JPH02221744A

JPH02221744A - 変速装置

Info

Publication number: JPH02221744A
Application number: JP4133589A
Authority: JP
Inventors: Akira Chikamori; 章近森
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1990-09-04
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2796980B2

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、駆動軸とそれに装着される回転体との間に設
けられ、駆動軸の回転速度に応じて変速比を切り換える
変速装置に関する。

〈従来の技術〉一般的に、自動車などにおいては、オルターネータ、パ
ワーステアリング用油圧ポンプおよびクーラー用コンプ
レッサなどの補機を駆動するのにエンジンの動力を利用
している。即ち、エンジンのクランクシャフトおよび前
記補機の従動軸の双方にプーリをそれぞれ取り付け、両
プーリ間にベルトを張架し、ベルトにより動力の伝達を
行わせており、エンジンのクランクシャフトと各補機の
従動輪との回転比をほぼｌ：ｌにしている。

しかしながら、エンジンのアイドリング運転時は、低速
回転（約７００〜１０００　ｒ　ｐ　ｍ）に設定されて
おり、この回転数では補機の機能が不足になりがちなの
で、アイドリング運転時にも補機の機能を向上させたい
という要求がある。

そこで、従来では、エンジンをアイドリング運転してい
る場合にはエンジンの動力を増速して補機に伝達し、エ
ンジンを高速運転している場合にはエンジンの動力をほ
ぼ１：１の回転比で伝達するための装置が考えられてい
る。この装置として例えば実開昭５８−１７３８５４号
公報に示される遊星歯車機構付エンジン補機駆動装置が
ある。

この装置は、エンジンのアイドリング運転時において遊
星歯車機構を機能させてクランクシャフトの回転動力を
増速して、クランクシャフトの回転数よりも高い回転数
でプーリを駆動し、クランクシャフトの回転数がある回
転数以上になると、遊星歯車機構を機能させないように
して、プーリとクランクシャフトとの回転比をほぼ１：
１にするように構成されている。

〈発明が解決しようとする課題〉ところで、このような構成を有する従来例の場合には、
次のような不都合がある。

遊星歯車機構の遊星ギヤを小型化するのに限界があると
ともに、遊星歯車機構の太陽ギヤ、遊星ギヤおよび回転
体としてのプーリそれぞれが径方向に重ねられているた
めに径方向での寸法が大になっており、装置のコンパク
ト化を図る上での障害になっている。また、ギヤ相互の
噛み合いによる騒音、振動が大きいなどの点でも改良の
余地がある。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、特
に径方向でのコンパクト化を実現できるとともに、騒音
、Ｆｉ動特性を改善できる変速装置の提供を目的として
いる。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、このような目的を達成するために、駆動軸と
それに装着される回転体との間に設けられ、駆動軸の回
転速度に応じて変速比を切り換える変速装置において、
次のような構成をとる。

本発明の変速装置は、前記回転体に共回転するよう結合され軸方向一側にテー
パ面を有する太陽ローラと、太陽ローラのテーパ面の側
部に軸方向のみ移動可能に設けられ太陽ローラのテーパ
面に対面するテーパ面を存する環状部材と、太陽ローラ
と環状部材との各テーパ面間に圧接状態で介装された複
数の円錐形遊星ローラと、円錐形遊星ローラを回動自在
に保持しかつ駆動軸に共回転するよう結合されるキャリ
アとからなる遊星摩擦式増速機構と、前記駆動軸と太陽ローラとの間に設けられた一方クラッ
チと、前記環状部材を円錐形遊星ローラから引き離す引離手段
と、を備えた構成に特徴を有する。

〈作用〉上記構成において、引離手段で環状部材を円錐形遊星ロ
ーラから引き離しているとき、駆動軸と太陽ローラとの
間の一方クラッチがロックして、駆動軸から一方クラッ
チ、太陽ローラを介して回転体に動力が伝達されること
になり、駆動軸と回転体とがほぼｌ：ｌの比率で回転さ
せられることになる。

