JPH04203648A - 大減速無段変速機 - 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〕 本発明は、農業用機械の駆動などに用いられるゼロを中
心にプラスからマイナスまで無段階に制御できる大減速
無段変速機に係るものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

従来、ウオーム歯車や差動歯車などを組み合わせた大減
速無段変速機は種々のタイプが開発されているが、この
ウオーム歯車や差動歯車を組み合わせると部品数も多く
なり高価なものになってしまうという欠点があった。

本発明は、このような欠点を解決した大減速無段変速機
を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

ケース１の一側に入力回転軸２を軸架し、ケース１の他
側に出力回転軸３を軸架し、ケース１内に突出した入力
回転軸２の基端部２ａと先端部２をに夫々入力回転軸２
の回転と共に回転する回転伝導体４ａ、４ｂを所定間隔
を置いて対設し、この回転伝導体４ａを入力回転軸２の
基端部２ａに対してスライド自在に設け、この回転伝導
体４ａ。

４をに入力回転軸２に対して上下対称となる位置に配し
た伝導回転軸５．６を夫々伝導回転体４ａ、４をに貫通
状態に架設し、一方の伝導回転軸５の基端部と入力回転
軸２の軸受部７とに伝導回転軸５が入力回転軸２の周り
を遊星運動することに、より伝導回転軸５を回転せしめ
る回転伝達機構Ａを設け、他方の伝導回転軸６の先端部
と出力回転軸３のケース内突出部８とに伝導回転軸５が
出力回転軸３の周りを遊星運動することにより出力回転
軸３を回転せしめる回転伝達機構Ｂを設け、回転伝導体
４ａ、４ｂ間の伝導回転軸５にＶプーリー半体９．１０
を対設し、Ｖプーリー半体９を回転伝導体４ａの右動に
伴って右動するように設け、伝導回転軸５にカムピン１
６を突設し、前記回転伝導体４ａの右動に伴って右動す
るＶプーリー半体９の取付基筒部９ａにカム溝１７を開
設し、このカム溝１７に前記カムピン１６を嵌合し、こ
のカム溝１７の形状を伝導回転軸５の回転によりカムビ
ン１６がカム溝１７縁を押圧して■プーリー半体９が対
設したＶプーリー半体１０側へ右動する力が生じるよう
に形成して伝達体滑り防止機構Ｃを設け、回転伝導体４
ａ、４ｂ間の伝導回転軸６にＶプーリー半体１１．１２
を対設し、伝導回転軸６にカムビン１８を突設し、前記
出力回転軸３側の■プーリー半体１２の取付基筒部１２
ａにカム溝１９を開設し、このカム溝１９に前記カムピ
ン１８を嵌合し、このカム溝１９の形状を伝導回転軸６
の回転によりカムビン１８がカム溝１９縁を押圧してＶ
プーリー半体Ｉ２が対設した他方のＶプーリー半休１１
側へ移動する力が生じるように形成して伝達体滑り防止
機構りを設けて■プーリー半体１２をスライド自在に設
け、伝導回転軸５．６に夫々配設された■プーリー半体
９．１０と■プーリー半体１１．１２とに伝達体１４を
懸装し、入力回転軸２の軸受部７の内側に移動筒１５を
設け、この移動筒１５で入力回転軸２を軸受せしめ、こ
の移動筒１５に移動筒１５をケース１内に突出せしめる
機構２０を設け、移動筒１５のケース１内端面により回
転伝導体４ａの側面４　ａ’を押圧するように設けたこ
とを特徴とする大減速無段変速機に係るものである。

〔作　用〕

入力回転軸２を回転せしめると回転伝導体４ａ、４ｂが
入力回転軸２の回転と共に回転する。

この回転伝導体４ａ％４をに架設した伝導回転軸５．６
は入力回転軸２の周りを夫々遊星運動する。

伝導回転軸５が遊星運動することにより伝導回転軸５の
基端部と入力回転軸２の軸受部７とに設けた回転伝達機
構Ａにより伝導回転軸５は回転する。

即ち伝導回転軸５は入力回転軸２の周りを遊星運動しな
がら自転する。

伝導回転軸５が自転すると伝導回転軸５に対設したＶプ
ーリー半体９．１０が回転し、懸装した伝達体１４が回
転して伝導回転軸６に対設したりプーリー半体１１．１
２を回転せしめ伝導回転軸６を回転せしめる。

