JPH0460245A - Continuously variable transmission - Google Patents

Continuously variable transmission

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JPH0460245A
JPH0460245A JP16758090A JP16758090A JPH0460245A JP H0460245 A JPH0460245 A JP H0460245A JP 16758090 A JP16758090 A JP 16758090A JP 16758090 A JP16758090 A JP 16758090A JP H0460245 A JPH0460245 A JP H0460245A
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JP
Japan
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cam
speed change
cone
output shaft
load
Prior art date
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Application number
JP16758090A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kitamura
雅明 北村
Tomoki Babe
朋樹 馬部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To automatically change speed steplessly without high-priced parts and electrical control by displacing a speed change ring in its axial direction using a cam having an inclined face at the end surface and a spring for displacing the cam according to the load of an output shaft. CONSTITUTION:During no-load of an output shaft 26, a bearing 40 is forced to press an inclined face 4a by a spring 45 to clamp a portion of a cam 39, which has the minimum axial thickness, to support the cam. In such a condition, the output shaft 26 can be rotated at high speed by suitably setting the positional relationship of a speed change ring 38 to a cone 32. When load is applied to the output shaft 26, the rotating force produced by the load is transmitted from the cone 32 to the speed change ring 38 to produce the rotating force in the cam 39. The rotating force is equal to the load torque in magnitude and opposite in direction. Whereupon, an inclined face 49 of the cam 39 displaces the bearing 40 against the spring 45, so that the cam 39 is rotated and displaced in the axial direction. Thus, the contacting position between the speed change ring 38 and the cone 32 is changed to attain a suitable speed change ratio.

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し、特に回転体の外周に取り
付けられるとともに、入力軸側の入力円板と出力軸側の
出力円板とにともに接することにより、これら入出力軸
間に回転を伝達させる複数のコーンと;内周部が各コー
ンに接することによりこれらコーンおよび前記回転体に
差動運動を行わせる変速リングと;この変速リングをそ
の軸心方向に移動させ、この変速リングとコーンとの接
触位置を変化させて、前記差動運動の量を調節すること
により、前記出力軸の回転数を変化させる手段と:を有
したリングコーン式の無段変速機に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field This invention relates to a continuously variable transmission, and in particular, it is attached to the outer periphery of a rotating body, and is in contact with both an input disk on the input shaft side and an output disk on the output shaft side. a plurality of cones that transmit rotation between these input and output shafts; a speed change ring whose inner periphery contacts each cone and causes differential movement of these cones and the rotating body; means for changing the rotation speed of the output shaft by moving it in the axial direction and changing the contact position between the speed change ring and the cone to adjust the amount of the differential movement; Concerning a continuously variable transmission.

従来の技術 この種の無段変速機は、設備機械、工作機械、産業機械
等において電動機やエンジンの動力を伝達する際に起動
をスムーズに行わせたり速度をコントロールする手段と
して広く用いられている。
Conventional Technology This type of continuously variable transmission is widely used as a means for smooth startup and speed control when transmitting power from electric motors and engines in equipment, machine tools, industrial machinery, etc. .

従来、このような無段変速機の変速比をトルクに応じて
自動的に変化させるものとして、たとえば第6図に示す
ようなものがある。ここで、1は入力軸、2は出力軸で
、両軸l、2は同一軸心上に配置されて、それぞれの軸
端には入力側回転円板3および出力側回転円板4が取り
付けられている0両回転円板3,4の間には、コーンリ
テーナ5が、これらと同一の軸心を中心にして回転自在
に設けられている。コーンリテーナ5の周囲には、複数
のコーン6が回転自在に設けられ、このコーン6は、両
回転円板3.4の外周縁との間で摩擦伝動を行う。
Conventionally, there is a continuously variable transmission as shown in FIG. 6, which automatically changes the gear ratio according to torque. Here, 1 is an input shaft, 2 is an output shaft, and both shafts l and 2 are arranged on the same axis, and an input side rotating disk 3 and an output side rotating disk 4 are attached to each shaft end. A cone retainer 5 is provided between the two rotary disks 3 and 4 so as to be rotatable about the same axis as these. A plurality of cones 6 are rotatably provided around the cone retainer 5, and the cones 6 perform frictional transmission with the outer peripheral edges of both rotating disks 3.4.

