JPH03181646A

JPH03181646A - 摩擦式無段変速装置

Info

Publication number: JPH03181646A
Application number: JP31917989A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sagata; 嵯峨田　信; Kiyoshi Nabeya; 鍋谷　潔
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-08-07
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2654209B2

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、主軸の周囲に、該主軸の軸心を中心として公
転駆動される複数のテーパーコーン状駆動回転体を配置
すると共に、これら駆動回転体に亘って軸心方向にシフ
ト可能な変速部材を接触してある摩擦式無段変速装置に
関する。

〔従来の技術〕

前述した摩擦式無段変速装置は、駆動回転体を自転駆動
し、これに接するシフト自在な従動輪体を回転するよう
にして、この従動輪体から出力する構造と、駆動回転体
をシフト自在で回転しないシフト輪体に接して自転を伴
う公転駆動し、出力用の従動回転体を駆動回転体に接触
させる構造とに大別でき、後者の例としては、以前に本
出願人が出願した特願平１−１６１４００号公報で示さ
れたものが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記提案技術では、駆動回転体を自転自在に支持するキ
ャリアを主軸に遊外嵌すると共に、そのキャリアに人力
ギヤを形成してあり、従動回転体の出力を主軸に固定外
嵌した出力ギヤから取り出せるように構成されている。

つまり、この変速装置を従動装置として設定するには入
力・出力共にギヤ連動する必要があった。

摩擦式無段変速装置は接触摩擦力で動力を伝達するもの
であるから、接触面のすべりによる内部摩擦損失が存在
し、このこと故に、ギヤ式のミッション装置等に比べて
伝達効率の点における不利がある。

従って、装置としての伝達効率を向上するには、無段変
速のための接触部以外における損失を極力無くすことも
重要である。

そこで本発明は、摩擦式無段変速装置の入力および出力
のためのギヤ連動を省略可能とすることによって、その
ギヤ駆動による抵抗を減じて伝達効率の向上を図ること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するため本発明は、冒頭に記載した摩擦
式無段変速装置において、前記駆動回転体を自転自在に
支承するキャリアを、前記主軸と同一の回転軸心を有す
る状態でミッションケースに回転自在に支持し、かつ、
そのキャリアの中心ボス部を前記ケース外部へ露出して
回転入力部を形成すると共に、前記主軸の一側端部を前
記キャリアの中心ボス部に相対回転自在に支承してある
ことを特徴構成とする。

〔作　用〕

前記構成によれば ■　動力の入力部であるキャリアのボス部がケース外に
露出しているので、この露出ボス部へギヤ連動機構等を
介することなく直接原動側の軸部を軸伝動することがで
きるようになる。かつ、従動回転体と一体回転する主軸
のキャリア挿入端と反対側の端部をケース外へ貫通突出
して軸伝動可能とすれば、この摩擦式無段変速装置への
入力および出力に必要であったギヤ連動が不要となり、
その分の機械的損失を軽減することが可能となる。

◎　キャリアのボス部と主軸とが、言い換えると入力軸
と出力軸とが同一軸心状となるので、エンジンの出力軸
に前記中心ボス部を連結すると、その変速後の出力軸を
エンジンの出力軸心上において取り出すパワーユニット
装置として利用できるので、例えば変速機構を持たない
もの、もしくは有段変速機構を有した機械装置の伝動構
造における単一の伝動軸（例えば運搬車におけるプロペ
ラシャフト等）に換えて前記構成の摩擦式無段変速装置
を追加設定することが可能となる。

〔発明の効果〕

従って、キャリアが主軸と同一の軸心周りで回転するこ
とに着目し、■の作用によって、入力および出力に要し
ていたギヤ連動構造をなくせたので、その針装置として
のコンパクト化及び伝達効率の向上が実現できたと共に
、◎の作用により、作業車等における従来機種へ摩擦式
無段変速装置を追加設定可能になる利点がある。