一方、引離手段で環状部材を円錐形遊星ローラから引き
離していないとき、キャリアによって駆動軸周りに公転
させられている円錐形遊星ローラは太陽ローラおよび環
状部材の各テーパ面との摩擦によって自転するので、太
陽ローラおよび回転体が所定の比率で増速されて回転す
るとともに、一方クラッチがフリーとなって回転体と駆
動軸とが相対回転可能となる。

このような遊星摩擦式増速４Ｉｌｌ構は、従来の遊星歯
車機構に比べて各部品の小型化が可能であるとともに、
円錐形遊星ローラ、太陽ローラおよび環状部材を軸方向
に重ねる構成なので、特に径方向での小型化が容易とな
り、装置全体のコンパクト化を図るのに好都合となる。

しかも、増速時において駆動軸から回転体への動力伝達
を摩擦により行っているので、騒音や振動が従来のよう
なギヤの噛み合いによる方式に比べて小さく抑制される
ことになる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図に本発明の一実施例を示している。

この実施例では、かかる変速装置をエンジンのクランク
シャフトとそれに取り付けられるプーリとの間に設けた
例を挙げる０図中、１はエンジンブロック２から外部に
軸端が突出されたクランクシャフト（駆動軸）、３はク
ランクシャフト１に下記詳述する変速装置を介して装着
されるプーリ　（回転体）、４は補機（図示省略）の従
動軸、５は従動軸４に直接固定されるプーリ、６は両プ
ーリ３，５に張架されるベルトである。

変速装置は、主として遊星摩擦式増速機構１０゜一方ク
ラッチ２０および引離手段としての電磁クラッチ３０に
よって構成されている。

遊星摩擦式増速装置１０は、プーリ３の内径側に共回転
するよう結合され軸方向一側にテーパ面１１を有する太
陽ローラ１２と、太陽ローラ１２のテーパ面１１の側部
に軸方向のみ移動可能に設けられ太陽ローラ１２のテー
パ面１１に対面するテーパ面１３を有する環状部材１４
と、環状部材１４と太陽ローラ１２との各テーパ面間に
圧接状態で介装された複数の円錐形遊星ローラ１５と、
クランクシャフト１に固定され円錐形遊星ローラ１５そ
れぞれを回動自在に保持するキャリア１６とで構成され
ている。なお、環状部材１４は磁性材で形成されている
。

一方クラッチ２０は、クランクシャフト１に固定された
スリーブ８の外周面と、太陽ローラ１２の円筒部１７の
内周面との間に設けられており、いわゆるスプラグを利
用した構造としである。この一方クラッチ２０の動作と
しては、クランクシャフト１が太陽ローラ１２の円筒部
１７よりも高速で回転しているときロックし、太陽ロー
ラ１２の円筒部１７がクランクシャフトｌよりも高速で
回転しているときフリーとなる。

電磁クラッチ３０は、環状部材１４の背面側に設けられ
ており、エンジンブロック２に円筒状のステー９を介し
て取り付けられたｉｍ石３１と、環状部材１４を電磁石
３１から遠ざける側つまり円錐形遊星ローラ１５側に押
し付は付勢する板ばね３２とからなる。この電磁クラッ
チ３０は、電磁石３１への通電により板ばね３２の伸張
力に抗して環状部材１４を電磁石３１側に吸引して、円
錐形遊星ローラ１５から引き離すようになっている。

そして、クランクシャフト１と一体のスリーブ８の軸端
外周面と太陽ローラ１２の円筒部１７の軸端内周面との
間および太陽ローラ１２のテーパ面１】の外径部と円筒
状ステー９の内周部との間には、シール４０．４１が装
着されており、さらに環状部材１４の内周面とスリーブ
８の外周面との間にもシール４２が装着されている。こ
れら三つのシールによって遊星摩擦式増速機構ＩＯおよ
び一方クラッチ２０などの内部空間を外部から密閉し、
内部空間の潤滑剤の漏れや外部からの塵埃の侵入を防止
するようになっている。

次に、動作を説明する。

ここでは、クランクシャフト１の回転開始からアイドリ
ング運転時（約７００＝ｌＯ００ｒ　ｐ　ｍ）までの間
に、電磁石３１への通電を停止し、アイドリング運転時
の回転数を越えたときに電磁石３１へ通電する場合を例
に挙げて説明する。