コーン6を取り付けたりテーナ5の周囲には変速リング
7が設けられている。すなわち、各コーン6はその稜線
がリテーナ5の回転軸心と平行になるように配置され、
変速リング7はその内周部が各コーン6の円錐部との間
で摩擦伝動するように構成されている。変速リング7は
フォーク8に固定されて周方向には移動しないよう構成
されているが、軸心方向にはフォーク8とともに移動可
能である。フォーク8にはラック9が取り付けられてお
り、このラック9に噛み合うビニオン10をモータ11
にて駆動可能とされている。12は回転センサで、出力
軸2の回転数を検出する。
A speed change ring 7 is provided around the retainer 5 and around which the cone 6 is attached. That is, each cone 6 is arranged so that its ridge line is parallel to the rotation axis of the retainer 5,
The speed change ring 7 is configured such that its inner peripheral portion engages in frictional transmission with the conical portion of each cone 6 . The speed change ring 7 is fixed to the fork 8 and is configured not to move in the circumferential direction, but is movable together with the fork 8 in the axial direction. A rack 9 is attached to the fork 8, and a motor 11 connects a binion 10 that meshes with the rack 9.
It is said that it can be driven by A rotation sensor 12 detects the rotation speed of the output shaft 2.

13は制御装置である。13 is a control device.

このような構成によれば、変速リング7がコーン6に接
していることから、このコーン6は入力側回転円板3に
より回転されることで変速リング6の内周縁に沿ってこ
ろがり、このころがり運動にもとづいて、リテーナ5と
コーン6とが一体に差動運動を行う、モータ11により
変速リング7を移動させて、コーン6の先端部の近傍で
変速リング7がコーン6に接するようにすれば、コーン
6のころがり量が小さくなって差動運動の量も小さくな
り、変速比は小さくなる0反対にコーン6の裾の部分に
接するように変速リング7を移動させると、コーン6の
ころがり量が大きくなって差動運動の量も大きくなり、
変速比は大きくなる。
According to such a configuration, since the speed change ring 7 is in contact with the cone 6, this cone 6 is rotated by the input side rotating disk 3 and rolls along the inner peripheral edge of the speed change ring 6, and this rolling Based on the movement, the retainer 5 and the cone 6 integrally perform a differential movement.The motor 11 moves the speed change ring 7 so that the speed change ring 7 comes into contact with the cone 6 near the tip of the cone 6. For example, the amount of rolling of the cone 6 becomes smaller, the amount of differential motion becomes smaller, and the gear ratio becomes smaller.On the other hand, if you move the gear ring 7 so that it touches the hem of the cone 6, the rolling of the cone 6 becomes smaller. As the amount increases, the amount of differential motion also increases,
The gear ratio becomes larger.

この第6図の自動変速機構では、出力軸2の回転数をセ
ンサ12で検知し、負荷の増減による回転数の変化を制
御装置13によりモータ11にフィードバックさせて変
速を行うようにしている。
In the automatic transmission mechanism shown in FIG. 6, the rotation speed of the output shaft 2 is detected by a sensor 12, and changes in the rotation speed due to increases and decreases in load are fed back to the motor 11 by a control device 13 to perform speed changes.

第7図および第8図は他の従来の自動変速機構を示す、
ここでは一端が機枠に支持された旋回アーム15を設け
、この旋回アーム15の先端部が変速リング7に連結さ
れている。また変速リング7に取り付けたりテーナ16
と機枠との間に、圧縮ばね17が設けられている。
7 and 8 show other conventional automatic transmission mechanisms,
Here, a swing arm 15 whose one end is supported by the machine frame is provided, and the tip of this swing arm 15 is connected to the speed change ring 7. It can also be attached to the gear shift ring 7 or the retainer 16.
A compression spring 17 is provided between the machine frame and the machine frame.

このような構成によれば、変速リング7は、旋回アーム
15が旋回することにより案内を受けてその軸心方向お
よび周方向の双方に移動可能である。
According to such a configuration, the speed change ring 7 is guided by the rotation of the swing arm 15 and is movable in both the axial direction and the circumferential direction.

第7図は出力軸2の負荷が小さい場合を示す。FIG. 7 shows a case where the load on the output shaft 2 is small.

