JPH01299355A - 分割プーリー式無段変速機 - Google Patents

分割プーリー式無段変速機

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JPH01299355A
JPH01299355A JP12587388A JP12587388A JPH01299355A JP H01299355 A JPH01299355 A JP H01299355A JP 12587388 A JP12587388 A JP 12587388A JP 12587388 A JP12587388 A JP 12587388A JP H01299355 A JPH01299355 A JP H01299355A
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JP
Japan
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pulley
power transmission
variable diameter
split pulley
diameter
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Pending
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JP12587388A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Sakami
裕幸 酒見
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/10Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley provided with radially-actuatable elements carrying the belt

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は分割プーリーを用いた無段変速機に関する。
【従来の技術】
従来より変速機構として種々の構造のものが開発されて
いるが、無段変速機としては摩擦式や■ベルト方式が一
般的であり、また自動車用変速機としてはトルクコンバ
ータ付遊星歯車機構が普及し、クラッチやブレーキの選
択によってギヤの組合せを自動的に切り替え、3段また
は4段の固定変速比を選択し、その変速差を流体トルク
コンバータにより緩和する方法が普及している。また円
錐プーリーと鋼製■ベルトを使用したCVTも最近実用
化されつつあるが、まだ伝達効率損失や大動力伝達に不
適といった欠点がありベルトの耐久性も問題である。
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は上記の各種変速機の持つ欠点を解決し、トルク
コンバータを必要とせず、歯車による多段変速のショッ
クを全く排除したベルト式無段階変速を提供し、鋼製ベ
ルトと特殊円錐形プーリーの組合わせによるCVTの複
雑な制御と比較してはるかに簡単な制御方法を提供し、
耐久性、安全性、製作の容易性、コストの低減で優位な
、新しいタイプのベルト式無段変速機を提供するもので
あり、従来の変速機の持つ欠点を全面的に解決するもの
である。
【問題を解決する手段】
本発明は、原動機に接続する入力軸9及び負荷に接続す
る出力軸10それぞれに動力伝達輪2を接続し、動力伝
達輪2と16〜20等分された扇形の分割プーリー片4
とで構成する可変径プーリー1を入出力側双方に持ち、
分割1−リー片4全数を支持レバー7で支持し、支持レ
バー7全数を保持リング8で保持し、保持リング8を位
置制御する制御機構13を持ち、2つの可変径プーリー
間に伝動ベルト14を掛け、動力の伝達を行う構成の機
構体であり、両可変径プーリー1の径変化を保持リング
8の位置で制御し、変速比を無段階に制御可能とした無
段変速機である。
【基本構成要素とその機能】
本発明の基本構成要素は、動力伝達輪2と分割プーリー
片4から構成される可変径プーリー1、および、支持レ
バー7、保持リング8、制御機構13から成り、それぞ
れの構造と機能は次の通りである。 分割プーリー片 本発明の最も大きな特徴である分割プーリー片4は、第
1図に示す如く、1個の完全円形プーリーを等角度の中
心角で複数の扇形に分割したものであり、この複数の扇
形分割プーリー片4を、遠心方向に中心から同時に等距
離だけ移動すれば、見かけ上の半径が増大し、逆に求心
方向に同時に等距離だけ移動すれば、見かけ上の半径が
縮小するように、分割プーリー片4全体で構成する多角
形状円のプーリー径が、自由に拡大縮小できるようにし
