JPH0549852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１対の可変プーリ及び該両プーリに
巻き掛けられる伝動ベルトを備えていて、各プー
リのプーリ径を変えて変速比を変化させるように
したプーリ式の変速装置の改良に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より、農業機械等においては、エンジンの
動力を変速して駆動車輪或いは各種の作業装置に
伝達するために、ベルト伝動を利用したプーリ式
の変速装置が多用されている。このベルト伝動を
利用したプーリ式変速装置の一例として、従来、
実開昭57−164352号公報に示されるように、互い
に平行に配置された１対の回転軸の各々に、回転
軸の各々に対して回転一体にかつ摺動不能に固定
された固定シエイブと、各軸に可動シエイブとの
間にＶ字状のベルト溝を形成するように対向配置
されて回転一体にかつ怜動自在に支持された可動
シエイブとからなり、一方の可動シエイブの固定
シエイブへの向きと他方の可動シエイブの固定シ
エイブへの向きとが互いに逆向きにされた１対の
可変プーリを設けるとともに、これら両可変プー
リのベルト溝間にベルト部材を巻き掛け、上記各
プーリの可動シエイブ背面側に、各々、回転軸回
りに回動可能な回動カムと固定体に連結されて回
動不能な固定カムとからなつていて回動カムの固
定カムとの相対回転により可動シエイブを固定シ
エイブに接近するように移動させるカム機構を配
設し、両カム機構の回動カムをロツド及び変速軸
で連結することにより、駆動及び従動プーリの一
方の可動シエイブがそれに対向する固定シエイブ
に接近すると、他方の可動シエイブがそれと対向
する固定シエイブから離れるように上記両カム機
構の回動カムを互いに連係して回動させ、各プー
リのベルト部材に対する有効半径を変化させて両
回転軸間の変速比を変化させるようにした可変プ
ーリ式のものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のものでは、両カム機構の回動カムが
互いに連動可能に連結されているので、両回転軸
間の変速切換時に変速切換機構の作動により駆動
及び従動プーリの各可動シエイブが互いに逆方向
に同期して開閉し、駆動及び従動プーリ間の開閉
力が逆になつて両プーリ間の開閉力が部分的に互
いに相殺し合い、両回転軸間の変速切換えを小さ
な操作力でもつて敏速に行うことができると考え
られる。

しかし、実際には、回動カムを支持するベアリ
ングが可動シエイブのボス部先端に当接している
ことから、所期の効果が得られないという問題が
あつた。

すなわち、可動シエイブがその略半部に掛けら
れているベルトから推力を受けたときに、その可
動シエイブに回転軸に対し傾倒させる方向のモー
メントが働くが、回動カムを支持するベアリング
は可動シエイブのボス部先端に当接していて、該
ボス部はその先端部にてベアリングにより受け止
められているので、上記モーメントは大きく、そ
の分、可動シエイブのボス部内周の回転軸外周に
対する軸心方向の面圧分布が大きなピークを持つ
て集中して、該ボス部の摺動抵抗が大きくなる。
このため、両カム機構の回動カム同士を連結し
て、一方のカム機構のベルト発生推力を取り出し
て他方のカム機構のベルト推力に利用するように
してはいても、上記大きな摺動抵抗に起因して変
速操作に大きな操作力を要し、両回転軸間の変速
比を小さな操作力でスムーズに切り換えることは
難しい。

また、回動カムと固定カムとがカム面により接
触しているので、その摺動抵抗が大きく、このこ
とも変速操作力の増大を招くことになる。

本発明は斯かる問題を解決しようとしてなされ
たもので、その目的は、上記したカム機構及びそ
の可動シエイブに対する連結構造を改良すること
により、変速切換操作を小さな操作力でスムーズ
に行い得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明の解決手段
は、カム機構の回動カムを可動シエイブ背面側で
そのボス部上に連結支持するとともに、カム機構
の回動カム又は固定カムの一方にカム面を、また
他方にカム面上を転動するローラ等の転動体をそ
れぞれ設けることとした。

