JPH02125147A

JPH02125147A - 無段変速装置

Info

Publication number: JPH02125147A
Application number: JP63274570A
Authority: JP
Inventors: Kikuzo Takamiya; 高宮　喜久三; Yoshitaka Tamura; 田村　義孝; Kiyobumi Hirai; 平井　清文
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 1988-11-01
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1990-05-14
Also published as: JPH0323782B2; EP0366848A2; EP0366848A3; US4934205A

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、産業機械および搬送機器等に装備するのに適
した汎用の摩擦式無段変速装置に関するものである。

（従来の技術）無段変速機には種々の方式があるが、本発明の対象であ
る摩擦式無段変速機には、伝動体の形状によって円錐伝
動、円板伝動、リング伝動、球面伝動などがある。

前記した摩擦式無段変速機は、いずれも摩擦伝動接点の
回転半径を無段階に変えることによって無段階の変速伝
動を行うものであり、その摩擦伝動接点には外接接触型
と、内接接触型の２種類に大別できる。

そして外接接触型の従来例としては、例えば実公昭４９
−２９１６８号、および特公昭４６−４２２４９号公報
に開示されたものがあり、また内接接触型の従来例とし
ては、例えば実公昭４６−３４９１９号公報に開示され
たものがある。

（発明が解決しようとする課題）前記した外接接触型は、凸面と凸面との接触による伝動
であり、その接触面は接触圧力によってピッチラインに
相当する接触軌道が幅の広い帯状となる。このため接触
軌道上のピッチ径より大きい側と小さい側において、一
方に正、一方に負のすべりを発生する結果、これが内部
摩擦損失となって伝動効率を低下させるという問題点が
ある。

また駆動側と従動側の回転半径の差が大きくなった場合
、駆動側あるいは従動側に曲率の小さな回転体を用いた
場合などには、前記した正負のすべりはさらに急増し、
その結果伝動効率がさらに低下することになる。

従って外接接触型の摩擦無段変速機では、外接接触なる
がゆえに伝動効率が低いという欠点をもっている。

一方前記した内接接触型は、凹面と凸面との接触による
伝動であり、その接触軌道は幅の狭い線状となる。した
がって内接接触型は内部摩擦損失が外接接触型のものよ
り少なく伝動効率が高くなるという点で優れている。

しかしながら、この内接接触型は摩擦円板が片開きとな
り駆動および従動円板の平行維持が難しく圧接力が不安
定になる結果、トルクが伝りにくくなって効率が低下す
る等の欠点がある。

又、入力軸、出力軸のいずれかの軸が移動軸となるから
、その移動軸を支持するために強固な部材が必要になる
という問題点がある。

本発明は以上のような課題を解決すると共に、伝動効率
が高く小型で軽量の無段変速機を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段）上述の問題点を解決するため本発明においては、人力軸
と出力軸とを同心に配置し、入力軸に外周に向って厚さ
が薄くなる円板を固着し、出力軸に前記円板を外包する
中空円筒を固着して設け、この中空円筒内周面の前記円
板と、同一平面上に前記円板とは対称的に内周に向って
厚さが薄くなるリングを固着し、このリングおよび前記
円板を２枚の環状板によって両側から挟圧する中間伝動
体を入出力軸と同心状態から所望量無段階に偏心できる
ようにして無段変速装置を構成し、また必要に応じて前
記した出力軸を人力軸とすると共に、入力軸を出力軸と
して無段変速装置を構成する。

（作　用）本発明装置は上述のように構成したから、中間伝動体が
人力軸および出力軸と同心の時は、全周にわたって接触
する。また、中間伝動体の軸心が入力軸および出力軸の
軸心がら偏位した時は、中間伝動体の内周ふよび外周の
２点で接触し、しかもその２点は共に内接接触である。

また、中間伝動体が偏心した時は、駆動回転体と中間伝
動体の回転半径に差が生じ、同時に従動回転体と中間伝
動体にも回転半径の差が生じる。

したがってこの偏心量を無段階に制御することによって
無段階の変速比が得られる。

（実施例）以下、図面について本発明の一実施例を説明する。図中
１は本発明装置のケース本体で、このケース本体１は上
ケースＩへと下ケースＩＢとに分割されている。１ａは
下ケースＩＢと一体に形成したベース、１ｂは下ケース
ＩＢ内に設けた中仕切壁である。

また２　（第２図参照）は下ケースＩＢの下部に螺合し
た油抜きプラグ、３はその上方に設けたレベルゲージ、
４は上ケース１人と下ケースＩＢとを結合するボルトで
ある。

本実施例においては、内側端部５ａを中空円筒状に形成
した出力軸５を、ケース本体１の後半部の上ケースＩＡ
と下ケースＩＢとの間に、２個の玉軸受６．７を介して
回転自在に横設する。８は玉軸受７を外包するスリーブ
で、ベアリング押え９と共にボルト１０によりケース本
体１に固定されている。

