JPH0248782B2

JPH0248782B2 - Mudanhensokusochi

Info

Publication number: JPH0248782B2
Application number: JP11716087A
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: JPS63285360A

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、摩擦車式無段変速機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
くなるために、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、外歯歯車と内歯歯車を有するリングギヤを入
力軸と一体的に形成し、この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、前記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駆動回転体と一体的に形成し
た外歯歯車を前記内歯伝動歯車と常に噛合するよ
うにし、この駆動回転体を一体的に回転するよう
にした駆動摩擦車と、前記出力軸に回転自在に嵌
装した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、この従動
回転体と一体的に設けた遊星キヤリヤに枢支した
遊星歯車を前記リングギヤの内歯歯車と噛合させ
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
〓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駆動回
転体で、この駆動回転体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
駆動摩擦車１９が一体的に形成されている。２
０，２１は駆動回転体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は駆動回転体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。

また前記歯車２２と同径の外歯歯車２９ａと内
歯歯車２９ｂを有するリングギヤ２９を円板部３
０ａを介して入力軸３０と一体に形成し、この入
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、外歯歯車２９ａ
を内歯伝動歯車２６と噛合させる。３２，３３は
カラーリング、３４，３５はスナツプリング、３
６はオイルシールである。

また入力軸３０と同心の出力軸３７の一端部３
７ａを入力軸３０の対向端部に設けた孔３０ａ内
に軸受３８を介して支承すると共に、この出力軸
３７の他端部は出力側ケース蓋７のボス部７ａお
よび軸受ハウジング９を貫通して、軸受３９を介
して回転自在に支持されている。４０，４１はス
ナツプリング、４２はオイルシールである。また
出力軸３７の入力側端部には太陽歯車４３を一体
に形成する。

また中空円筒状の従動回転体４４をケース内の
出力軸３７に軸受４５，４６を介して回転自在に
設ける。４７はビス４８により従動回転体４４と
一体に結合した軸受ハウジングを兼ねる遊星キヤ
リヤで、この遊星キヤリヤ４７の入力側には複数
個（本実施例では第８図に示すように４個）の軸
４９によりそれぞれ遊星歯車５０が枢支されてお
り、これらの遊星歯車５０は前記リングギヤ２９
の内歯歯車２９ｂと噛合すると共に、太陽歯車４
３とも噛合するように構成されている。５１は軸
４９の外周部に設けた軸受用ローラ、５２は各軸
４９の入力側に嵌装したリングプレート、５３は
ワツシヤ、５４は軸受４５を止めるスナツプリン
グ、５５は軸受４６を止めるスナツプリング、５
６は軸受３９，４６間に介挿したカラーリングで
ある。

また従動回転体４４の外周にすべりキー５７を
設け、このキー５７および従動回転体４４と摺動
自在な軸筒５８を従動回転体４４に嵌合し、この
軸筒５８と一体の円板部５８ａを前記駆動摩擦車
１９の入力側に設ける。また軸筒５８の出力側端
部の外周にリング５９をねじ込んで固定し、この
リング５９の外周にすべりキー６０を設け、この
キー６０および軸筒５８に対して摺動自在な段付
き軸筒６１を、軸筒５８およびリング５９の外周
に嵌合し、この軸筒６１の入力側端板６１ａとリ
ング５９との間にコイルばね６２を挿入すると共
に、軸筒６１と一体の円板部６１ｂを駆動摩擦車
１９の出力側に設け、この円板部６１ｂと前記円
板部５８ａでコイルばね６２の作用により常に駆
動摩擦車１９を挟圧するようにして従動摩擦車６
３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
した円盤状の従動摩擦車６３を従動移転体４４と
一体に形成し、駆動摩擦車１９は、従動摩擦車６
３を外包する中空円筒状の駆動回転体１８の内周
部において、出力軸３７の軸方向に摺動自在に設
けた２個のリングよりなる駆動摩擦車１９によつ
て従動摩擦車６３を挟圧するように構成する。６
４はその駆動リングを従動摩擦車６３に押し付け
るためのコイルばねである。

また第９図ｂは従動摩擦車６３をＶプーリ状に
形成すると共に、駆動摩擦車１９を構成する２個
のリング部材１９ａをそれぞれＶプーリ状の従動
摩擦車６３のＶ溝の内側面に圧接するようにした
ものである。６５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。すなわち駆動摩擦車１９をＶプー
リ状に形成すると共に、従動摩擦車６３を従動回
転体４４に対して軸方向に摺動自在な２個のリン
グ部材６３ａにより構成し、これらのリング部材
６３ａをそれぞれ駆動摩擦車１９のＶ溝の内面に
コイルばね６６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、駆
動摩擦車１９を出力軸３７に対して偏心量調整自
在にしたものであるのに対して、従動摩擦車６３
を出力軸３７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は従動摩擦車６３と駆
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６７は内側偏心カム、６８は
外側偏心カム、６９は従動回転体である。

