JPH0328557A - 無段変速装置 - 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〕 本発明は無段変速装置に関し、詳しくは、テーバコーン
を有して成る摩擦式の無段変速装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、上記のようにテーバコーンを有した無段変速装置
としては、特開昭６２−２７０８５８号公報に示される
ものが存在し、この引例ではキャリアに対してテーパコ
ーンを遊転自在に支持すると共に、テーパコーンに接触
するリング状の変速部材と、テーパコーンの回転力を取
出す内歯ギャを有して或り、伝動時には変速部材のテー
／＜２−ンに対する位置の調節によって、キャリアに伝
えられる動力と内歯ギャから取出される動力との相対速
度を無段階に調節できるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、前記引例について考察するに、前記引例では、
テーパコーンと変速部材とを適当な圧力で接触させ得る
ように、テーパコーンが揺動軸を介しキャリアに対して
揺動自在に支持され、しかも、キャリアに動力を伝える
軸には、変速部材から離間する方向へのテーバコーンの
揺動を阻止する規制部材がテーパコーンに接触する状態
で外嵌されている。

しかし、この引例の構造では、前記変速部材の位置を調
節した場合には、この変速部材のテーバコーンに対する
押圧力の値と、前記規制部材のテーパコーンに対する押
圧力の値との差が大きくなることから、揺動軸を設けて
いるにも拘らずテーパコーンには揺動軸を中心としない
モーメントが作用することがあり、又、この引例ではキ
ャリアからテーパコーンに伝えられる動力が揺動軸を介
して伝えられるため、これらの理由から揺動軸を強固に
構成する必要があり、しかも、この引例ではテーパコー
ンの回転力を取出すためにギヤを必要とすることから伝
動系が複雑化しやすいものとなり、改善の余地がある。

本発明の目的は、テーパコーンを用いて成る摩擦式の無
段変速装置を、できるだけ簡単な構造で、しかも、でき
るだけ小型に構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、軸芯周りで回転自在に構成されたキャ
リアにテーパコーンを遊転支承し、このテーパコーンに
接触する回転体と、前記軸芯に沿う移動によりテーバコ
ーンに対する接触位置を変更してキャリアと回転体との
間の変速率を任意の値に設定する変速部材とを設けて無
段変速系を構成すると共に、テーパコーンに対する回転
体の接触圧、テーパコーンに対する変速部材の接触圧夫
々に起因してテーパコーンに作用するモーメントを相殺
する位置に設定して、テーバコーンに接触する支持部材
を備えて成る点にあり、その作用、及び、効果は次の通
りである。

〔作　用〕

上記特徴を例えば第ｌ図に示すように構成すると、変速
部材（１０）が変速操作域（Ｓ）のいずれの位置に設定
されていても、この変速部材（ＩＯ）と回転体（８）と
がテーパコーン（７）に接触することによって生ずるモ
ーメントを相殺することが可能な位置に支持部材（１１
）が存在することとなり、変速を行ってもテーパコーン
（７）のモーメントをつり合い状態に維持できる。

尚、この変速時には支持部材（１１）からテーパコーン
（７）に作用する力の方向が変化し、又、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は、この接触圧に比例した圧
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。

このようにテーバコーン（７）に作用するモーメントが
つり合うということは、テーパコーン（７）の支軸（６
）を支持するキャリア（５）の保持部（５ａ），　（５
ａ）においては、この支軸（６）に対し、その位置を変
位させる力が作用することが無いため（キャリア（５）
の回転力を支軸（６）に伝える力だけは作用する）、こ
の保持部（５ａ），　（５ａ）においては、第４図に示
す如く係台型のような簡単な構造にでき、又、この変速
装置ではテーパコーン（７）と回転体（８）との間にお
いて摩擦によって動力を伝えているので、ギヤ等を用い
る必要がない。

尚、一方の保持部（５ａ）を基準として表したモーメン
トは第２図に示す如く、 Ｆ＋ＸＬ＋ＦａＸＮ，Ｆ２ｘｌｚ　＝Ｑの式が或立して
つり合い状態に達し、 更に、夫々のベクトル（Ｆｌ），　（Ｆ２），　（Ｆ３
）は第３図の如く閉じることになる。

〔発明の効果〕

従って、テーパコーンを用いたものであるにも拘らず、
無駄な構造を省けるため、簡素な伝動系で比較的小型に
無段変速装置が構成されたのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