１１．１２は止め輪、１３はオイルシールである。

またケース本体１の前半部の上ケースＩＡと下ケースＩ
Ｂとの間に、２個の玉軸受１４．１５を介して人力軸１
６を出力軸５と同心に回転自在に横設する。

すなわち入力軸１６の前部を玉軸受１４により支持し、
この玉軸受１４はベアリング押え１７を介してボルト１
０によりケース本体１に固定しである。１８は止め輪、
１９はオイルシールである。そして入力軸１６の後端部
は、出力軸５の中空円筒状の内側端部５ａ内において玉
軸受１５を介して支持する。２０はオイルシールである
。

またケース本体１内の人力軸１６に、外周に向って厚さ
が薄くなる円板２１を駆動回転体として嵌着し、この円
板２１を外包する大径の中空円筒２２を、それと一体の
円板部２２ａおよびボス部２２ｂを介して出力軸５の内
側端部５ａに嵌着し、この中空円筒２２の内周面の前記
円板２１と同一平面上に、前記円板２１とは対称的に内
周に向って厚さが薄くなるリング２３を従動回転体とし
て固着する。２４は回り止めピン、２５は止めリングで
ある。

また第３図に示すように、入力軸１６を中心とする大径
の中空円筒部を偏心胴部２６ａ　とし、この偏心胴部２
６ａより突設した腕部２６ｂの端部に挿通した軸２７を
ケース本体１により支持して、この軸２７を支点に偏心
胴部２６ａを揺動自在にし、この偏心胴部２６ａの上部
に凹面状の受は座２６ｃを設けて偏心側２６を一体に形
成し、この受は座２６Ｃと対向する送りねじ２８をケー
ス本体１に回動自在に設ける。

２９はこの送りねじ２８と螺合する鍔付きナツトで、ボ
ルト３０り第２図参照）により上ケースＩＡの座面ＩＣ
に固定しである。３１は送りねじ２８に固着した操作ハ
ンドルである。また３２（第３図参照）は偏心側２６の
胴部２６ａを常に上方へ押し上げようとする捩りばねで
ある。

また第１図および第４図に示すように偏心胴部２６ａ内
に２個の玉軸受３３を介して中空円筒部３４ａを回転自
在に支持し、この中空円筒部３４ａと一体に鍔状の環状
板３４ｂを設けて一方の中間伝動体３４を形成し、この
環状板３４ｂと対向する環状板３５によって他方の中間
伝動体３５を形成し、これら２枚の環状板３４ｂと３５
によって前記リング２３および円板２１を両側より挟圧
するようにする。

３４Ｃ（第４，５図参照）は環状板３４ｂの同一円周上
の６個所に設けた位置決め穴、３５ａはこれらの穴３４
Ｃに嵌入するように環状板３５に突設した位置決め突起
、３６は環状板３４ｂ、　３５を貫通する６本の調圧ボ
ルト、３７は環状板３５より突出したボルト３６に嵌装
した４個の皿ばね、３８はこれら皿ばね３７の抜は止め
用に各ボルト３６に嵌装したリングプレート、３９は各
ボルト３６に螺合したナツトである。

また第１図および第４図において、４０は玉軸受３３、
３３間に介挿したカラー、４１は止め輪、４２（第２図
参照）は軸受蓋、４３はその止めビスである。

なお上述した実施例においては、軸１６を人力軸とし、
軸５を出力軸とした例を示したが、これとは逆に軸５を
入力軸とし、軸１６を出力軸にすることもできる。

本発明の二番目の発明は、軸５を入力軸とし、軸１６を
出力軸としたものである。この場合構成は前記実施例と
同様であるから説明は省略する。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用を説明す
る。

第１図および第３図の実線図の状態は、偏心側２６の軸
心が入出力軸１６，５と同心になっている場合を示して
いる。この状態で送りねじ２８の先端は偏心側２６の受
は座２６ｃに当接している。この状態から操作ハンドル
３１を回転させ送りねじ２８を押し出すことによって、
偏心側２６は軸２７を中心に二点鎖線図で示すように下
方に回動して偏心する。逆に送りねじ２８を引き込むこ
とによって捩りばね３２の力で元の位置まで復帰する。

すなわち操作ハンドル３１を回転させることによって偏
心側２６を軸１６，５に対する同心状態から任意の量偏
心させることができる。

第１図の同心状態では駆動回転体である円板２１と、従
動回転体であるリング２３に対して中間伝動体３４．３
５が同心であるため、駆動回転体の円板２１および従動
回転体のリング２３はそれぞれ中間伝動体３４．３５の
環状板と全周にわたって接触する。したがって駆動回転
体２１が回転すれば中間伝動体３４゜３５を介して従動
回転体２３がすべることなく一体的に回転する。

すなわちこの場合、本発明の無段変速装置は直接駆動継
手となり、回転比は１：１となる。

次に第６図および第７図に示す偏心状態では、駆動回転
体２１と中間伝動体３４．３５の接触部はＡ点付近とな
り、従動回転体２３と中間伝動体３４．３５の接触部は
Ｂ点付近となる。

