライダーが各前記変速ロッドの各前記変速球体から露出する一端部に直結し、各前記変速球体が各前記収容孔に移動自在に収容され、且つ各前記収容孔の両開放側に露出し、各前記変速スライダー及び各前記変速ロッドの各前記変速球体から露出する一端部が各前記十字形ガイド溝を摺動し、各前記変速ロッドの各前記変速球体から露出する他端部が各前記ガイド溝を摺動する複数の変速ユニットと、
   傾斜支持環体と円錐台形ボール環体と傾斜支持体とを各々備え、各前記傾斜支持環体は外方傾斜支持環面と内方傾斜挟持環面とを有し、各前記傾斜支持体が外方傾斜挟持環面を有し、前記傾斜支持体が前記変速ケースの両側面に各々連接し、各前記円錐台形ボール環体が各前記内方傾斜挟持環面と各前記外方傾斜挟持環面の間を挟持し、前記外方傾斜支持環面が各々前記収容孔の両開放側から前記変速球体を支持する２つの傾斜支持ユニットと、
   内方傾斜の動力入力挟持環面を有する動力入力回転体と、
   内方傾斜の動力出力挟持環面を有し、前記内方傾斜の動力入力挟持環面及び前記内方傾斜の動力出力挟持環面が各々前記収容孔の両開放側から前記変速球体を挟持する動力出力回転体と、
   を含むことを特徴とする無段変速機構。
2. 前記変速ケースは、互いに連接する２つの半変速ケースを備え、前記半変速ケースが各々複数の半収容孔と複数の半十字形ガイド溝と複数の半ガイド溝とを備え、それらを連結すると、前記収容孔、前記十字形ガイド溝及び前記ガイド溝を形成できることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機構。
3. 前記動力入力回転体は、第１軸部を備え、前記動力出力回転体が第２軸部を備え、前記第１軸部及び前記第２軸部が各々前記傾斜支持体に枢着されることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機構。

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