JPH0248781B2

JPH0248781B2 - Mudanhensokusochi

Info

Publication number: JPH0248781B2
Application number: JP11715987A
Authority: JP
Inventors: Kikuzo Takamya; Yoshitaka Tamura; Kyobumi Hirai
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1990-10-26
Anticipated expiration: 2007-05-15
Also published as: JPS63285359A

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無段変速装置に関するもので
ある。

（従来の技術）有段の変速装置は、その段階的変速時にシヨツ
クが発生し、また常に最適な出力回転が得られな
いという問題点がある。

無段変速装置は、このような問題点を解消する
ものであるが、従来の機械式無段変速装置として
は、摩擦車式無段変速装置が多く実用化されてい
る。一例としてあげれば実公昭49−29168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問題点）上述した従来の摩擦車式無段変速装置は、主に
円錐車の摩擦伝動接点の回転半径を無段階に変え
ることによつて無段の変速伝動を行うものであ
る。しかしながら円錐車の摩擦伝動接点は、ヘル
ツ応力によつてそのピツチラインに相当する接触
軌道が帯状となるから、その接触軌道上の径の大
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
なつて伝動効率を低下させるという問題点があ
る。また変速比が最高、最低の時は、駆動摩擦車
および従動摩擦車に対する摩擦伝動接点のピツチ
ライン径の比が１：２〜１：４というように大き
くなるため、前記した正、負のすべりが急増し、
いわゆるトツプがローの伝動時において伝動効率
が著しく低下するという問題点があつた。

（問題点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、入力軸と一体的に形成した遊星キヤリヤを駆
動回転体と一体的に結合すると共に、入力軸と同
心に設けた出力軸に対して偏心量調整自在にした
従動回転体を設け、前記駆動回転体と一体的に回
転するようにした駆動摩擦車と、前記従動回転体
と一体的に回転するようにした従動摩擦車とを圧
接係合するようにし、前記従動回転体に一体的に
形成した外歯歯車をケースに対して回転自在に設
けた内歯伝動歯車と噛合させ、この内歯伝動歯車
に外歯歯車を介して噛合するようにした伝動歯車
の内歯歯車に、前記遊星キヤリヤに枢支した遊星
歯車を噛合させると共に、この遊星歯車と前記出
力軸と一体的に形成した太陽歯車とを噛合させて
無段変速装置を構成する。

（作用）上述のように本発明装置は摩擦伝動用に円錐車
を使用せず、入力軸と共に回転する駆動摩擦車と
圧接係合するようにした従動摩擦車を入力軸と同
心の出力軸に対して偏心量調整自在にし、この駆
動摩擦車と従動摩擦車とを楔係合によつて直接接
触するようにし、特にローの変速状態においては
駆動摩擦車と従動摩擦車が同心状態で接合するよ
うにしたから、この場合両摩擦車は全周において
圧接接合する結果、すべりのない100％近くの極
めて高い伝動効率を得ることができる。

また従動摩擦車に対して駆動摩擦車が偏心して
両摩擦車が部分的に接合するロー以外の変速状態
になつても両摩擦車における摩擦伝動接点のピツ
チライン径の比は１：２より近接したものとなる
から、摩擦伝動接触線が前記のピツチライン上に
かなり長く形成されると共に、ピツチラインの両
側に存在する正、負のすべり帯域も従来のものよ
り狭くなる結果、ロー以外の変速域においてもか
なり高い伝動効率を得ることができる。

（実施例）以下、第１図〜第８図について本発明の一実施
例を説明する。

図中１は中空円筒状のケース本体、２はこのケ
ース本体１と一体に形成したベース、３はケース
本体１の入力側にボルト４により接続した入力側
ケース蓋、５はケース本体１の出力側にボルト６
により接続した中空円筒状の出力側ケース、７は
出力側ケース５にボルト８により接続した出力側
ケース蓋、９はこのケース蓋７のボス部７ａにボ
ルト１０により接続した軸受ハウジング、１１は
入力側ケース蓋３に螺合したオイルキヤツプであ
る。