具体的には、この発明は、第１図及び第２図に
示すように、上記した如く、互いに平行に配置さ
れた１対の回転軸６，９と、この各回転軸６，９
に回転一体にかつ軸方向に移動不能に固定された
固定シエイブ１４，２０、及び各回転軸６，９に
回転一体にかつ軸方向に移動可能にボス部１５
ａ，２１ａにて支持され、上記固定シエイブ１
４，２０との間に断面Ｖ字状のベルト溝１７，２
３を形成する可動シエイブ１５，２１からなり、
一方の可動シエイブ１５（又は２１）の固定シエ
イブ１４（又は２０）への向きと他方の可動シエ
イブ２１（又は１５）の固定シエイブ２０（又は
１４）への向きとが互いに逆向きにされた１対の
可変プーリ１２，１８と、これら両可変プーリ１
２，１８のベルト溝１７，２３間に巻き掛けられ
た伝動ベルトＢと、各可変プーリ１２，１８の可
動シエイブ１５，２１を固定シエイブ１４，２０
に対し接離させてプーリ１２，１８のプーリ径を
変化させる１対のカム機構２４，３６と、両可変
プーリ１２，１８のプーリ径が互いに逆方向に変
化するように上記両カム機構２４，３６を連動さ
せて両回転軸６，９間の変速比を可変とする変速
切換機構５１とを備えてなる。

そして、上記各カム機構２４，３６は、可変プ
ーリ１２，１８の可動シエイブ１５，２１のボス
部１５ａ，２１ａ上にベアリング２５，３７を介
して回転可能に支持された円筒状の回動カム２
６，３８と、該回動カム２６，３８にカム接触す
る固定カム２９，４３とを有し、回動カム２６，
３８又は固定カム２９，４３の一方にカム面２６
ａ，３８ａが形成されている一方、他方に該カム
面２６ａ，３８ａに転動しながら接触する転動体
３１，４７が設けられていて、回動カム２６，３
８と固定カム２９，４３との相対回動により可動
シエイブ１５，２１を軸方向に移動させるように
構成する。

また、上記変速切換機構５１は、両カム機構２
４，３６の回動カム２６，３８同士を連結する１
本のリンク４９を有するものとする。

（作用） 上記の構成により、請求項１に係る発明では、
両回転軸６，９間の変速比を切り換える場合、両
可変プーリ１２，１８の各カム機構２４，３６に
おける回動カム２６，３８同士は１本のリンク４
９を有する変速切換機構５１により連動可能に連
結されているため、一方のプーリ１２（又は１
８）のカム機構２４（又は３６）の回動カム２６
（又は３８）を回転軸６（又は９）回りに回動さ
せて、その固定カム２９（又は４３）とのカム接
触により該プーリ１２（又は１８）の可動シエイ
ブ１５（又は２１）を軸方向に移動させると、そ
れに伴つて他方のプーリ１８（又は１２）の可動
シエイブ２１（又は１５）が上記一方のプーリ１
２（又は１８）における可動シエイブ１５（又は
２１）の固定シエイブ１４（又は２０）に対する
接離動作とは逆の動作でもつて移動し、この両可
動シエイブ１５，２１の逆方向の移動によつて両
回転軸６，９間の変速比が切換変更される。

