JPH03265747A - 無段変速機 - Google Patents

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） この発明は、無段変速機に関するものである。

（従来の技術） 第４図は従来の無段変速機の要部を示すものである。３
０はドライブシャフト、３１は固定プーリ片、３２はド
ライブシャフト３０にスライド可能に取付けられた可動
プーリ片、３３はＶベルトである。そして、可動プーリ
片３２はカップリング３４を介して推力伝達機構に連繋
されている。

すなわち、推進用電動モータ３５にて駆動されるスクリ
ュースライダーシャフト３６は前記ドライブシャフト３
０と同軸で配置されており、このシャフト３６のねじ軸
部分にはストッパ３７によって回り止めされたスライダ
ー３８がねじ嵌合しである。しかして、推進用電動モー
タ３５の正逆いずれかの回転によりスクリュースライダ
ーシャフト３６が回転すると、スライダー３８が前進あ
るいは後退し、これによってカップリング３４を介して
可動プーリ片３２が変位し、両プーリ片間の間隔を調整
して変速動作が行われる。

但し、可動プーリ片３２はＶベルト３３からの反力を受
けるため、スライダー３８には後退方向の力が作用する
ことになるが、これによってスクリュースライダーシャ
フト３６が逆転しないようにスクリュースライダーシャ
フト３６のねじのリード角は予め小さく設定されている
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来の無段変速機にあっては、
スライダー３８にＶベルトの反力に基づいて後退方向の
力か作用した状態でモータ３５を駆動させる場合、ねじ
嵌合部分での摩擦力を上回る駆動力が必要となるため、
モータ３５に対する負担が大きく電力消費も増す、とい
う問題点がある。

そこで、本発明はモータに対する負担の軽減を簡易な構
造で達成することができる無段変速機を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は固定プーリ片と
この固定プーリ片に対し軸方向への変位可能に対向しか
つ推力伝達機構に連繋される可動プーリ片とからなるベ
ルト式の無段変速機において、 前記推力伝達機構は駆動用の可逆回転可能なモータと、
このモータに接続され前記可動プーリ片の軸心と平行に
配置されたスクリュースライダーシャフトと、このスク
リュースライダーシャフトに対しボールねじ機構を介し
て嵌合されることで前記可動プーリ片を前後進させるス
ライダーと、前記スクリュースライダーシャフトの途中
に介在されたセルフロック機構とを締えてなり、このセ
ルフロック機構は、前記スクリュースライダーシャフト
に固着されるアイドラハブと、同シャフトに遊嵌され前
記ベルトからの反力によりてシャフトに軸方向の負荷が
作用した場合に前記固着側のアイドラハブによって固定
壁面に押付けられて負荷を保持するフリーアイドラハブ
と、これら両アイドラハブの外周に巻着されシャフトの
回転によって前記固着側のアイドラハブとフリーアイド
ラハブとをロック状態あるいはフリー状態にするばねと
を有して構成されることとしたのである。

（作用） したがって、上記の構成によれば可動プーリ片にベルト
からの反力が作用すると、この負荷はスライダーを介し
てシャフトに作用する。これにより、フリーアイドラハ
ブが固定壁面に押付けられた状態となるとともに、スラ
イダーとのボールねし機構を介しての嵌合を通じてシャ
フトが微小量、角変位する。これにより、ばねが両アイ
ドラハブを締め付けてロック状態となるため、シャフト
は回転不能な状態となるため、負荷がモータ側に作用す
ることがない。しかし、モータの駆動によってシャフト
に回転力が伝達されると、フリーアイドラハブと切り離
れて、つまりフリーアイドラハブは負荷を保持したまま
で上記のロック状態が解除されるため、スライダーが前
後進して変速動作がなされる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した実施例を図面にしたかって詳
細に説明する。

第１図は本例の無段変速機の要部を示すものであり、図
中１は図示しない駆動源に接続されたドライブシャフト
であり、その軸端部寄りには固定プーリ片２が固着され
るとともに、この固定プーリ片２と共にプーリ１７を構
成する可動プーリ片３が軸方向に沿って変位可能に嵌着
されている。

但し、１８はＶベルトであり、またドライブシャフト１
の軸端にはストッパ４が取付けられて可動プーリ片３の
ストロークを規制している。そして、可動プーリ片３の
側面の外周側にはカップリング５が取付けられており、
ボールベアリング６を介して訳述する推力伝達機構Ｓと
連繋されている。