本実施例においては、第１，６，７図に示すよ
うに、外周面１２ａが円筒面状に形成され、同じ
く円筒面状の内周面１２ｂを外周面１２ａに対し
て偏心させた段付き中空円筒状の偏心カム１２を
一体的に形成する。１２ｃ（第１図参照）は偏心
カム１２の段付き円筒部で、この円筒部１２ｃは
偏心カム１２の内周面１２ｂと同心に形成されて
いる。

この偏心カム１２はケース本体１および出力側
ケース５内にブツシユ１３，１４，１５を介して
回転自在に設けられ、出力側ケース５の上部に設
けた長孔５ａ（第１図参照）を介して外部から挿
入したレバー１６を偏心カム１２に螺着し、この
レバー１６を第２図の矢印Ａ，Ｂで示すように約
90゜回動操作できるようにする。１７は長孔５ａ
の両側において、ケース５と偏心カム１２との間
隙を封塞するために設けたＯリングであり、ケー
ス内の潤滑油が漏出しないようにしたものであ
る。

また１８は偏心カム１２内に回転自在に嵌装で
きるように段付き中空円筒状に形成された従動回
転体で、この従動回転体１８の内周の中間部には
第１図に示すように断面形状が楔形でリング状の
従動摩擦車１９が一体的に形成されている。２
０，２１は従動回転体１８を偏心カム１２に対し
て回転自在に支承するための軸受である。

また２２は従動回転体１８の入力側にビス２３
により一体的に結合したリング状の歯車で、２４
はカラーリング、２５はスナツプリングである。

また２６はリング状の内歯伝動歯車で、ケース
本体１内に軸受２７を介して回転自在に設けら
れ、第４，５図に示すように偏心カム１２が回動
しても常に前記歯車２２が内接噛合するように形
成されている。２８はカラーリングである。

また円盤状の遊星キヤリヤ２９と一体に形成し
た入力軸３０を入力側ケース蓋３のボス部３ａ内
に軸受３１を介して回転自在に設け、この遊星キ
ヤリヤ２９の外周部にリング状の伝動歯車３２を
軸受３３を介して回転自在に設ける。そしてこの
伝動歯車３２には前記歯車２２と同径の外歯歯車
３２ａを設けると共に、内歯歯車３２ｂを一体に
形成し、前記外歯歯車３２ａと前記内歯伝動歯車
２６に内接噛合させる。３４，３５はカラーリン
グ、３６，３７，３８，３９はスナツプリング、
４０はオイルシールである。

また入力軸３０と同心の出力軸４１の一端部４
１ａを入力軸３０の対向端部に設けた孔３０ａ内
に軸受４２を介して支承すると共に、この出力軸
４１の他端部は出力側ケース蓋７のボス部７ａお
よび軸受ハウシング９を貫通して、軸受４３を介
して回転自在に支持されている。４４，４５はス
ナツプリング、４６はオイルシールである。また
出力軸４１の入力側端部には太陽歯車４７を一体
に形成する。

また中空円筒状の駆動回転体４８をケース内の
出力軸４１に軸受４９，５０を介して回転自在に
設ける。５１は駆動回転体４８の出力側にねじに
より固定した軸受ハウジングで、５２はスナツプ
リング、５３はカラーリングで、５４は軸受４９
側に設けたカラーリングである。

そして駆動回転体４８の入力側には鍔部４８ａ
を形成し、この鍔部４８ａと前記遊星キヤリヤ２
９との間に複数個（本実施例では４個）のボルト
５５をかけ渡して設け、この各ボルト５５をそれ
ぞれ軸として遊星歯車５６を設け、この遊星歯車
５６を前記内歯歯車３２ｂと噛合させると共に、
太陽歯車４７とも噛合させる。なお５７は鍔部４
８ａの入力側に介挿したデイスタンスリング、５
８は各遊星歯車５６の軸受用ローラ、５９はこの
軸受用ローラ５８の両側に設けたワツシヤであ
る。