即ち、伝導回転軸６は入力回転軸２の周りを遊星運動し
ながら自転せしめられることになる。

この伝導回転軸６が遊星運動することにより伝導回転軸
６の先端部と出力回転軸３のケース内突出部８とに設け
た回転伝達機構Ｂにより出力回転軸３が回転する。

出力回転軸３の回転を変速例えば入力回転軸２と反対の
回転方向に増速する場合は、移動筒１５をケース１内に
突出せしめる機構２０により移動筒１５をケース１内に
突出せしめ、移動筒１５のケース１内端面により回転伝
導体４ａの側面４　ａ’を押圧する。

これにより回転伝導体４ａは入力回転軸２の基端部２ａ
をスライド右動し、これに伴って伝導回転軸５に対設し
たＶプーリー半体９を右動せしめて、このプーリー半体
９．１０の間隔を狭め、懸装されている伝達体１４を外
側に押し出す。

これにより伝導回転軸６に対設したＶプーリー半体１１
．１２に懸装されている伝達体１４が内側に引かれてハ
ネ１３に抗して一方のＶプーリー半体１２を右動せしめ
、伝達体１４がＶプーリー半体１１．１２の間隙を押し
広げながら内側に押し込まれる。

従って、伝導回転軸５と伝達体１４の距離ｒ、が大きく
なる一方、伝導回転軸６と伝達体１４の距離ｒ２が小さ
（なり伝導回転軸５に対して伝導回転軸６の回転が速く
なり、これにより出力回転軸３が入力回転軸２と反対の
回転方向に増速される。

出力回転軸３を減速せしめる場合には、逆に移動筒１５
を引動せしめる。

これによりＶプーリー半体１１．１２はバネ１３により
間隔を狭めようとする力が働いているためＶプーリー半
体１１．１２に懸装されている伝達体１４は外側に移動
し、Ｖプーリー半体９．１０に懸装されている伝達体１
４は内側に移動して伝導回転軸５と伝達体１４の距離ｒ
、が逆に小さくなる一方、伝導回転軸６と伝達体１４の
距離ｒ２は大きくなるため出力回転軸３が減速される。

尚、伝達体滑り防止機構Ｃ並びに伝達体滑り防止機構り
により、負荷がかかり伝達体１４がＶプーリーの内側へ
食い込もうとしても伝導回転軸５．６の回転によりカム
ビン１６．１８がカム溝１７．１９の縁部を押圧して■
プーリー半体の対向間隙を狭める方向に押圧して伝達体
１４を外側へ押し上げるため負荷による伝達体１４の滑
りが防止されることとなる。

〔実施例〕

図面は円筒形状のケース１の左側面に入力回転軸２を水
平に軸架し、ケース１の右側面に基端を入力回転軸２の
先端に設けた軸受２３に軸受せしめて入力回転軸２と同
一軸方向に出力回転軸３を軸架し、ケース１内に突出し
た入力回転軸２の基端部２ａに設けたスプラインと嵌合
する円板状の回転伝導体４ａを軸方向にスライド自在に
設け、ケース１内に突出した入力回転軸２の先端部２を
に同一形状の回転伝導体４ｂを対設し、この回転伝導体
４ａ、４をに伝導回転軸５．６．５′、６°を入力回転
軸２に対して上下対称となる位置に貫通状態に架設した
場合を図示しているが、伝達回転軸５′、６゛には同様
に夫々Ｖプーリー半体を設け、このＶプーリーに対して
伝達体１４をまた内側に伝達リング１４゛を懸装してい
るもので便宜上伝達回転軸５．６の説明をもって伝達回
転輪５°、６°及びそのＶプーリー半体などの説明を省
略する。

回転伝達機構Ａとしては伝導回転軸５の回転伝導体４ａ
から貫通突出した基端部にスプロケット２０ａを設け、
このスプロケット２０ａに対応するスプロケッＩＬ９ａ
をケース１内面に突設した入力回転軸２の軸受部７外周
面に設け、このスプロケット１９ａ、２０ａにチェーン
２Ｌａを懸装した場合を図示している。

一方、回転伝達機構Ｂとしては伝導回転軸６の回転伝導
体４ｂから貫通突出した先端部に回転伝達機構Ａのスプ
ロケッｌ−２０ａと同一径であって同一歯数のスプロケ
ット２０ｂを設け、このスプロケット２０をに対応し回
転伝達機構ＡのスプロケットＩ９ａと同一径であって同
一歯数のスプロケット１９ｂを出力回転軸３のケース内
突出部８に設け、このスプロケット１９ｂ、２０をにチ
ェーン２１ｂを懸装した場合を図示している。