推力伝達機構Ｓの駆動源としての正逆回転可能な電動モ
ータ７には出力軸８が接続され、かつその端部には小ギ
ヤ９が嵌着され、さらにこの小ギヤ９はスクリュースラ
イダーシャフト１０（以下、単にシャフト１０と言う）
の軸端に嵌着された大ギヤ１４と噛み合っている。シャ
フト１０の先端側は所定範囲に亘ってねじ軸部１０ａが
形成されて、スライダー１１内へ挿入されている。スラ
イダー１１は図示はしないが適当な回り止め手段によっ
て軸方向への変位が許容された状態で回り止めがなされ
ている。そして、スライダー１１の一方の側面の中心部
には円筒状のボス部１１ａが立設されており、第２図に
示すように、シャフト１０とはボールねじ機構を介して
ねじ嵌合している。

すなわち、ボス部１１ａの内壁面にはシャフト１０側の
ねじと同一位置におねじあるいはめねじが形成され、こ
の間に生じる溝には多数個の金属球１２が組込まれ、さ
らにこれら金属球１２が循環できるように、ボス部１１
ａの壁内には戻り溝１３が設けられている。さらに、ボ
ス部り１ａ内にはグリースが入れられており、これらに
よってスライダー１１とシャフト１０との間の摩擦は非
常に小さいものとなっており、スライダー１１に対して
軸方向の外力が作用すると、シャフト１０は容易に回転
することができるようになっている。

また、シャフト１０において、大ギヤ１４とねじ軸部１
０ａとの間にはスライダー１１に軸方向の外力が作用し
た場合にシャフト１０の回転を規制したりあるいは解除
したりするためのセルフロック機構りが介在されている
。このセルフロック機構りは固定されたケーシング１５
内に収納され、シャフト１０を回転可能に貫挿している
。また、ケーシング１５内においてシャフト１０には３
個のアイドラハブＡｔ−Ａ３が組付けられている。

このうち、中央のアイドラハブＡ２はシャフト１０に固
定されているが、その両側のものはそれぞれ遊転可能に
嵌合されてフリーアイドラノ＼ブＡｌ。

Ａ３となっており、かつ中央のアイドラハブＡ２との間
には共にニードルベアリング（図示しない）が介在され
ている。また、両フリーアイドラノ＼ブＡＩ、Ａ３はケ
ーシング１５の内壁面に微小な隙間を保有して対向して
おり、シャフト１０が軸方向へ微小変位した場合にはこ
れに伴う中央のアイドラハブＡ２の変位によって変位し
た側のアイドラハブＡｔ（ＡＩ）を対向するケーシング
１５の内壁面に押し付けてこの間の摩擦力によってケー
シングと一体化するようにしている。

さらに、これらアイドラハブＡｔ−Ａ３の外周にはコイ
ルばね１６がほぼ密着状態で巻き付けられており、その
両端は両フリーアイドラ／＼ブＡｔ。

Ａ３に結着されている。但し、コイルばね１６は矩形断
面のものが使用されており、各アイドラハブＡ１〜Ａ３
との接触面積の拡大が図られている。

このコイルばね１６はアイドラハブＡｌ−Ａ３をロック
したりあるいはフリーにしたりする役割を果たすもので
ある。すなわち、コイルばね１６の作用を第３図に基づ
いて説明すると、シャフト１０に対して図示Ｔ１方向の
トルク（スライダー１１を後退させる方向へモータ７が
回転した場合）が作用した場合は、ばね１６の巻き方向
の関係から、ばね１６は図示左側のフリーアイドラノ＼
ブＡ１と中央のアイドラハブＡ２の左側の一部を締付け
て両アイドラハブＡｌ、Ａ２をロック状態にするが、図
示右側のアイドラハブＡ３および中央のアイドラハブＡ
２の右側の一部は逆に緩められフリーな状態となる。そ
して、上記とは逆方向のトルクが作用した場合（スライ
ダー１１を前進させる方向ヘモ−タフが回転した場合）
には、ロック状態あるいはフリーな状態となるアイドラ
ハブの組合わせが上記と逆の関係となる。

次に、上記のように構成された本例の作用効果を説明す
る。

ドライブシャフト１の駆動によりプーリ１７が回転する
間、可動プーリ片３にはＶベルト１８からの反力が作用
する。この反力が大きい場合には可動プーリ片３が押さ
れて僅かに後退する。これに伴い、カップリング５を介
してスライダー１１と共にシャフト１０全体が微小量、
後退する。この軸変位の結果、セルフロック機構りの内
部にお　０ いては、同シャフト１０に固定されている中央のアイド
ラハブＡ２が左側のアイドラハブＡｔをケーシング１５
の内壁面に押し付ける。その一方で、スライダー１１の
後退変位によってシャフト１０は第３図に示すＴ１方向
へ微小量、角変位する。

この結果、前述したように、左側と中央のアイドラハブ
Ａｌ、Ａ２がコイルばね１６によって締め付けられるこ
とになる（ロック状態）。したがって、シャフト１０は
回転不能な状態となり、スライダー］−１自体の後退が
規制される。つまり、定常運転時において不用意なレシ
オ変化が生じることは、これによって未然に回避される
。