リテーナ16が圧縮ばね17で押されることにより旋回
アーム15が旋回し、変速リング7がコーン6の先端部
に位置することで、出力軸2は高速回転する。この状態
で出力軸2の負荷が増大すると、それに伴う回転力がコ
ーン6から変速リング7に伝達され、この回転力により
第8図に示すようにばね17が圧縮変形する。すると、
それにもとづき変速リング7が周方向へ移動し、それに
対応してアーム15が旋回するので、変速リング7は差
動運動の量が大きくなるように軸心方向に移動する。こ
れにより、出力軸2は負荷に応じて減速されることにな
るが、変速リング7は、軸負荷とばね力とが釣り合う位
置でコーン6に接触する。
When the retainer 16 is pushed by the compression spring 17, the swing arm 15 turns, and the speed change ring 7 is positioned at the tip of the cone 6, so that the output shaft 2 rotates at high speed. When the load on the output shaft 2 increases in this state, the accompanying rotational force is transmitted from the cone 6 to the speed change ring 7, and the spring 17 is compressed and deformed by this rotational force as shown in FIG. Then,
Based on this, the speed change ring 7 moves in the circumferential direction, and the arm 15 pivots accordingly, so the speed change ring 7 moves in the axial direction so that the amount of differential movement increases. As a result, the output shaft 2 is decelerated according to the load, but the speed change ring 7 contacts the cone 6 at a position where the shaft load and the spring force are balanced.

発明が解決しようとする課題 しかし、第6図に示した従来の自動変速機構では、制御
のために電気を必要とし、またモータ11や回転センサ
12などが必要になるので、高価なものになってしまう
という問題点がある。
Problems to be Solved by the Invention However, the conventional automatic transmission mechanism shown in FIG. 6 requires electricity for control, and also requires a motor 11, a rotation sensor 12, etc., making it expensive. There is a problem with this.

また、第7図および第8図に示した従来の自動変速機構
では、その構造上、一方向の回転にしか用いることがで
きないという問題点がある。
Furthermore, the conventional automatic transmission mechanism shown in FIGS. 7 and 8 has a problem in that it can only be used for rotation in one direction due to its structure.

そこで、上記従来のものの不具合を解消するために、本
出願人は、すでに特願平1−324364号公報に示す
ものを提案している。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems of the conventional device, the present applicant has already proposed the device shown in Japanese Patent Application No. 1-324364.

すなわち、それは、第9図に示すようにカム18の端面
に、軸方向の厚みが徐々に変化するように互に逆方向へ
傾斜する傾斜部18a、18bでV字形の傾斜面18A
を形成し、このカム18の内周面に変速リング7を取り
付け、この変速リング7を、コーンおよび回転体(いず
れも図示せず)の差動運動に伴ってカムエ8とともにそ
の周方向に変位可能なように構成し、前記カム18の両
端面を、この両端面に接してカム18を間に挟込むベア
リング19のポール19A 、 19Bにて支持し 前記ベアリング19のポール19A、19Bをカム18
の両端面に押圧させるばね20を設けて、このばね20
により、出力軸の負荷の大小に応じた変速リング7の周
方向の変位を許容して、この周方向の変位によって、前
記傾斜面により変速リングをその軸心方向に変位させる
ように構成したものであり、これにより、外部制御装置
を使用することなく、負荷トルクにもとづく適正な変速
比が得られ、しかも前記カム18のV形傾斜面18Aに
より正回転のみならず、逆回転にも対応可能となる。
That is, as shown in FIG. 9, the end surface of the cam 18 has a V-shaped inclined surface 18A with inclined parts 18a and 18b which are inclined in opposite directions so that the thickness in the axial direction gradually changes.
A speed change ring 7 is attached to the inner peripheral surface of this cam 18, and this speed change ring 7 is displaced in the circumferential direction together with the cam 8 due to differential movement of a cone and a rotating body (none of which are shown). Both end faces of the cam 18 are supported by poles 19A and 19B of a bearing 19 that is in contact with both end faces and the cam 18 is sandwiched between them, and the poles 19A and 19B of the bearing 19 are supported by the cam 18.
A spring 20 is provided to press both end faces of the spring 20.
Accordingly, the shift ring 7 is allowed to be displaced in the circumferential direction according to the magnitude of the load on the output shaft, and the shift ring is configured to be displaced in the axial direction by the inclined surface due to this circumferential displacement. As a result, an appropriate gear ratio based on the load torque can be obtained without using an external control device, and the V-shaped inclined surface 18A of the cam 18 allows for not only forward rotation but also reverse rotation. becomes.