そのとき、第３図及び第４図に示すように、例
えば各カム機構２４，３６における回動カム２
６，３８に回転軸６，９と直交する面に対し傾斜
角αで傾斜したカム面２６ａ，３８ａがあり、固
定カム２９，４３に該カム面２６ａ，３８ａ上を
転動する転動体３１，４７が設けられているとす
ると、上記固定カム２９，４３上の転動体３１，
４７から回動カム２６，３８のカム面２６ａ，３
８ａに力Ａがカム面２６ａ，３８ａと直角方向に
作用し、この力Ａは回転軸６，９と平行な方向の
分力Ａ１と回転軸６，９と直交方向の分力Ａ２と
に分けられ、後者の分力Ａ２は回転軸６，９の軸
心と変速切換機構５１の１本のリンク４９への連
結点とを結ぶ線と直角に作用するが、この作用に
伴い、第４図に示す如く、回転軸６，９の軸心と
リンク４９への連結点とを結ぶ線に対し変速比の
Lo〜Hiの変化に拘らず直角でかつ上記分力Ａ２
と逆向きのカム回転反力Ｗが生じ、第５図にも示
すように、このカム回転反力Ｗは、回動カム２
６，３８が支持されている可動シエイブ１５，２
１のボス部１５ａ，２１ａに対し、プーリ１２，
１８のベルトＢが巻き掛けられている範囲の中央
位置においてボス部１５ａ，２１ａを押圧するよ
うに作用する。つまり、このボス部１５ａ，２１
ａに対するカム回転反力Ｗは、ボス部１５ａ，２
１ａと回転軸６，９との摺動部分におけるクリア
ランスで、可動シエイブ１５，２１がベルトＢか
ら推力を受けたときに可動シエイブ１５，２１を
回転軸６，９に対し傾倒させる方向に働くモーメ
ントＭ１とは逆方向のモーメントＭ２が生じるよ
うに作用し、このモーメントＭ２によりモーメン
トＭ１が相殺されて小さくなり、第５図ａに示す
如く可動シエイブ１５，２１のボス部１５ａ，２
１ａ内周の回転軸６，９外周に対する面圧分布が
軸心方向に分散して、従来（第５図ｂ参照）のよ
うな大きなピークがなくなり、ボス部１５ａ，２
１ａの摺動抵抗が小さくなる。この摺動抵抗が小
さくなつた分だけ、ベルト発生推力Ｆの回動カム
２６，３８による固定点に与える荷重（取出推力
F′）が大きくなり、換言すれば、ベルト発生推力
Ｆが大きな抵抗なく回動カム２６，３８に取出推
力F′として伝達されることとなる。

そして、変速装置は、可変プーリ１２，１８間
の開閉力が逆になつて両プーリ１２，１８間の開
閉力が部分的に互いに相殺し合うように両カム機
構２４，３６の回動カム２６，３８同士が１本の
リンク４９で連結され、一方のカム機構２４（又
は３６）の取出推力Ｆ１′（又はＦ２′）を他方の
カム機構３６（又は２４）のベルト推力に利用す
るようにしていることから、この関係を第６図に
示すようなシーソーに例えた場合、変速比が一定
で変速切換えを行わないときには、第７図に示す
如く、上記取出推力Ｆ１′，Ｆ２′自体は本発明の
場合（第７図ａ参照）が従来の場合（第７図ｂ参
照）よりも大きくなるものの、駆動側及び従動側
で取出推力Ｆ１′，Ｆ２′は同じとなり、これらが
互いに釣り合つて推力Ｆ１′，Ｆ２′の取出効率は
従来の場合と同じである。

ところが、変速比を変化させるときには、第８
図に示す如く、ベルト発生推力Ｆ１，Ｆ２と取出
推力Ｆ１′，Ｆ２′との差が変速操作に必要な荷重
（操作力）であるので、従来の場合（第８図ｂ参
照）では、取出推力Ｆ１′，Ｆ２′が小さい分だけ
残りの操作力が大きくなるのに対し、この発明
（第８図ａ参照）では、取出推力Ｆ１′，Ｆ２′が
大きいことから、その分、逆に操作力が小さくて
済むこととになる。その結果、回動カム２６，３
８と固定カム２９，４３とが転動体３１，４７を
介してカム接触することと相俟つて、両回転軸
６，９間の変速切換えを小さな操作力でもつて敏
速に行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図は本発明を農業機械の変速装
置に適用した実施例の全体構成を示す。両図にお
いて、１は農業機械の車体で、この車体１にはク
ランク軸２を有するエンジン３が複数の防振ゴム
４，４，…により弾性支持されており、この防振
ゴム４，４，…によりエンジン振動の車体１への
伝達を抑制するようにしている。５は軸受部（図
示せず）を介して車体１に回転自在に支持された
中間軸であつて、この中間軸５は農業機械の車軸
（図示せず）に連結されている。これらクランク
軸２及び中間軸５は互いに平行に配置されてい
る。