伝導回転軸５に対設する左側（回転伝導体４ａ側）のＶ
プーリー半体９は回転伝導体４ａとの間に連結スペーサ
ー２２を介し且つ伝達体滑り防止機構Ｃを介し、反対側
のＶプーリー半体１０は固定状態にして対設した場合を
図示している。

また、本実施例の伝達体滑り防止機構Ｃは、伝導回転軸
５にカムピン１６を突設し、このカムピン１６にＶプー
リー半体９の取付基筒部９ａに開設したカム溝１７を嵌
合して取付基筒部９ａを伝導回転軸５に被嵌している。

このカム溝１７の形状はほぼ三角形状としＶプーリー半
体１０側へ傾斜したテーパ状縁を形成している。

従って、伝導回転軸５と共にＶプーリー半体９が回転す
るに伴って、カムピン１６がカム溝１７のテーパ状縁を
押圧して常にＶプーリー半体９をＶプーリー半体１０側
へ押圧して伝達体１４の滑りを防止している。

また、伝達体滑り防止機構りは伝達体滑り防止機構Ｃと
同様に構成して出力回転軸３側のＶプーリー半体１２に
設け、伝導回転軸６の回転に伴って常にＶプーリー半体
１２をＶプーリー半体１１側へ押圧するように構成して
出力回転軸３にかかる負荷に対して伝達体１４の滑りを
防止している。

また、本実施例として伝達体１４は金属環を採用し、こ
の金属環がＶプーリーに強（接触し、確実に回転力が伝
達するように構成している。

一方、伝導回転軸６に対設するＶプーリー半体１２は外
嵌したバネ１３に抗してスライド自在に設けた場合を図
示している。

また図面は、移動筒１５として螺子筒を入力回転軸２の
軸受部７の内側に螺着し、この螺子筒１５で入力回転軸
２を軸受し、螺子筒１５のケース１外側に突出した外面
にこの螺子筒１５を廻動せしめてケース１内に突設せし
める機構２０としてハンドルを突設し、螺子筒１５のケ
ース１内端面を回転伝導体４ａの側面４　ａ’にホール
ベアリング２４を介して当接せしめた場合を図示してい
る。

本実施例においては、スプロケット１９ａ、２０ａ。

１９ｂ、２０ｂの夫々対応する構成箇所をすべて対称に
設けたから、第１図に示すように伝達体１４の位置が夫
々伝導回転軸５との距離ｒ１と伝導回転軸６との距離ｒ
２が等しい状態では入力回転軸２の軸受部７に設けたス
プロケット２０ａが固定されているから出力回転軸３の
ケース内突出部８に設けたスプロケット２０ｂも静止す
るため出力回転軸３の回転出力はゼロとなる。

この状態から前述したように移動筒（螺子筒）１５をケ
ース１内に突出せしめると出力回転軸３の回転速度は入
力回転軸２と反対方向に増速され、逆に移動筒（螺子筒
）１５をケース１内から引き戻すと、出力回転軸３の回
転速度は減速され、本実施例の出力回転速度ゼロの状態
から引き戻せば入力回転軸２と同じ方向に増速されるこ
とになる。

理論的には、入力回転軸２の入力回転数を０１（ｒ、　
ｐｌｍ、　）、出力回転軸３の出力回転数をｎ２（ｒｐ
、　ｍ、　）とし、伝導回転軸５と伝達体１４との距離
をｒｌ、伝導回転軸６と伝達体１４との距離をｒ２とす
ると、 ｎｚ＝ｎ＋（１ｒ＋／ｒ２） となり、ｒｌ＞ｒ２のときｎ２〈０となり、ｒｌ〈ｒ２
のときｎ２〉０となる。

また、本発明の設計にあっては、振動を少な（するため
できるだけ回転伝導体４ａ、４ｂの直径を小さくし、伝
達体１４とチェーン２１ａの強さには相当の差があるの
でスプロケット１９．２０の歯数を程々にとってバラン
スを図ることが望ましい。