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）を介して支持される主軸（３
）を設けると共に、この主軸（３）に対して入力ギヤ（
４）が一体的に形或されたキャリア（５）を遊転支承し
、キャリア（５）に形或した保持部（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）とテーバコーン（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威され、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拐（ｌｌ〉夫
々を設け、更に、主軸（３）からの動力を取出すスプロ
ケット（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人力ギヤ（４）が形成された
部位のキャリア（５）と主軸（３）との間に二一ドルベ
アリング（ｌ３）を配し、前記支軸（６〉の両端部とホ
ルダ（１４），　（１４）との間に二一ドルベアリング
（ｌ５）・・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
々に二一ドルベアリング（１６）、及び、スラストベア
リング（ｌ７）を配してあり、前記自動調圧機構（Ａ）
は第１図及び第５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（ｌ８）、及び、この伝動
部材（ｌ８）に形威した複数のカム面（１．８ａ）と、
回転体（８）のスリーブ部（８ｓ）に形成した複数のカ
ム面（１８ａ）とに挾み込まれるボール（ｌ９）、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）をテーバコーン（７）に対し
て、より強く圧接するようになっている。

更に、回転体（８）のスリーブ部（８ｓ）には操作軸（
２ｌ）に連結するフォーク（２２）を係合させてあり、
伝動時においても、この操作軸（２ｌ）の引き操作によ
り回転体（８）とテーパコーン（７）との接触を解除し
て動力の遮断を行え、又、前記支軸（６）の両端部に設
けられたホルダ（１４）．　（１４）夫々には、第４図
に示す如く、平坦面（１４ａ）・・が形或され、前記保
持部（５ａ）・・に対して広い面で接するように構成さ
れている。

そして、この変速装置では入カギャ（４）に対して動ノ
Ｊ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バコーン（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バコーン（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（ＩＯ）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、このテーバコーン（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、人力ギヤ（４）と並列するス
プロケット（１２）から無段階に変速された動力が取出
されるのである。

しかも、この変速装置では第２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（Ｆ１）
、テーパコーン（７）に対する変速部材（１０）の接触
圧を（Ｆ２）と夫々決めた場合に、前記支持部材（１ｌ
）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（ＰＩ）．　（Ｆ！）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、 Ｆ，ｘ　ｌ　，＋Ｆ．ｘ　１　３−Ｆ．Ｘ　Ｉｔ　．　
＝　０が戊り立ってモーメントのつり合いか維持され、 又、夫々ベクトル（Ｆｌ），　（Ｆｚ）．　（Ｆ３）は
第３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（ＩＯ）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
する抑圧方向が、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
比例した圧力が支持部材（１１）からテーバコーン（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〕

本発明は上記実施例以外に例えば、回転体を伝動上手側
に設定してキャリア側から動力を取出すよう構成する、
テーパコーンを支軸に対して遊転支承する等、様々に実
施可能であり、又、該無段変速装置は農作業車の走行伝
動系に備える等、自走型の車体に用いるほかに、工作機
械に用いる等、様々な分野に用いることが可能である。

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無段変速装置の実施例を示し、第１
図は該装置の断面図、第２図はテーバコーンに作用する
力を表す図、第３図はベクトルを表す図、第４図は保持
部を表す図、第５図は自動調圧機構の構造を表す断面図
である。 （５）・・・・・・キャリア、（７）・・・・・・テー
パコーン、（８）・・・・・・回転体、（１０）・・・
・・・変速部材、（１１）・・・・・・支持部材、（Ｐ
）・・・・・・軸芯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸芯（Ｐ）周りで回転自在に構成されたキャリア（５）
   にテーパコーン（７）を遊転支承し、このテーパコーン
   （７）に接触する回転体（８）と、前記軸芯（Ｐ）に沿
   う移動によりテーパコーン（７）に対する接触位置を変
   更してキャリア（５）と回転体（８）との間の変速率を
   任意の値に設定する変速部材（１０）とを設けて無段変
   速系を構成すると共に、テーパコーン（７）に対する回
   転体（８）の接触圧、テーパコーン（７）に対する変速
   部材（１０）の接触圧夫々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する位置に設定して、テ
   ーパコーン（７）に接触する支持部材（１１）を備えて
   成る無段変速装置。