上記クランク軸２には一方の回転軸としての円
筒状の駆動軸６が回転一体に取り付けられてい
る。すなわち、この駆動軸６には中心孔６ａが貫
通形成されており、その中心孔６ａに駆動軸６の
一端側（第２図で上側）からクランク軸２を挿入
し、駆動軸６の他端から止め金７を介して連結ボ
ルト８をクランク軸２の端部に螺合締結すること
により、駆動軸６がクランク軸２に回転一体に取
り付けられている。

また、中間軸５には他方の回転軸としての円筒
状の従動軸９が上記駆動軸６と同様の取付構造で
回転一体に取り付けられている。すなわち、この
従動軸９の中心孔９ａにその一端側（第２図で下
側）から中間軸５を挿通し、従動軸９他端から止
め金１０を介して締結ボルト１１を中間軸５の端
部に螺合締結することにより、従動軸９が中間軸
５に取り付けられている。

上記駆動軸６の一端には駆動プーリ１２が設け
られている。この駆動プーリ１２は、駆動軸６に
キー１３により回転一体にかつ摺動不能に固定さ
れたフランジ状の固定シエイブ１４と、該固定シ
エイブ１４に対向するように駆動軸６にボス部１
５ａにて摺動自在にかつ回転一体にキー１６によ
り結合されたフランジ状の可動シエイブ１５とか
らなり、これら両シエイブ１４，１５間にはベル
ト溝１７が形成されている。

一方、上記従動軸９上には従動プーリ１８が設
けられている。この従動プーリ１８は、上記駆動
プーリ１２と同様の構成であり、従動軸９にキー
１９により回転一体にかつ摺動不能に固定された
フランジ状の固定シエイブ２０と、該固定シエイ
ブ２０に上記回転軸６上の駆動プーリ１２におけ
る固定シエイブ１４に対する可動シエイブ１５の
対向方向と逆方向でもつて対向するように従動軸
９にボス部２１ａにて摺動自在にかつ回転一体に
キー２２により結合されたフランジ状の可動シエ
イブ２１とからなり、これら両シエイブ２０，２
１間にはベルト溝２３が形成されている。そし
て、上記駆動プーリ１２のベルト溝１７と従動プ
ーリ１８のベルト溝２３との間にはＶベルトＢが
巻き掛けられており、駆動及び駆動プーリ１２，
１８の各可動シエイブ１５，２１をそれぞれ固定
シエイブ１４，２０に対して接離させて各プーリ
１２，１８のプーリ径（ＶベルトＢに対する有効
半径）を変更する。例えば駆動プーリの可動シエ
イブ１５を固定シエイブ１４に接近させ、かつ従
動プーリ１８の可動シエイブ２１を固定シエイブ
２０から離隔させたときには、駆動プーリ１２の
プーリ径を従動プーリ１８よりも大きくすること
により、駆動軸６の回転を従動軸９に増速して伝
達する。一方、逆に、駆動プーリ１２の可動シエ
イブ１５を固定シエイブ１４から離隔させ、かつ
従動プーリ１８の可動シエイブ２１を固定シエイ
ブ２０に接近させたときには、駆動プーリ１２の
プーリ径を小にし、従動プーリ１８のプーリ径を
大きくすることにより、駆動軸６の回転を減速し
て従動軸９に伝えるようになされている。

上記駆動軸６上には、駆動プーリ１２における
可動シエイブ１５を固定シエイブ１４に対して接
離させるための変速機構としての第１カム機構２
４が設けられている。このカム機構２４は、可動
シエイブ１５のボス部１５ａ上にベアリング２５
を介して相対回転可能にかつ軸方向に移動一体に
外嵌合支持された円筒状の回動カムとしての円筒
カム２６を有する。このカム２６はその駆動プー
リ１２と反対側端面に、駆動軸６と直交する面に
対し所定の傾斜角で傾斜した１対の傾斜カム面２
６ａ，２６ａが円周方向に等角度間隔（180゜間
隔）をあけて形成され、外周には回動レバー２７
が回動一体に突設されている。