また駆動回転体４８の外周にすべりキー６０を
設け、このキー６０および駆動回転体４８と摺動
自在な軸筒６１を駆動回転体４８に嵌合し、この
軸筒６１と一体の円盤６２を前記従動摩擦車１９
の入力側に設ける。また軸筒６１の出力側端部の
外周にリング６３をねじ込んで固定し、このリン
グ６３の外周にすべりキー６４を設け、このキー
６４および軸筒６１に対して摺動自在な段付き軸
筒６５を、軸筒６１およびリング６３の外周に嵌
合し、この軸筒６５の入力側端板６５ａとリング
６３との間にコイルばね６６を挿入すると共に、
軸筒６５と一体の円板６５ｂを従動摩擦車１９の
出力側に設け、この円盤６５ｂと前記円盤６２で
コイルばね６６の作用により常に従動摩擦車１９
を挟圧するようにして駆動摩擦車６７を構成す
る。

また第９図は本発明の変形例を示すもので、図
中前記実施例と同一の符号は同等のものを示す。
第９図ａは駆動摩擦車と従動摩擦車とを前記実施
例と逆にしたものである。

すなわちこの場合は、両側面を円錐面状に形成
した円盤状の駆動摩擦車６７を駆動回転体４８と
一体に形成し、従動摩擦車１９は、駆動摩擦車６
７を外包する中空円筒状の従動回転体１８の内周
部において、出力軸４１の軸方向に摺動自在に設
けた２個のリングよりなる従動摩擦車１９によつ
て駆動摩擦車６７を挟圧するように構成する。６
８はその従動リングを駆動摩擦車６７に押し付け
るためのコイルばねである。

また第９図ｂは駆動摩擦車６７をＶプーリ状に
形成すると共に、従動摩擦車１９を構成する２個
のリング部材１９ａをそれぞれＶプーリ状の駆動
摩擦車６７のＶ溝の内側面に圧接するようにした
ものである。６９はこれら２個のリング部材１９
ａ間に介挿したコイルばねである。

また第９図ｃは第９図ｂに対して逆の構成にし
たものである。すなわち従動摩擦車１９をＶプー
リ状に形成すると共に、駆動摩擦車６７を駆動回
転体４８に対して軸方向に摺動自在な２個のリン
グ部材６７ａにより構成し、これらのリング部材
６７ａをそれぞれ従動摩擦車１９のＶ溝の内面に
コイルばね７０により圧接するようにしたもので
ある。

第１０図は前記第１図〜第９図の実施例が、従
動摩擦車１９を出力軸４１に対して偏心量調整自
在にしたものであるのに対して、駆動摩擦車６７
を出力軸４１に対して偏心量調整自在にしたもの
であり、この場合も作用効果は第１図〜第９図の
ものと略同様である。

図中前記符号と同一の符号は同等のものを示し
ている。そして第１０図ａは駆動摩擦車６７と従
動摩擦車１９との関係が前記第１図と同様のもの
を示しており、図中７１は内側偏心カム、７２は
外側偏心カム、７３は駆動回転体である。

また第１０図ｂ，ｃ，ｄは、駆動摩擦車６７と
従動摩擦車１９との関係が、それぞれ前記した第
９図ａ，ｂ，ｃと対応するものである。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用
を、まず第１図〜第８図の実施例について説明す
る。第２図においてレバー１６を矢印Ａの方向に
約90゜回動させると、偏心カム１２が第６図に示
すようになる。この状態では駆動摩擦車６７と従
動摩擦車１９とが同心になるため、両摩擦車６
７，１９は全周において接触し、しかも駆動摩擦
車６７の両側の円板６２，６５ｂがコイルばね６
６の作用により楔状断面状を有する従動摩擦車１
９を両側より挟圧するため、駆動摩擦車６７が回
転すれば従動摩擦車１９もほとんどすべることな
く一体的に回転する。