しかし、上記のものは、カム18の傾斜面18AがV字
形であるので、第1O図の実線で示す最小変速比の位置
から鎖線で示す最大変速比の位置へ移行する際の始動が
スムーズに行なわれに〈〈、シかも上記傾斜面18Aの
形成に特殊な加工を必要とするので、加工に手間がかか
り、コスト高になる。
However, in the above case, since the inclined surface 18A of the cam 18 is V-shaped, the startup is smooth when moving from the minimum gear ratio position shown by the solid line in Fig. 1O to the maximum gear ratio position shown by the chain line. However, since special machining is required to form the inclined surface 18A, the machining process is time-consuming and costly.

そこで、本発明はこのような問題点を解決し、変速リン
グの軸心方向への移動のためにモータやセンサなどの電
気で制御される特別な装置を必要とせずに適切な変速比
が得られ、しかも正逆両方向の回転について利用でき、
とくに、変速動作開始の応答の円滑化が図れる安価な無
段変速機を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention solves these problems and makes it possible to obtain an appropriate gear ratio without the need for a special electrically controlled device such as a motor or sensor to move the gear ring in the axial direction. and can be used for rotation in both forward and reverse directions.
In particular, it is an object of the present invention to provide an inexpensive continuously variable transmission that can provide a smooth response to the start of a shift operation.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、 変速リングを円筒状のカムに取り付けて、この変速リン
グを、コーンおよび回転体の差動運動に伴ってカムとと
もにその周方向に変位可能なように構成し、 前記カムの一方の端面にカムの軸方向の厚みを徐々に変
化させる単一の傾斜面を形成し、前記カムの両端面を、
この両端面に接してカムを間に挟み込むベアリングにて
支持し、前記ベアリングをカムの両端面に押圧させるば
ねを設けて、このばねにより、出力軸の負荷の大小に応
じた変速リングの周方向の変位を許容して、この周方向
の変位によって、前記傾斜面により変速リングをその軸
心方向に変位させるように構成したものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides the following: A speed change ring is attached to a cylindrical cam, and this speed change ring is moved in the circumferential direction of the cam along with the differential movement of the cone and the rotating body. A single inclined surface is formed on one end surface of the cam to gradually change the thickness in the axial direction of the cam, and both end surfaces of the cam are configured to be movable.
The cam is supported by bearings that are in contact with both end faces and sandwich the cam between them, and a spring is provided that presses the bearing against both end faces of the cam. This displacement in the circumferential direction causes the inclined surface to displace the speed change ring in its axial direction.

作用 このような構成において、出力軸に負荷がかかっていな
いときには、ばねの力によりベアリングが傾斜面を押圧
し、カムの軸方向の厚みが最小の部分でベアリングがカ
ムを挟み込んでこのカムを支持する。変速リングとコー
ンとの位置関係を適宜に設定することにより、この状態
で出力軸を高速回転させることが可能になる。
In this configuration, when no load is applied to the output shaft, the bearing presses against the inclined surface due to the force of the spring, and the bearing supports the cam by sandwiching it at the part where the cam's axial thickness is minimum. do. By appropriately setting the positional relationship between the speed change ring and the cone, it is possible to rotate the output shaft at high speed in this state.

出力軸に負荷が加わると、それに伴う回転力がコーンか
ら変速リングに伝達され、カムに回転力が生じ、この回
転力は負荷トルクと大きさが等しく方向が反対である。
When a load is applied to the output shaft, the accompanying rotational force is transmitted from the cone to the speed change ring, generating rotational force on the cam, and this rotational force is equal in magnitude and opposite in direction to the load torque.

すると、傾斜面がばねのカニ抗してベアリングを押しの
けるようにしてカムが回転し、この傾斜面がベアリング
を押した反力によって、カムがその軸心方向に変位され
る。これにより変速リングとコーンとの接触位置が変化
し、負荷トルクにもとづく傾斜面のベアリング押圧力と
ばね力とが釣り合う位置で機構が安定化し、適切な変速
比となる。
Then, the cam rotates as the inclined surface pushes the bearing away from the spring, and the cam is displaced in the direction of its axis by the reaction force of the inclined surface pushing the bearing. This changes the contact position between the speed change ring and the cone, and the mechanism stabilizes at a position where the bearing pressing force on the inclined surface based on the load torque and the spring force are balanced, resulting in an appropriate speed change ratio.

このとき、ばねにはカムの軸心方向の力のみを加えるこ
とが可能となり、このばねに横方向の倒れが生じること
が防止される。
At this time, it becomes possible to apply only a force in the axial direction of the cam to the spring, thereby preventing the spring from collapsing in the lateral direction.