また、駆動軸６の他端外周には固定カムとして
のローラ取付台２９がベアリング２８を介して相
対回転可能に支持されている。このローラ取付台
２９の外周にはその半径方向に延びる２つのピン
３０，３０が直径方向に対向して一体的に取り付
けられている。該各ピン３０のヘツド側はローラ
取付台２９から突出していて、その突出部分に、
上記カム２６の各カム面２６ａに当接して転動す
る転動体としてのカム用ローラ３１が回転自在に
支持されている。

さらに、上記ローラ取付台２９の外周には取付
フランジ３２が一対に突設され、該フランジ３２
の先端はピン３３，３４及び固定ロツド３５を介
して車体１に連結されていて、ローラ取付台２９
が回転不能に固定されている。

一方、従動軸９上には、従動プーリ１８の可動
シエイブ２１を固定シエイブ２０に対して接離さ
せるための変速機構としての第２カム機構３６が
設けられている。この第２カム機構３６は、上記
第１カム機構２４と同様の構成で、可動シエイブ
２１のボス部２１ａ上にベアリング３７を介して
回転自在にかつ摺動不能に外嵌合支持された円筒
状回動カムとしての円筒カム３８を有し、このカ
ム３８の従動プーリ１８と反対側端面には従動軸
９と直交する面に対し所定の傾斜角で傾斜した１
対の傾斜カム面３８ａ，３８ａが形成され、その
外周には回動レバー３９が回動一体に取り付けら
れている。該回動レバー３９の先端には操作レバ
ー取付部材４０がボルト４１，４１により取り付
けられ、その取付部材４０の先端は図外の操作レ
バーに連結されている。また、上記従動軸９の他
端外周にはベアリング４２を介してローラ取付台
４３（固定カム）が支持され、該ローラ取付台４
３の外周には取付フランジ４４が一体に突設さ
れ、該フランジ４４の先端はピン４５を介して車
体１に連結されており、ローラ取付台４３は車体
１に固定されて回転不能とされている。このロー
ラ取付台４３の外周にはその半径方向に延びる１
対のピン４６，４６が円周方向に等間隔をあけて
取り付けられ、該各ピン４６のローラ取付台４３
からの突出部分には上記カム３８の各カム面３８
ａに当接する転動体としてのカム用ローラ４７が
回転自在に支持されている。

そして、上記第１カム機構２４の回動レバー２
７先端にはリンクボール４８が回動可能に支持さ
れている。該リンクボール４８には直棒状のリン
ク４９の一端が螺合締結されている。このリンク
４９は従動軸９側に延びていて、その他端は上記
操作レバー取付部材４０にリンクボール５０を介
して従動軸９と平行の回転中心をもつて回転可能
に連結されている。よつて、上記リンクボール４
８，５０及びリンク４９により、操作レバーの切
換操作に応じて、各カム機構２４，３６における
カム２６，３８を互いに連係して可動シエイブ１
５，２１のボス部１５ａ，２１ａ周りに回動さ
せ、そのカム面２６ａ，３８ａ上でカム用ローラ
３１，４７を転動させることにより、可動シエイ
ブ１５，２１を軸方向に移動させて固定シエイブ
１４，２０に対し互いに相反して接離させ、その
ベルト溝１７，２３の有効半径つまりプーリ１
２，１８のプーリ径を可変とし、クランク軸２と
中間軸５との間の変速比を変化させるようにした
変速切換機構５１が構成されている。

また、第１図に示すように、上記駆動及び従動
プーリ１２，１８間には、両プーリ１２，１８間
に張られたベルトＢの１対のスパンB₁，B₂のう
ち駆動プーリ１２の駆動力が従動プーリ１８に伝
達されるときの緩み側スパンB₂をその背面から
押圧してベルトＢに張力を与えることでベルト推
力を発生する推力発生機構５２が配設されてい
る。この推力発生機構５２は、車体１に軸５３に
より揺動可能に支持されたローラ支持部材として
のアーム５４と、該アーム５４の先端部に軸５５
により回転自在に支承されたローラ５６と、上記
アーム５４の中間部と車体１との間に伸装され、
アーム５４をローラ５６がベルト緩み側スパン
B₂背面を押圧するように第１図で時計回り方向
に回動付勢する付勢部材としてのばね５７とから
なる。そして、上記ローラ５６がベルトＢの緩み
側スパンB₁を、該緩み側スパンB₁に発生する最
大張力よりも大きい張力で押圧するように、上記
ばね５７の付勢力が設定されており、この張力に
よりベルト推力を発生させるようにしている。