したがつてこの状態で入力軸３０が第２図の矢
印Ｃの方向に回転すれば、入力軸３０と一体の遊
星キヤリヤ２９、ボルト５５を介して駆動回転体
４８が第６図の矢印Ｄの方向に回転し、さらにキ
ー６０、軸筒６１、リング６３、キー６４、段付
き軸筒６５を介して駆動摩擦車６７が同じく矢印
Ｄの方向に回転し、その結果従動摩擦車１９、従
動回転体１８、歯車２２も矢印Ｄの方向に駆動摩
擦車６７とほぼ一体的に回転する。そして歯車２
２が回転すると、第４図および第８図に示すよう
に内歯伝動歯車２６を介して伝動歯車３２が歯車
２２と一体的に回転するから、結局伝動歯車３２
は入力軸３０および遊星キヤリヤ２９とほぼ一体
的に回転する。そして遊星キヤリヤ２９が回転す
れば、各遊星歯車５６も入力軸３０と一体的に公
転する結果、これらの遊星歯車５６と噛合する太
陽歯車４７も出力軸４１と共に、入力軸３０とほ
ぼ一体的に回転する。すなわちこの場合の入力軸
３０の回転と、出力軸４１の回転比は１：１であ
る。この状態が本無段変速装置の所謂ローの変速
状態である。

つぎにこのローの変速状態よりレバー１６を第
２図の矢印Ｂの方向に約90゜回動させると、偏心
カム１２が第３，７図の状態になるから、それに
伴つて駆動摩擦車６７も第３，７図に示すように
従動摩擦車１９に対して偏心する。このため駆動
摩擦車６７と従動摩擦車１９との接触部は、第
３，７図に示すＥ点付近のみになる。そしてこの
状態で入力軸３０の回転に連動して駆動摩擦車６
７が第７図の矢印Ｆの方向に回転すると、従動摩
擦車１９も矢印Ｇの方向に回転するが、この場合
両摩擦車６７，１９の摩擦伝動点Ｅまでの回転半
径に差が生ずる。すなわち第７図において駆動摩
擦車６７の中心をO₁とし従動摩擦車１９の中心
をO₂とし、O₁からＥ点までの半径をR₁とし、O₂
からＥ点までの半径をR₂とすると、R₁＜R₂とな
る。このためこの場合は、駆動摩擦車６７に対し
て従動摩擦車１９は減速されて回転することにな
る。本実施例の場合その減速比は１：0.79程度で
ある。すなわち入力軸３０の回転１に対して0.21
だけ減速することになる。

そして従動摩擦車１９が減速回転すると、従動
回転体１８、ビス２３を介して歯車２２が第４図
に矢印Ｈで示すように回転し、その結果内歯伝動
歯車２６を介して伝動歯車３２が第８図の矢印Ｉ
の方向に回転する。この場合遊星キヤリヤ２９は
入力軸３０と共に伝動歯車３２より速い速度で回
転している。このため各遊星歯車５６は、第８図
において矢印Ｊの方向に公転すると共に、矢印Ｋ
の方向に自転するから、これらの遊星歯車５６と
噛合する太陽歯車４７は入力軸３０より増速され
て回転することになる。すなわちこの遊星差動装
置は、従動摩擦車１９の減速度に比例して出力軸
４１の回転を増速する。本実施例において内歯歯
車３２ｂの歯数を60とし、太陽歯車４７の歯数を
12とすると、従動摩擦車１９の最大偏心時におけ
る出力軸４１の回転は、入力軸３０の回転を１と
した場合次の通りである。

１＋〔−（0.79−１）×60／12〕＝１＋〔−（−0.21
）×５〕＝2.05 したがつて本発明無段変速装置の第１〜８図に
示す実施例の変速比の範囲は１：１〜１：2.05で
ある。