さらに、前記カムの傾斜面で、入力軸の正逆双方の回転
に対応可能となるので、両方向で同様の自動変速が行な
われ、しかも、最小変速比の位置から最大変速比の位置
へ移行する際の傾斜面の角度変化が小さいので、変速開
始がスムースに行なわれる。
Furthermore, since the inclined surface of the cam can accommodate both forward and reverse rotations of the input shaft, the same automatic gear change can be performed in both directions, and moreover, the gear ratio can be shifted from the minimum gear ratio position to the maximum gear ratio position. Since the change in angle of the inclined surface is small, the shift can be started smoothly.

実施例 第1図において、21は入力軸であり、この入力軸21
は、その先端にがさ歯車22を有して、ケース23の中
に回転自在に支持されている。
Embodiment In FIG. 1, 21 is an input shaft, and this input shaft 21
has a bevel gear 22 at its tip and is rotatably supported in a case 23.

ケース23の中には、かさ歯車22にかみ合うかさ歯車
24が回転自在に支持され、このかさ歯車24には、入
力軸21と直角な方向の第2人山軸25が取り付けられ
ている。ケース23の中には、第2人山軸25と軸心を
一致して配置された出力軸26が、この第2人山軸25
とは独立して回転自在なように支持されている。出力軸
26は、その端部がケース23から外方へ突び出してい
る。
A bevel gear 24 that meshes with the bevel gear 22 is rotatably supported in the case 23, and a second human shaft 25 is attached to the bevel gear 24 in a direction perpendicular to the input shaft 21. Inside the case 23 is an output shaft 26 arranged so that its axis coincides with the second shaft 25.
It is supported so as to be rotatable independently of the . The end of the output shaft 26 protrudes outward from the case 23.

第2人山軸25の端部27はつば状に形成されている。The end portion 27 of the second mountain shaft 25 is formed into a brim shape.

またケース23の中における出力軸26のまわりには筒
部30を有した入力円板28が回転自在に支持されてお
り、この入力円板28は、切り離しを行なわない噛み合
いクラ−2チ29によって、第2人山軸25の端部27
に連結されている。入力円板28に続く出力軸26の外
周にはコーンリテーナ31が同心状に配置されて回転自
在に構成され、このコーンリテーナ31の外周縁には、
複数のコーン32が回転自在に設けられている。このコ
ーン32は、入力円板28に形成された外周つば部33
との間で摩擦伝動を行う。
Further, an input disk 28 having a cylindrical portion 30 is rotatably supported around the output shaft 26 in the case 23, and this input disk 28 is supported by a meshing clutch 29 that does not perform disconnection. , the end 27 of the second human mountain axis 25
is connected to. A cone retainer 31 is arranged concentrically on the outer periphery of the output shaft 26 following the input disk 28 and is configured to be rotatable.
A plurality of cones 32 are rotatably provided. This cone 32 has an outer peripheral flange 33 formed on the input disk 28.
Frictional transmission occurs between the

コーンリテーナ31に統〈出力軸26の外周には、出力
円板34が同心状に設けられており、この出力円板34
は、その外周縁がコーン32との間で摩擦伝動を行う、
出力円板34はポール35を介してスリーブ36に連結
され、このスリーブ36は出力軸26に固定されている
。したがって、これら出力円板34、スリーブ36およ
び出力軸26は、一体に回転可能である。37はばねで
、出力円板34を摩擦伝動のためにコーン32に押圧す
る。
An output disc 34 is provided concentrically on the outer periphery of the output shaft 26, and the output disc 34 is integrated into the cone retainer 31.
performs frictional transmission between its outer periphery and the cone 32,
The output disk 34 is connected to a sleeve 36 via a pole 35, and this sleeve 36 is fixed to the output shaft 26. Therefore, these output disk 34, sleeve 36, and output shaft 26 can rotate together. A spring 37 presses the output disk 34 against the cone 32 for frictional transmission.

コーン32を取り付けたりテーナ31の周囲には変速リ
ング38が設けられ、この変速リング38は、コーン3
2の円すい部との間で摩擦伝動を行うとともに、第2図
に示す円筒状のカム39に固定されてこのカム39とと
もに回転可能である。カム39は、その軸心方向の両端
面が、周方向に複数のベアリング40にて支持されてい
る。
A speed change ring 38 is provided around the retainer 31 and around which the cone 32 is attached.
2, and is fixed to a cylindrical cam 39 shown in FIG. 2 and can rotate together with the cylindrical cam 39. The cam 39 has both end surfaces in the axial direction supported by a plurality of bearings 40 in the circumferential direction.