この状態で入力軸１６が回転すると、Ａ点における駆動
回転体２１の回転半径と中間伝動体３４．３５の回転半
径に差が生じる。またＢ点にふいても、従動回転体２３
の回転半径と中間伝動体３４．３５の回転半径に差が生
じる。

すなわち第７図において、駆動回転体２１および従動回
転体２３の中心を０□とし、中間伝動体３４．３５の中
心を０．とし、口、からＡ点までをＲ１とし、０２から
Ａ点までをＲ３とし、また０、からＢ点までをＲ５とし
、０２からＢ点までをＲ１とすると、入力軸１６を回転
させた場合、Ａ点ではＲ１／Ｒ２に減速され、Ｂ点では
Ｒ４／Ｒ３に減速されて出力軸５に伝えられる。

本実施例の場合はＲ，／Ｒ２が０．４であり、Ｒ，／Ｒ
。

が０．８　となるから、全体としては約０．３の減速に
なる。つまり偏心量２６を同心状態から第７図の偏心量
Ｘだけ変位させることによって本実施例の装置は１：１
から１：０．３まで無段階の変速比が得られる。なお本
実施例では、減速型無段変速装置として説明したが、軸
５を人力軸とし、軸１６を出力軸とすれば、増速型無段
変速装置として作動する。

すなわち、この場合も第１図に示す同心状態では、直接
駆動継手となり回転比はｌ：１である。

また第６図および第７図の偏心状態では、Ｂ点でＲ３／
Ｒ，に増速され、Ａ点でＲ２／Ｒ１に増速される。

本実施例ではＲ３／Ｒ４が１．２となり、Ｒ２／Ｒ１が
２．５となるから、全体としては約３倍の増速となる。

つまりこの場合は、１：１から１：３までの無段階の変
速比が得られる。

（発明の効果）上述のように本発明装置の接触部であるＡ点Ｂ点は共に
内接接触であるから外接接触と比較した場合内部摩擦損
失が少ない。また変速時における中間伝動体３４．３５
に対する駆動回転体２１の接触部へと、従動回転体２３
の接触部Ｂは１８０°位相の対向する２点であり、しか
も駆動回転体２１および従動回転体２３のＡ、Ｂ点にお
ける厚さは常に等しいから、中間伝動体３４．３５の環
状板は常に平行を保つ構造であるため装置に無理な力は
作用しない。

また入出力軸１６，５の軸心に対して中間伝動体３４゜
３５が同心状態であれば全周接触型の軸継手と、なる。

すなわち本発明の無段変速装置は従来にない高い伝動効
率を得ることができる。特に過渡的に無段変速が必要で
、常連は１：１であるという使用条件の伝動装置として
は極めて利用価値が高いものとなる。

また摩擦式無段変速装置は、伝動用の接触部において強
い圧接力を発生させる必要がある。

この点本発明では駆動回転体２１と、従動回転体２３を
それぞれ両側から挟圧することにより力を打ち消し合う
ようにしたので、中間伝動体３４．３５の支持をそれ程
強固にしなくてもよい。

また本発明装置は前述したように、駆動回転体２１およ
び従動回転体２３と中間伝動体３４．３５　との接触点
Ａ、　Ｂが移動しても各部材の平行維持は自らなされる
ので、そのための部材は必要がない。

また本発明においては、入力軸１６と出力軸５とを同心
としたため、入力軸１６および出力軸５が共に両持支持
となり、小型で強固な構造となる。

従って本発明によれば、全体の構造が簡単となり、その
結果小型かつ軽量にできるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の縦断側面図、第２図はその入力側から見た正面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ線による偏心装置部の断面図、第４図は偏心胴部と中間伝動体との係止状態を示す断面
図、第５図は第４図の■−■線による矢視断面図、第６図は
本発明装置の中間伝動体の最大偏心状態における縦断側
面図、第７図はその駆動回転体および従動回転体に対する中間
伝動体の関係を示す正面図である。 ■・・・ケース本体　　　　ＩＡ・・・上ケース１Ｂ・
・・下ケース　　　　　５・・・出力軸１６・・・入力
軸２１・・・円板（駆動回転体）２２・・・中空円筒２３・・・リング（従動回転体）２６・・・偏心量　　　　　　２７・・・軸２８・・・
送りねじ　　　　　３１・・・操作ノ＼ンドル３２・・
・捩りばね　　　　　３４・・・中間伝動体３４ｂ・・
・環状板３５・・・中間伝動体（環状板）３７・・・皿ばね３８・・・リングプレート

Claims

【特許請求の範囲】１、入力軸と出力軸とを同心に配置し、入力軸に外周に
向って厚さが薄くなる円板を固着し、出力軸に前記円板
を外包する中空円筒を固着して設け、この中空円筒内周
面の前記円板と同一平面上に前記円板とは対称的に内周
に向って厚さが薄くなるリングを固着し、このリングお
よび前記円板を２枚の環状板によって両側から挟圧する
中間伝動体を入出力軸と同心状態から所望量無段階に偏
心できるようにしたことを特徴とする無段変速装置。２、請求項１記載の出力軸を入力軸とすると共に、入力
軸を出力軸としたことを特徴とする無段変速装置。