そしてレバー１６を第２図における中間の任意
の位置にセツトすれば、前記したローからトツプ
までの間で無段の変速比が得られることになる。

また第９図および第１０図に示す変形例の場合
も作用は前記実施例と同様であるから説明は省略
する。

（発明の効果）上述のように本発明装置は摩擦伝動用に円錐車
を使用せず、入力軸３０と共に回転する駆動摩擦
車６７と圧接係合するようにした従動摩擦車１９
を入力軸３０と同心の出力軸４１に対して偏心量
調整自在にし、この駆動摩擦車６７と従動摩擦車
１９とを楔係合によつて直接接触するようにし、
特にローの変速状態においては駆動摩擦車６７と
従動摩擦車１９が同心状態で接合するようにした
から、この場合両摩擦車６７，１９は全周におい
て圧接接合する結果、すべりのない100％近くの
極めて高い伝動効率を得ることができる。

また従動摩擦車１９に対して駆動摩擦車６７が
偏心して、両摩擦車６７，１９が部分的に接合す
るロー以外の変速状態になつても、両摩擦車にお
ける摩擦伝動接点Ｅのピツチライン径の比は１：
２より近接したものとなるから、摩擦伝動接触線
が前記のピツチライン上にかなり長く形成される
と共に、ピツチラインの両側に存在する正、負の
すべり帯域も従来のものより狭くなる結果、ロー
以外の変速域においてもかなり高い伝動効率を得
ることができる。

したがつて本発明によれば、構造が比較的簡単
で、変速幅が大きく、特にローの状態での伝動効
率が極めて高い無段変速装置を比較的安価に提供
することが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
の入力軸側より見た正面図、第３図は第１図の
−線によつて一部を断面で示すトツプの変速状
態時の平面図、第４図は第１図の−線による
部分断面図、第５図は第４図をトツプの変速状態
に切り換えた断面図、第６図は第１図の−線
による部分断面図、第７図は第３図の−線に
よる部分断面図、第８図は第１図の−線によ
る部分断面図、第９図ａ，ｂ，ｃは本発明装置の
変形例を一部断面で示す側面図、第１０図ａ，
ｂ，ｃ，ｄは他の変形例を一部断面で示す側面図
である。１……ケース本体、２……ベース、３……入力
側ケース蓋、５……出力側ケース、７……出力側
ケース蓋、１２……偏心カム、１６……レバー、
１８……従動回転体、１９……従動摩擦車、２２
……歯車、２６……内歯伝動歯車、２９……遊星
キヤリヤ、３０……入力軸、３２……伝動歯車、
４１……出力軸、４７……太陽歯車、４８……駆
動回転体、５５……ボルト（軸）、５６……遊星
歯車、６０……すべりキー、６１……軸筒、６３
……リング、６４……すべりキー、６５……軸
筒、６６……コイルばね、６７……駆動摩擦車、
６８……コイルばね。

Claims

【特許請求の範囲】

１入力軸と一体的に形成した遊星キヤリヤを駆
動回転体と一体的に結合すると共に、入力軸と同
心に設けた出力軸に対して偏心量調整自在にした
従動回転体を設け、前記駆動回転体と一体的に回
転するようにした駆動摩擦車と、前記従動回転体
と一体的に回転するようにした従動摩擦車とを圧
接係合するようにし、前記従動回転体に一体的に
形成した外歯歯車をケースに対して回転自在に設
けた内歯伝動歯車と噛合させ、この内歯伝動歯車
に外歯歯車を介して噛合するようにした伝動歯車
の内歯歯車に、前記遊星キヤリヤに枢支した遊星
歯車を噛合させると共に、この遊星歯車と前記出
力軸と一体的に形成した太陽歯車とを噛合させて
出力を取り出すようにしたことを特徴とする無段
変速装置。