各ベアリング40は、カム39の軸心方向の両端面を挟
み込む一対のポール41.42と、一方のポール41を
転勤可能に収容する固定リテーナ43と、他方のポール
42を転勤可能に収容する可動リテーナ44とを有して
いる。可動リテーナ44は圧縮コイル構造のばね45に
よってカム39に向は押圧されており、このばね45は
カム39の軸心と平行な方向に配置されている。また可
動リテーナ44には、ばね45の内部に配置されるガイ
ド棒46が取り付けられており、このガイド棒46は、
ケース23においてカム39の軸心上平行な方向に形成
されたガイド軸受47に摺動自在にはめ込まれている。
Each bearing 40 includes a pair of pawls 41 and 42 that sandwich both end surfaces in the axial direction of the cam 39, a fixed retainer 43 that removably accommodates one pawl 41, and a movable retainer 43 that removably accommodates the other pawl 42. It has a retainer 44. The movable retainer 44 is pressed against the cam 39 by a spring 45 having a compression coil structure, and the spring 45 is arranged in a direction parallel to the axis of the cam 39. Further, a guide rod 46 disposed inside the spring 45 is attached to the movable retainer 44, and this guide rod 46
It is slidably fitted into a guide bearing 47 formed in the case 23 in a direction parallel to the axis of the cam 39 .

48は調節ねじで。48 is an adjustment screw.

固定リテーナ43を押してその位置を変化させることで
、ばね45により発生する押圧力などを調節可能である
By pushing the fixed retainer 43 and changing its position, the pressing force generated by the spring 45 and the like can be adjusted.

前記カム39としては、エンドカムが用いられており、
このカム39における固定リテーナ43のポール41に
接する方の端面には、傾斜面49が形成されている。こ
の傾斜面49は、第3図に示すように、カム39の軸心
方向の厚みを徐々に変化させるような単一斜面である。
An end cam is used as the cam 39,
An inclined surface 49 is formed on the end surface of the cam 39 that is in contact with the pole 41 of the fixed retainer 43. As shown in FIG. 3, this inclined surface 49 is a single inclined surface that gradually changes the thickness of the cam 39 in the axial direction.

このような構成において、入力軸21に回転が与えられ
ると、この回転は、かさ歯車22.24を介して第2人
山軸25および入力円板28に伝達される。そして、第
6図〜第8図の場合と同様に変速が行われ、この変速の
行われ゛た回転が出力軸26に現われる。
In such a configuration, when rotation is applied to the input shaft 21, this rotation is transmitted to the second human shaft 25 and the input disk 28 via the bevel gears 22.24. Then, the gear change is performed in the same manner as in the case of FIGS. 6 to 8, and the rotation resulting from this gear change appears on the output shaft 26.

いま、ベアリング40における両ポール41゜42は、
ばね45の力によってカム39を挟み込むように押圧し
ているため、出力軸26に負荷がかかっていないときに
は、ポール41が傾斜面49を押圧し、第4図に示すよ
うにカム39の軸方向の厚みが最小の部分でこのカム3
9を支持するように、カム39に回転を与える。このと
き、変速リング38がコーン32の先端部近傍に接する
ように各部材を配置しておくことで、出力軸26は変速
比の小さな高速回転で行う。
Now, both poles 41 and 42 in the bearing 40 are
Since the force of the spring 45 presses the cam 39 so as to sandwich it, when no load is applied to the output shaft 26, the pawl 41 presses the inclined surface 49, causing the cam 39 to move in the axial direction as shown in FIG. This cam 3 is the part with the smallest thickness.
The cam 39 is rotated so as to support the cam 39. At this time, by arranging each member so that the speed change ring 38 is in contact with the vicinity of the tip of the cone 32, the output shaft 26 rotates at a high speed with a small speed change ratio.