また第１０図ｂ，ｃ，ｄは、従動摩擦車６３と
駆動摩擦車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１９と従
動摩擦車６３とが同心になるため、両摩擦車１
９，６３は全周において接触し、しかも駆動摩擦
車１９の両側の円板部５８ａ，６１ｂがコイルば
ね６２の作用により楔状断面形状を有する駆動摩
擦車１９を両側より挟圧するため、駆動摩擦車１
９が回転すれば従動摩擦車６３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と一体のリ
ングギヤ２９も第８図の矢印Ｄの方向に入力軸３
０と一体に回転する。このためリングギヤ２９の
外歯歯車２９ａを介して内歯伝動歯車２６に回転
が伝わり、さらに内歯伝動歯車２６および歯車２
２を介して駆動回転体１８も入力軸３０と一体的
に回転する。そして駆動回転体１８が回転すれ
ば、駆動摩擦車１９および従動摩擦車６３を介し
て従動回転体４４およびそれと一体の遊星キヤリ
ヤ４７も入力軸３０とほぼ一体的に回転する。そ
してこの場合リングギヤ２９も入力軸３０と一体
に回転しているから、遊星キヤリヤ４７が回転す
れば、各遊星歯車５０は入力軸３０と一体的に公
転する。このため遊星歯車５０と噛合する太陽歯
車４８も出力軸３７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３７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１９も第３，７図に示すように
従動摩擦車６３に対して偏心する。このため駆動
摩擦車１９と従動摩擦車６３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１
９が第７図の矢印Ｆの方向に回転すると、従動摩
擦車６３も矢印Ｇの方向に回転するが、この場合
両摩擦車１９，６３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１９の中心をO₁とし、従動摩擦６３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１９に対し
て従動摩擦車６３は増速されて回転することにな
る。本実施例の場合その増速比は１：1.27程度で
ある。すなわち入力軸３０の回転１に対して0.27
だけ増速することになる。

そして従動摩擦車６３が増速回転すると、第１
図に示すキー５７、従動回転体４４を介して遊星
キヤリヤ４７が第８図に矢印Ｈで示すようにリン
グギヤ２９の矢印Ｄの回転より増速されて回転す
る。このため各遊星歯車５０は、第８図において
矢印Ｈの方向に公転すると共に、矢印Ｉの方向に
自転するから、これらの遊星歯車５０と噛合する
太陽歯車４３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６３の増速度に比例して出力軸３７の回
転を増速する。

本実施例においてリングギヤ２９の内歯歯車２
９ｂの歯数を60とし、太陽歯車４３の歯数を12と
すると、駆動摩擦車１９の最大偏心時における出
力軸３７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。

1.27＋（1.27−１）×60／12＝1.27＋0.27×５＝1.27＋1.35＝2.62 すなわち本無段変速装置の変速比の範囲は１〜
2.62であつてもきわめて広い。

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
までの間の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１９を入力軸３０と同心の出力軸３７に対して
偏心量調整自在にし、この駆動摩擦車１９と従動
摩擦車６３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
１９と従動摩擦車６３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１９，６３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６３に対して駆動摩擦車１９が
偏心して、両摩擦車１９，６３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、変速幅が非常に大きく、特にロー状態での伝
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……駆動回転体、１９……駆動摩擦車、２２
……歯車、２６……内歯伝動歯車、２９……リン
グギヤ、３０……入力軸、３７……出力軸、４３
……太陽歯車、４４……従動回転体、４７……遊
星キヤリヤ、５０……遊星歯車、５７……すべり
キー、５８……軸筒、５９……リング、６０……
すべりキー、６１……段付き軸筒、６２……コイ
ルばね、６３……従動摩擦車。

Claims

【特許請求の範囲】

１外歯歯車と内歯歯車を有するリングギヤを入
力軸と一体的に形成し、この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、前記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駆動回転体と一体的に形成し
た外歯歯車を前記内歯伝動歯車と常に噛合するよ
うにし、この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、前記出力軸に回転自在に嵌
装した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、この従動
回転体と一体的に設けた遊星キヤリヤに枢支した
遊星歯車を前記リングギヤの内歯歯車と噛合させ
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。