さらに、入力または出力をギヤ連動することも可能であ
るから、その場合には伝達効率の代わりに設計の自由度
が向上するのである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、ケース（１）に対し、その両端が
ベアリング（２）、　（２）、　（４）を介して支持さ
れる出力軸を兼る主軸（３）を設けると共に、この主軸
（３）に対して回転入力部（Ｂ）が一体内に形成された
キャリア（５〉を遊転支承し、キャリア（５）に形成し
た保持部（５ａ）・・に対して、その支軸（６〉が保合
支持される３つのテーパコーン（７）・・を設け、これ
らテーパコーン（７）の大径側に接触するディスク状の
回転体（８）、及び、この回転体（８）とテーパコーン
（７）との接触圧を調節する自動調圧機構（Ａ）夫々を
主軸（３）と同軸芯に設け、又、主軸（３）の軸芯（Ｐ
）と平行するロッド（９）に沿って位置調節自在に構成
され、かつ、夫々のテーパコーン（７）・・に接触する
リング状の変速部材（１０）、及び、テーパコーン（７
）・・夫々の小径側に形成された環状凹部（７ａ）に接
する突出縁（ｌｌａ）を有し、かつ、主軸（３〉に遊転
支承する支持部材（１１）夫々を設け、更に、主軸（３
）の反入力部（Ｂ）側端に出力部（１２）を設けて摩擦
式の無段変速装置が構成されている。

又、この変速装置では前記入力部（Ｂ）となる中心ボス
部（５Ｃ）が形成された部位のキャリア基部（５Ａ）と
主軸（３）との間に前記ボールベアリング（２）、　（
２）を配し、前記支持部材（１１）と主軸（３）との間
、支持部材（１１）とキャリア（５〉との間夫々にニー
ドルベアリング（１６）、及び、スラストベアリング（
１７）を配してあり、前記自動調圧機構（Ａ）は第１図
及び第３図に示す如く、前記軸芯（Ｐ）に沿ってスライ
ド移動自在、かつ、トルク伝動可能に主軸（３）に対し
て外嵌する伝動部材（１８）、及び、この伝動部材（１
８）に形成した複数のカム面（１８ａ）と、回転体（８
）のスリーブ部（８ｓ）に形成した複数のカム面（８ａ
）とに挾み込まれるボール（１９）、及び、初期圧設定
用のコイルバネ（２０）夫々を有して成り、この自動調
圧機構（Ａ）は負荷が増大するほど、ボール（１９）・
・がカム面（１８ａ）、　（８ａ）に乗り上げる結果、
回転体（８）をテーパコーン（７）に対して、より強く
圧接するようになっている。

前記キャリア（５）は前記キャリア基部（５Ａ）および
キャリア本体（５Ｂ）とから成る。

第２図に示すように、前記キャリア本体（５Ｂ）は前記
テーパコーン（７）を貫通する状態の支軸（６）の上下
貫通突出部（６Ａ）、　（６Ｂ）を各部の板金製で皿状
の第１および第２支持部（１３）、　（１４）で支持す
ると共に、これら両支持部（１３）、　（１４）を３本
のピン（１５）で相対固定して構成してあり、第１支持
部（１３）をキャリア基部（５Ａ）にボルト止めして一
体化したキャリア（５）を構成してある。

前記支軸（６）はニードルベアリング（２７）、　（２
７）でもってテーパーコーン（７）を回転自在に支承す
ると共に、その両端を平坦面（２１）・・に形威し、バ
ーリング加工によって前記平坦面（２Ｉ）・・に嵌り合
う形状の切欠き溝である前記保持部（５ａ）・・に対し
て広い面で接するようにしてある。

そして、この変速装置ではキャリア（５）の中心ボス部
（５Ｃ）に対して動力を伝える状態において、変速部材
（１０）を変速操作域（Ｓ）内で操作した場合には、変
速部材（１０）が接触する位置におけるテーパコーン（
７）の回転軸芯からの半径が変化することから、つまり
、変速部材（１０）が接触する位置におけるテーパコー
ン（７）の円周長さが変化することから、キャリア（５
）を単位量だけ回転させた際においては、変速部材（１
０）の内面に追従して回転するテーパコーン（７）の回
転量が変化することとなり、このテーパコーン（７）か
ら動力が伝えられる回転体（８〉の回転速度はキャリア
（５）の回転速度に対して変化し、この結果、中心ボス
部（５Ｃ）と同軸心状の主軸（３）から無段階に走行用
の変速動力が取出されるのである。