出力軸26に負荷が加わると、負荷トルクに比例した回
転力がコーン32から変速リング38に伝達され、この
変速リング38とともにカム39を周方向に回転させよ
うとする。すると、傾斜面49が固定リテーナ43のポ
ール41に当たっていることから、カム39は、傾斜面
49がばね45の力に抗してポール42を押しのけるよ
うにして周方向に回転し、結局ばね45を圧縮しながら
固定リテーナ43から遠ざかる方向に、その軸心方向に
変位する。この変位は、可動リテーナ44のガイド棒4
6がガイド軸受47にはめ込まれていることから、円滑
に行われる。
When a load is applied to the output shaft 26, a rotational force proportional to the load torque is transmitted from the cone 32 to the speed change ring 38, which attempts to rotate the cam 39 in the circumferential direction together with the speed change ring 38. Then, since the inclined surface 49 is in contact with the pawl 41 of the fixed retainer 43, the cam 39 rotates in the circumferential direction so that the inclined surface 49 pushes away the pawl 42 against the force of the spring 45, and eventually pushes the spring 45 away. While being compressed, it is displaced in the direction away from the fixed retainer 43 in the axial direction thereof. This displacement corresponds to the guide rod 4 of the movable retainer 44.
6 is fitted into the guide bearing 47, this is done smoothly.

これにより、変速リング38とコーン32との接触位置
がコーン32の裾の部分へと変位する。
As a result, the contact position between the speed change ring 38 and the cone 32 is displaced to the hem of the cone 32.

そして、負荷トルクにもとづき傾斜面49がポール41
を押圧する力と、カム39の変位により増大するばね4
5の力とが釣り合う位置で機構が安定し、負荷に応じた
適当な変速比になる。このときの状態を第5図に示す。
Then, based on the load torque, the slope 49 is adjusted to the pole 41.
The force pressing the spring 4 increases due to the displacement of the cam 39.
The mechanism becomes stable at the position where the force 5 is balanced, and the gear ratio becomes appropriate depending on the load. The state at this time is shown in FIG.

このようなものであると、ばね45に加わるのはカム3
9の軸心方向の力のみであるので、このばね45に横方
向の倒れが生じることが防止される。またカム39はポ
ール41にて支持され、これらカム39とポール41と
は点接触を行うのみであるので、カム39の厚みの方向
の形状などの影響を受けることが防止される。傾斜面4
9の傾斜角度を大きくすれば、負荷変動に対する変速追
従性を高くすることができる。また圧縮コイル構造のば
ね45を用いたことにより、大きな負荷に対しても安定
した変速特性を得ることができる。
If this is the case, the cam 3 will be applied to the spring 45.
Since the force is only in the axial direction of the spring 45, the spring 45 is prevented from collapsing in the lateral direction. Further, the cam 39 is supported by the pawl 41, and since the cam 39 and the pawl 41 only make point contact, the influence of the shape of the cam 39 in the thickness direction is prevented. Slope 4
By increasing the inclination angle 9, it is possible to improve the speed change followability to load fluctuations. Furthermore, by using the spring 45 having a compression coil structure, stable shifting characteristics can be obtained even under large loads.

さらに、カム39の単一傾斜面49において、カム39
の軸心方向の厚さの最小となる部位49cからその両側
にかけては逆向きの斜面部49a、49bとなっている
ので、入力軸21が正逆いずれの方向に回転した場合で
も、同様の自動変速を行なうことができる。
Further, at the single inclined surface 49 of the cam 39, the cam 39
From the part 49c with the minimum thickness in the axial direction to the opposite sides of the part 49c, there are sloped parts 49a and 49b in opposite directions. It is possible to change gears.

さらに、上記カム39の単一傾斜面49においては、カ
ム39の軸方向の厚さの最小となる部位49cからその
両側の傾斜(149a、49bにかけてゆるやかな傾斜
角度となるので、第4図に示す最小変速比の位置から変
速動作を開始する際の起動が無理なく行なわれることに
なる。
Furthermore, the single inclined surface 49 of the cam 39 has a gentle inclination angle from the part 49c where the axial thickness of the cam 39 is minimum to the inclinations (149a, 49b) on both sides thereof. The start-up when starting the speed change operation from the position of the minimum speed change ratio shown in the figure can be performed without difficulty.

さらに、上記カム39の単一傾斜面49は平面切削法で
形成できるため、加工が容易で安価に製作することがで
きる。
Furthermore, since the single inclined surface 49 of the cam 39 can be formed by a plane cutting method, it is easy to process and can be manufactured at low cost.

発明の効果 以上述べたように本発明によると、端面に傾斜面を有す
るカムと、出力軸の負荷に応じてカムを変位させるばね
とを用いて変速リングをその軸心方向に変位させるよう
にしたため、高価な部品や電気的な制御を必要とするこ
となしに自動的に無段変速を行うことができるのみなら
ず、入力軸が正逆両方向に回転しても同様に変速を行う
ことができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the speed change ring is displaced in the axial direction using a cam having an inclined surface on the end face and a spring that displaces the cam according to the load on the output shaft. Therefore, not only can automatic stepless speed change be performed without the need for expensive parts or electrical control, but also the same speed change can be performed even when the input shaft rotates in both forward and reverse directions. can.