、この分割プーリー片4で構成する可変径プーリー1の
半径を無段階に変化できるようにしたものである。この
分割プーリー片4は、第1図に示す如くそれぞれ両端に
動力伝達スライド面5と蝶番取手6を持ち、外部からの
制御を可能としている。 動力伝達輪 動力伝達輪2は入出力軸9.10にそれぞれ結合し、分
割プーリー片4と同数のスリット3を直線放射状に持つ
円盤であり、スリット面で分割プーリー片4両端に突起
した動力伝達スライド面5を保持し、そのスライド面で
分割プーリー片4と入出力軸の間の動力伝達を媒介する
。この動力伝達スライド面5は、動力伝達輪2のスリッ
ト3面上を自由にスライドし、伝動ベルト14からの駆
動力を動力伝達スライド面5を通して動力伝達輪2に伝
達し、あるいは逆に動力伝達輪2から動力伝達スライド
面5を通して分割プーリー片4に伝達する役割を果たし
、分割プーリー片4はその動力を伝動ベルト14に伝達
し、入出力双方の分割プーリー片4が伝動ベルト14と
の摩擦力を介して入出力軸9.10間の動力伝達を行う
。 可変径プーリー 可変径プーリー1は、動力伝達輪2と動力伝達輪のスリ
ット3に挿入した分割プーリー片4で構成し、入出力双
方の1対を伝動ベルト14で連結したものである。この
可変径プーリー1は、全ての分割プーリー片4全数が縮
小密着したとき最小プーリーを形成し、分割プーリー片
4が互いに離れるにつれプーリー径は次第に拡大し、飛
び飛びの不連続円周を持つ円状多角形プーリーを形成し
、最後に、全ての分割プーリー片4がスリット3最縁端
まで移動したとき最大プーリー径を形成する。 支持レバー 支持レバー7は、スリット3に挿入した蝶番取手6によ
り分割プーリー片4と連結し、その分割プーリー片4を
、動力伝達輪2外部から制御するものであり、可変径プ
ーリー1の見かけ上の半径は支持レバー7の保持角度に
よりM#される。 保持リング 保持リング8は、可変径プーリー1の半径を制御する機
能を持ち、分割プーリー片4と蝶番取手6を経て連結し
た支持レバー7を一括保持し、保持リング8の位置制御
により、分割プーリー片4の支持位置が制御され、その
結果として可変径プーリー1の半径が決定される。つま
り、保持リング8の位置の移動だけで可変径プーリー1
のプーリー半径を制御できる。 制御機構 支持レバー7を連結した保持リング8は、左右の保持リ
ング8の間隔を拡張すれば、分割プーリー片4がスリッ
ト3に沿って求心方向に移動し、可変径プーリー1のプ
ーリー径を縮小し、両保持リング8の間隔が縮小すれば
、支持レバー7が立ち上がり、それぞれの分割プーリー
片4をスリット3に沿って遠心方向に押し上げ、可変径
プーリー1の径を増大させる。このように両保持リング
8の間隔制御だけで、可変径プーリー1の半径を無段階
に制御できる。 保持リング8の間隔を制御する制御機構は、様々な方法
が考えられるが、′−最に次のような方式が妥当である
。 ■単純回転カム方式 第5図(a)に示す様に入出力軸9.10と直交する2
本のカム回転軸16にオーム貝状のカム15を取り付け
、カム回転軸16を回転させることにより4個の保持リ
ング8を適正位置に支持し、伝動ベルト14を弛緩させ
ることなく、2つの可変径プーリー1の径変化を制御す
る、2本のカム回転軸16は歯車によって連動させる。 ■水平レバー式 第5図(b)に示すように水平方向に自由度をもつ水平
レバー17により4個の保持リング8を適正位置に制御
し、伝動ベルト14を弛緩させることなく、2つの可変
径プーリーlの径変化を制御する。 ■垂直シーソーカム方式 第5図(c)に示すように入出力軸9.10間を跨ぐ垂
直シーソーカム18を上下に駆動し、4個の保持リング
8を、入出力軸9.10方向に厚みを持つ垂直シーソー
カム18で適正位置に支え、伝動ベルト14を弛緩させ
ることなく2つの可変径プーリー1の径変化を制御する
。 (4)モータードライブ方式 第6図(a)に示すように、可変径プーリー1左右の圧
力板12を貫く連結ボルト21をモーター20で回転さ
せ、2枚の圧力板12の間隔を、エンコーダーによる精
密位置制御で、被動側、駆動側を同時に制御し、伝動ベ
ルト14を弛緩させることなく、2つの可変径プーリー
1の径変化を制御する。対となるもう一方の連結ボルト
21とは歯車で連動させる。 ■油圧駆動方式 第6図(b)に示すように、波動側及び駆動側の圧力板
12を、油圧ポンプに連結した油圧シリンダ22と油圧
ピストン23により制御し、伝動ベルト14を弛緩させ
ることなく、2つの可変径プーリー1の径変化を制御す
る。 ■渦巻きスリット付き円盤方式 第65(c)に示すように、支持レバー7の替わりに渦
巻きスリット付円盤25を放射状スリット3を持つ動力
伝達輪2の外側に密接併1し、分割プーリー片4に連結
する蝶番取手6を丸棒取手に替え、2つのスリット3.