まず、電磁石３１への通電を停止している場合、環状部
材１４が仮ばね３２の伸張力により円錐形遊星ローラ１
５に押し付けられる。この環状部材１４が回転不能に保
持されているので、クランクシャフト１と一体回転する
キャリア１６によってクランクシャフト周りに円錐形遊
星ローラ１５が自転しながら公転させられることになり
、円錐形遊星ローラ１５の自転による摩擦力によって太
陽ローラ１２およびプーリ３が所定の比率で増速されて
回転させられる。同時に、クランクシャフトｌの回転速
度よりもプーリ３および太陽ローラ１２の回転速度が速
くなり始めるために、一方クラッチ２０がフリーとなり
、クランクシャフト１からキャリア１６９円錐形遊星ロ
ーラ１５．太陽ローラ１２およびプーリ３へと動力が伝
達されることになり、結果的にプーリ３は所定の比率で
クランクシャフト１の回転数よりも増速されて回転させ
られることになる。

ところで、クランクシャフト１の回転数がアイドリング
運転時の回転数を越えると、電磁石３１へ通電されるの
で、環状部材１４が板ばね３２の伸張力に抗して電磁石
３１に引き寄せられ、環状部材１４が円錐形遊星ローラ
１５から引き離される。それにより、円錐形遊星ローラ
１５が自転しなくなってクランクシャフトｌの周りを公
転するだけとなる一方、−時的にプーリ３および太陽ロ
ーラ１２の回転速度がクランクシャフト１の回転速度よ
りも遅くなるので、一方クラッチ２０がロックし、クラ
ンクシャフト１からキャリア１６．一方クラッチ２０を
通じて太陽ローラ１２およびプーリ３に動力が伝達され
ることになり、結果的にプーリ３がクランクシャフト１
とほぼ１：１の比率で回転させられることになる。

なお、本発明の変速装置はエンジンのクランクシャフト
１とプーリ３との間に設ける他に、種々な部位に適用で
きることは言うまでもない０例えば補機の従動軸４とプ
ーリ５との間に本発明の変速装置を設けるようにすれば
、補機それぞれに適した回転域での使用が可能となる。

また、引離手段として上記実施例では１ｉ磁クラツチ３
０を採用しているが、それ以外のものでもかまわない。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、増速時において
駆動軸から回転体への動力伝達を円錐形遊星ローラの摩
擦により行うようにしているから、騒音や振動の発生が
従来のようなギヤの噛み合いによるものよりも小さく抑
制できるとともに、円錐形遊星ローラの小型化が遊星ギ
ヤよりも容易であるとともに円錐形遊星ローラ、太陽ロ
ーラおよび環状部材を軸方向に重ねた構成なので、特に
径方向での大幅なコンパクト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる変速装置の使用形態
を示す縦断側面図である。１・・・クランクシャフト（駆動軸）、３・・・プーリ
　（回転体）、１０・・・遊星摩擦式増速機構、１１・・・太陽ローラのテーパ面、１２・・・太陽ローラ、１３・・・環状部材のテーパ面、１４・・・環状部材、１５・・・円錐形遊星ローラ、１６・・・キャリア、２０・・・一方クラッチ、３０・・・電磁クラッチ（引離手段）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動軸とそれに装着される回転体との間に設けら
れ、駆動軸の回転速度に応じて変速比を切り換える変速
装置において、前記回転体に共回転するよう結合され軸方向一側にテー
パ面を有する太陽ローラと、太陽ローラのテーパ面の側
部に軸方向のみ移動可能に設けられ太陽ローラのテーパ
面に対面するテーパ面を有する環状部材と、太陽ローラ
と環状部材との各テーパ面間に圧接状態で介装された複
数の円錐形遊星ローラと、円錐形遊星ローラを回動自在
に保持しかつ駆動軸に共回転するよう結合されるキャリ
アとからなる遊星摩擦式増速機構と、前記駆動軸と太陽ローラとの間に設けられた一方クラッ
チと、前記環状部材を円錐形遊星ローラから引き離す引離手段
と、を備えていることを特徴とする変速装置。