とくに、上記カムの端面に単一傾斜面を形成したことに
より、変速動作の始動のスムース化を図ることができる
とともに、製作の容易化およびコストダウンを図ること
ができる。
In particular, by forming a single inclined surface on the end face of the cam, it is possible to smooth the start of the speed change operation, and also to facilitate manufacturing and reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の無段変速機の断面図、第2
図は第1図におけるカムを示す半裁断面図、第3図は第
1図における要部の斜視図、第4図および第5図はそれ
ぞれ同無段変速機における要部の動作説明図、第6図は
従来の自動変速機構の概略構成図、第7図および第8図
は従来の他の自動変速機構の概略構成図、第9図および
第10図はそれぞれV形の傾斜面を有するカムを使用し
た無段変速機の要部の斜視図および作用説明図である。 21・・・入力軸、25・・・第2人力軸、26・・・
出力軸、32・・・コーン、32・・・変速1ノング、
39・・・カム、40・・・ベアリング、45・・・i
fね、49・・・単一傾斜面。
FIG. 1 is a sectional view of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a half-cut sectional view showing the cam in Figure 1, Figure 3 is a perspective view of the main parts in Figure 1, Figures 4 and 5 are explanatory diagrams of the operation of the main parts in the same continuously variable transmission, respectively. 6 is a schematic diagram of a conventional automatic transmission mechanism, FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams of other conventional automatic transmission mechanisms, and FIGS. 9 and 10 are cams each having a V-shaped inclined surface. FIG. 2 is a perspective view of the main parts of a continuously variable transmission using the same, and an explanatory diagram of its operation. 21...Input shaft, 25...Second human power shaft, 26...
Output shaft, 32... Cone, 32... Shift 1 non-stop,
39...Cam, 40...Bearing, 45...i
fne, 49...single slope.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、回転体の外周に取り付けられるとともに、入力軸側
の入力円板と出力軸側の出力円板とにともに接すること
により、これら入出力軸間に回転を伝達させる複数のコ
ーンと;内周部が各コーンに接することによりこれらコ
ーンおよび前記回転体に差動運動を行わせる変速リング
と;この変速リングをその軸心方向に移動させ、この変
速リングとコーンとの接触位置を変化させて、前記差動
遅動の量を調節することにより、前記出力軸の回転数を
変化させる手段と;を有した無段変速機であって、 前記変速リングを円筒状のカムに取り付けて、この変速
リングを、前記コーンおよび回転体の差動運動に伴って
カムとともにその周方向に変位可能なように構成し、 上記カムの端面に、カムの軸方向の厚みを徐々に変化さ
せる単一の傾斜面を形成し、 前記カムの両端面を、この両端面に接してカムを間に挟
み込むベアリングにて支持し、 前記ベアリングをカムの両端面に押圧させるばねを設け
て、このばねにより、出力軸の負荷の大小に応じた変速
リングの周方向の変位を許容して、この周方向の変位に
よって、前記傾斜面により変速リングをその軸心方向に
変位させるように構成し、 たことを特徴とする無段変速機。
[Claims] 1. A plurality of disks are attached to the outer periphery of the rotating body and are in contact with both the input disk on the input shaft side and the output disk on the output shaft side, thereby transmitting rotation between these input and output shafts. a cone; a transmission ring whose inner periphery contacts each cone to cause differential movement of these cones and the rotating body; and a transmission ring that moves the transmission ring in its axial direction, a means for changing the rotational speed of the output shaft by changing the contact position and adjusting the amount of the differential retardation; The speed change ring is attached to the cam so that it can be displaced in the circumferential direction of the cam along with the differential movement of the cone and the rotating body, and the axial thickness of the cam is gradually increased on the end surface of the cam. forming a single inclined surface that changes the shape of the cam, supporting both end surfaces of the cam with bearings that are in contact with these end surfaces and sandwiching the cam therebetween, and providing springs that press the bearings against both end surfaces of the cam. The spring allows circumferential displacement of the speed change ring in accordance with the magnitude of the load on the output shaft, and this circumferential displacement causes the slope to displace the speed change ring in its axial direction. A continuously variable transmission characterized by:
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