24に通し、渦巻きスリット付円盤25を、動力伝達輪
2より相対的に回転位相を進めたり遅らしたりすること
で2スリツトの交点の位置を変え、分割プーリー片4の
保持位置を制御し、伝動ベルト14を弛緩させることな
く、2つの可変径プーリー1の径変化を制御する。この
とき相対位置を示す回転位相は、スプラインの外側に設
けた溝式カムに渦巻きスリット付円盤25の軸突起を差
し込み、スプラインの挿入位置制御等により実施できる
。 アイドラー 本発明は、ベルト駆動としてベルトの張力を一定に保つ
必要があるが、ベルトの弛緩や変速移行時の誤差の調整
は、アイドラーの使用や保持リング8と圧力板12間の
調整バネ機fIIM等で簡単に実施できる。
【実施例】
本発明の実施例として最も一般的な例を示す。 実施例の基本構成要素として、動力伝達輪2と分割プー
リー片4で構成する2つの可変径プーリー1、支持レバ
ー7、保持リング8、伝動ベルト14、および制m機F
11113から成るとすれば、動力の伝達は次の順序で
実施される。 原動機からの動力は、入力軸9を通して入力側動力伝達
輪2に伝達され、動力伝達輪2は、その動力を動力伝達
輪2のスリット3に挿入した扇形分割プーリー片4に伝
達し、分割プーリー片4はその動力を伝動ベルト14に
、伝え、伝動ベルト14は動力を出力軸側可変径プーリ
ー1に伝達する。更に、出力軸側可変径プーリー1は、
スリット3に挿入された分割プーリー片4に動力を伝達
し、出力軸側分割プーリー片4が動力伝達スライド面5
を通して回転動力を出力側動力伝達輪2に伝達し、出力
軸側動力伝達輪2は、その回転動力を最終的に出力軸1
0に伝達する。 一方、変速機構は、分割プーリー片4を支持する支持レ
バー7、支持レバー7を保持する保持リング8、保持リ
ング8の位置を制御する制御機$1112から成り、保
持リング8の位置を前述のカム等で制御することにより
、両可変径プーリー1の半径を同時に制御し無段変速を
実現する。 本発明は勿論、マイクロコンピュータの応用により簡単
に自動変速とすることができ、MPUに対し、原動機回
転数、出力軸回転数、スロットル開度、負荷係数などを
、必要パラメータとして入力演算し、演算結果を制御機
構へ制御信号として出力すればよい。
【本発明の効果】
以上のように、本発明は非常に簡単な構造の無段変速機
であり、製作が容易であり耐久性や保守の容易性におい
て優れた効果を発揮する。 本発明の特徴を列挙すれば次のようになる。 ・無段変速である。 ・構造が簡単である。 ・トルクコンバータを必要としない。 ・変速の自動化が容易である。 ・エネルギー効率が高い。 ・製造コストが安値である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を構成する分割プーリー片の立体図、第
2図は動力伝達輪と分割プーリー片で構成する可変径プ
ーリーの立体見取図、第3図は入出力2つの可変径プー
リーの断面図、第4図は本発明側面図、第5図及び第6
図は制御方法の略凹。 1・・・・・・・可変径プーリー 2・・・・・・・動力伝達輪 3・・・・・・スリット 4・・・・・・・分割プーリー片 5・・・・・・動力伝達スライド面 6・・・・・・・蝶番取手 7・・・・・・支持レバー 8 ・・・・保持リング 9・・・・・・入力軸 10・・・・・・ 出力軸 11・・・・・・・軸 12・・・・・・・圧力板 13・・・・・・・制御機構 14・・・・・・・伝動ベルト 15・・・・・・・カム 16・・・・・・・カム回転軸 17・・・・・・・水平レバー 18・・・・・・・垂直シーソーカム 1つ・・・・・・・垂直シーソーカム回転軸21・・・
・・・連結ボルト 22・・・・・・・油圧シリンダ 23・・・・・・・油圧ピストン 24・・・・・・・渦巻きスリット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原動機に接続する入力軸及び負荷に接続する出力
    軸と、該入出力軸各々に接続した動力伝達輪と分割プー
    リー片で構成する可変径プーリーと、分割プーリー片を
    支える支持レバーおよび支持レバーを保持する保持リン
    グと、保持リングの位置を制御する制御機構を持ち、可
    変径プーリーを制御機構で径制御することにより無段変
    速を実施する分割プーリー式無段変速機。
  2. (2)特許請求第(1)項に関し、スリット付動力伝達
    輪と該スリットに挿入した分割プーリー片で構成する可
    変径プーリー。
  3. (3)放射状スリット付動力伝達輪に渦巻きスリット付
    円盤を密接併置し、2スリット交点に分割プーリー片取
    手を保持し、渦巻きスリット付円盤と動力伝達輪間の回
    転位相を変化させ保持位置を制御することを特徴とする
    スリット交点方式可変径プーリー制御機構。
JP12587388A 1988-05-25 1988-05-25 分割プーリー式無段変速機 Pending JPH01299355A (ja)

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