しかも、この変速装置では第３図に示すように、テーパ
コーン（７）に対する回転体（８〉の接触圧を（Ｆｌ）
、テーパコーン（７）に対する変速部材（ｌＯ）の接触
圧を（Ｆ２）と夫々決めた場合に、前記支持部材（１１
）のテーパコーン（７）に対する接触位置を、前記２つ
の接触圧（Ｆｌ）、　（Ｆ２）に起因してテーパコーン
（７）に作用するモーメントを相殺し得る部位に設定し
てあることから、支持部材（１１）のテーパコーン（７
）に対する接触圧を（Ｆ、〉と決め、一方の保持部（５
ａ）を中心と決めた場合には、ＦｌＸ　ｌ　＋＋Ｆｓｘ　１　ｓ　　Ｆ２Ｘ　ｌ　ｚ　
＝　０が戊り立ってモーメントのつり合いが維持され、又、夫々ベクトル（Ｆ　ｌ）、　（Ｆｚ　）、（Ｆａ　
）は第４図のように閉じることになる。

因みに、この変速装置では支持部材（１１）の突出縁（
ｌｌａ）をテーパコーン（７）の環状凹部（７ａ）に嵌
め込んでいるの、前記変速部材（ｌＯ）の位置を変更し
た場合には、テーパコーン（７）の姿勢が僅かに変化す
ると同時に、突出縁（ｌｌａ）の環状凹部（７ａ）に対
する押圧方向が、モーメントのつり合い方向に変化する
ことで極めて短時間のうちに安定状態に達し、更に、負
荷が変化した場合のように、回転体（８〉とテーパコー
ン（７）との接触圧が変化した場合にも、この接触圧に
４比例した圧力が支持部材（１１）からテーパコーン（７
）に作用するのでモーメントのつり合い状態は維持され
るのである。

〔別実施例〕

第６図に示すように、本実施例におけるキャリア基部（
５Ａ）外周にギヤ（２３）を形成し、このギヤ（２３）
と咬合する受動ギヤ（２２）を固定した伝動軸（２５）
を設けることにより、この変速されない伝動軸（２５）
をＰＴＯ軸として使用する作業車用の変速装置として構
成しても良い。この場合、中心ボス部（５Ｃ）にはエン
ジン（Ｅ）のクランク軸（２６）が連結され、主軸（３
）は走行用の駆動軸として使用されるのである。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る摩擦式無段変速装置の実施例を示し
、第１図は該装置の構造を示す断面図、第２図はキャリ
ア本体の構造を示す分解斜視スライド、第３図はテーパ
コーンに作用する力を表す図、第４図はベクトルを表す
図、第５図は自動調圧機構の構造を表す断面図、第６図
は別実施例を示す断面図である。（１）・・・・・・ミッションケース、（３）・・・・
・・主軸、（５）・・・・・・キャリア、〈７）・・・
・・・駆動回転体、（１０）・・・・・・変速部材、（
５Ｃ〉・・・・・・中心ボス部、（Ｂ）・・・・・・回
転入力部。

Claims

【特許請求の範囲】

主軸（３）の周囲に、該主軸（３）の軸心を中心として
公転駆動される複数のテーパーコーン状駆動回転体（７
）を配置すると共に、これら駆動回転体（７）に亘って
軸心方向にシフト可能な変速部材（１０）を接触してあ
る摩擦式無段変速装置であって、前記駆動回転体（７）
を自転自在に支承するキャリア（５）を、前記主軸（３
）と同一の回転軸心を有する状態でミッションケース（
１）に回転自在に支持し、かつ、そのキャリア（５）の
中心ボス部（５Ｃ）を前記ケース（１）外部へ露出して
回転入力部（Ｂ）を形成すると共に、前記主軸（３）の
一側端部を前記キャリア（５）の中心ボス部（５Ｃ）に
相対回転自在に支承してある摩擦式無段変速装置。