次に、こうしたスライダー１１に負荷が作用した状態に
おいて電動モータ７を駆動させ変速動作を行わせる場合
について説明する。

まず、スライダー１１を前進させるような変速動作につ
いて説明すると、この場合には上述したように、セルフ
ロック機構りの内部では左側と中央のアイドラハブＡ　
Ｌ、Ａ２がロック状態にある。この状態において、電動
モータ７が駆動し大小の両１ ギヤ９，１４の噛み合いを通じてシャフト１０が回転す
ると、その回転方向は第３図に示すＴＩとは逆方向とな
るため、コイルばね１６は上記のロック状態にある両ア
イドラハブＡ　ｌ、Ａ２を緩め、中央のアイドラハブＡ
２は右側のアイドラハブＡ３とのロック状態へと移行す
る。つまり、中央のアイドラハブＡ２はケーシング１５
の内壁面に抑し付けられて固定状態にある左側のアイド
ラハブＡＩとは切り離されるため、モータ７から伝達さ
れる駆動力によってシャフト１０は回転し、プーリ１７
に対して変速動作を行わせる。しかして、可動プーリ片
３からの反力によって左側のアイドラハブＡｔとケーシ
ング１５との間には押し付けられることによる摩擦力が
生じているが、電動モータ７はこのアイドラハブＡＬと
は無関係にシャフト１０を回転させることができるため
、すなわち上記の摩擦力を越えるトルクを必要としない
ため、モータ７に対する負担は従来よりも軽くてすむ。

次に、スライダー１１を後退させるような変速動作につ
いて説明すると、左側のアイドラハブＡ２ １はケーシング１５の内壁面に押し付けられ、この間に
生じる摩擦力がスライダー１１の後退に伴うシャフト１
０の回転力を上回っているため、シャフト１０が回転し
なかったが、モータ７が駆動するとシャフト１０に対し
て同方向への回転力を助勢するため、シャフト１０は上
記の摩擦力を上回って回転することができる。すなわち
、この場合においても、モータ７単独でケーシング１５
とアイドラハブとの摩擦力を上回るトルクを必要としな
いため、同モータ７に対する負担を軽減し、消費電力の
軽減が遠戚される。

なお、■ベルト１８からの反力が小さい場合にはスライ
ダー１１、シャフト１０全体の変位がないため、左側の
アイドラハブＡｔの押し付けおよびコイルばね］６の締
め付けがないため（フリー状態）、シャフト１０は容易
に回転することができ、スライダー１１の変位によって
変速動作がなされる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によればシャフトにセルフロック
機構を介在させるという簡易な構成によりながら、ベル
トからの負荷がモータ側に伝達されないため、モータに
対する負担を軽減させることができる。また、定常運転
時においてはシャフトが回転不能な状態となっているた
め、不用意なレシオの変化を未然に回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本例無段変速機の概略の構成を示す正面図、第
２図はシャフトとスライダーの噛み合い部分を示す断面
図、第３図はコイルばねと各アイドラハブとの関係を説
明するための説明図、第４図は従来の無段変速機の概略
の構成を示す正面図である。 ２・・・固定プリー片 ３・・・可動プーリ片 ７・・・電動モータ １０・・・シャフト １１・・・スライダー １５・・・ケーシング １６・・・コイルばね ］　３ ４ Ｓ・・・推力伝達機構 Ｌ・・・セルフロック機構 Ａ１−Ａ３・・・アイドラハブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固定プーリ片とこの固定プーリ片に対し軸方向への変位
   可能に対向しかつ推力伝達機構に連繋される可動プーリ
   片とからなるベルト式の無段変速機において、 前記推力伝達機構は駆動用の可逆回転可能なモータと、
   このモータに接続され前記可動プーリ片の軸心と平行に
   配置されたスクリュースライダーシャフトと、このスク
   リュースライダーシャフトに対しボールねじ機構を介し
   て嵌合されることで前記可動プーリ片を前後進させるス
   ライダーと、前記スクリュースライダーシャフトの途中
   に介在されたセルフロック機構とを備えてなり、 このセルフロック機構は、前記スクリュースライダーシ
   ャフトに固着されるアイドラハブと、同シャフトに遊嵌
   され前記ベルトからの反力によってシャフトに軸方向の
   負荷が作用した場合に前記固着側のアイドラハブによっ
   て固定壁面に押付けられて負荷を保持するフリーアイド
   ラハブと、これら両アイドラハブの外周に巻着されシャ
   フトの回転によって前記固着側のアイドラハブとフリー
   アイドラハブとをロック状態あるいはフリー状態にする
   ばねとを有して構成されることを特徴とする無段変速機
   。