〔発明の効果〕 本発明は上述のように構成したから、出力回転軸をゼロ
を中心にプラスからマイナスまで無段階に制御できる。

また、ウオーム歯車や差動歯車などを使用せずにスプロ
ケットやチェーンなどを使用できる故に低価格な製品を
提供できる。

また、本発明は伝達体滑り防止機構を設けたから、負荷
がかかり伝達体が滑ろうとしてもカムビンがカム溝の縁
部を押圧して常にＶプーリー半体の対向間隙を狭める方
向に押圧して伝達体を押しはさむため負荷による伝達体
の滑りが防止されることとなるなど秀れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は正断面
図、第２図は第１図に示すＡ−Ａ線断面図、第３図は第
１図に示すＢ−Ｂ線断面図である。 Ａ、Ｂ・・・回転伝達機構、Ｃ，Ｄ・・・伝達体滑り防
止機構、１・・・ケース、２・・・入力回転軸、２ａ・
・・基端部、２ｂ・・・先端部、３・・・出力回転軸、
４ａ、４ｂ・・・回転伝導体、４ａ′・・・側面、５．
６・・・伝導回転軸、７・・・軸受部、８・・・ケース
内突出部、９．１０．１１．１２・・・Ｖプーリー半体
、１３・・・バネ、１４・・・伝達体、１５・・・移動
筒、１６・・・カムビン、１７・・カム溝、１８・・・
カムビン、１９・・・カム溝、２０・・・突出せしめる
機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケース１の一側に入力回転軸２を軸架し、ケース１の他
   側に出力回転軸３を軸架し、ケース１内に突出した入力
   回転軸２の基端部２ａと先端部２をに夫々入力回転軸２
   の回転と共に回転する回転伝導体４ａ、４ｂを所定間隔
   を置いて対設し、この回転伝導体４ａを入力回転軸２の
   基端部２ａに対してスライド自在に設け、この回転伝導
   体４ａ、４ｂに入力回転軸２に対して上下対称となる位
   置に配した伝導回転軸５、６を夫々伝導回転体４ａ、４
   ｂに貫通状態に架設し、一方の伝導回転軸５の基端部と
   入力回転軸２の軸受部７とに伝導回転軸５が入力回転軸
   ２の周りを遊星運動することにより伝導回転軸５を回転
   せしめる回転伝達機構Ａを設け、他方の伝導回転軸６の
   先端部と出力回転軸３のケース内突出部８とに伝導回転
   軸５が出力回転軸３の周りを遊星運動することにより出
   力回転軸３を回転せしめる回転伝達機構Ｂを設け、回転
   伝導体４ａ、４ｂ間の伝導回転軸５にＶプーリー半体９
   、１０を対設し、Ｖプーリー半体９を回転伝導体４ａの
   右動に伴って右動するように設け、伝導回転軸５にカム
   ピン１６を突設し、前記回転伝導体４ａの右動に伴って
   右動するＶプーリー半体９の取付基筒部９ａにカム溝１
   ７を開設し、このカム溝１７に前記カムピン１６を嵌合
   し、このカム溝１７の形状を伝導回転軸５の回転により
   カムピン１６がカム溝１７縁を押圧してＶプーリー半体
   ９が対設したりプーリー半体１０側へ右動する力が生じ
   るように形成して伝達体滑り防止機構Ｃを設け、回転伝
   導体４ａ、４ｂ間の伝導回転軸６にＶプーリー半体１１
   、１２を対設し、伝導回転軸６にカムピン１８を突設し
   、前記出力回転軸３側のＶプーリー半体１２の取付基筒
   部１２ａにカム溝１９を開設し、このカム溝１９に前記
   カムピン１８を嵌合し、このカム溝１９の形状を伝導回
   転軸６の回転によりカムピン１８がカム溝１９縁を押圧
   してＶプーリー半体１２が対設した他方のＶプーリー半
   体１１側へ移動する力が生じるように形成して伝達体滑
   り防止機構Ｄを設けてＶプーリー半体１２をスライド自
   在に設け、伝導回転軸５、６に夫々配設されたＶプーリ
   ー半体９、１０とＶプーリー半体１１、１２とに伝達体
   １４を懸装し、入力回転軸２の軸受部７の内側に移動筒
   １５を設け、この移動筒１５で入力回転軸２を軸受せし
   め、この移動筒１５に移動筒１５をケース１内に突出せ
   しめる機構２０を設け、移動筒１５のケース１内端面に
   より回転伝導体４ａの側面４ａ′を押圧するように設け
   たことを特徴とする大減速無段変速機。