尚、上記ローラ５６は、上記駆動及び従動軸
６，９と平行な方向に移動するＶベルト２３の外
周面に常時接触するように軸方向の長さが長いも
のに形成されている。

また、上記駆動及び従動プーリ１２，１８の固
定シエイブ１４，２０における可動シエイブ１
５，２１との対向面には、それぞれベルト溝１
７，２３底部に相当する内周縁部の所定位置に、
可動シエイブ１５，２１側に向かつて駆動及び従
動軸３，６と同心状に延びるベルト規制手段とし
ての円筒状リング部１４ａ，２０ａが一体に突設
されている。一方、可動シエイブ１５，２１の固
定シエイブ１４，２０との対向面には還状凹部と
しての環状溝１５ｂ，２１ｂが上記リング部１４
ａ，２０ａに対応して形成されており、可動シエ
イブ１５，２１が固定シエイブ１４，２０に接近
したときにリング部１４ａ，２０ａを環状溝１５
ｂ，２１ｂ内に収容するようにしている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

まず、エンジン３の動力を車軸に伝達して農業
機械を走行駆動する通常の駆動状態（クラツチ
ON状態）においては、推力発生機構５２におけ
るばね５７の付勢力によりアーム５４が第１図時
計回り方向に付勢され、その先端のローラ５６が
ベルトＢの緩み側スパンB₁背面を押圧し、この
押圧によりベルトＢに張力が付与される。この張
力は緩み側スパンB₂に発生する最大張力よりも
大きいため、このベルト張力によりベルトＢのプ
ーリ６，９に対するくさび効果が生じて推力が発
生し、この推力により駆動プーリ１２から従動プ
ーリ１８にベルトＢを介して動力が伝達される。

そして、例えば、エンジン３の回転を減速して
車軸に伝達する低速状態とするときには、変速切
換機構５１の操作レバーを低速位置（Lo）に位
置付ける。この操作レバーは第２カム機構３６に
おけるカム３８外周の回動レバー３９に取付部材
４０を介して連結されているので、上記低速位置
（Lo）への切換操作に伴い、上記カム３８がその
カム面３８ａ上で各カム用ローラ４７を転動させ
ながら従動プーリ１８の可動シエイブ２１のボス
部２１ａ周りに一方向に回動する。これにより、
上記カム面３８ａがローラ４７に押されてカム３
８が第２図で下方向に従動軸９上を移動し、該カ
ム３８にベアリング３７を介して移動一体の可動
シエイブ２１が同方向に移動して固定シエイブ２
０に接近する。このことにより従動プーリ１８が
閉じてそのプーリ径が増大し、このプーリ径の増
大によりＶベルトＢが従動プーリ１８側に引き寄
せられる。

また、上記取付部材４０にはリンク４９及びリ
ンクボール４８，５０を介して回動レバー２７が
駆動連結されているため、操作レバーの低速位置
（Lo）への切換えに伴い、上記従動プーリ１８の
可動シエイブ２１の動きに同期して、第１カム機
構２４のカム２６が駆動軸６上を上記第２カム機
構３６のカム３８と同じ一方向に回動する。この
カム２６の回動によりカム用ローラ３１に対する
押圧がなくなる。このため、上記従動プーリ１８
側に移動するベルトＢの張力により、カム２６及
びそれにベアリング２５を介して連結されている
可動シエイブ１５は固定シエイブ１４から離れる
方向（図で下方向）に駆動軸６上を移動し、この
両シエイブ１４，１５の離隔により駆動プーリ１
２が開いてプーリ径が減少する。これらの結果、
駆動プーリ１２のプーリ径が従動プーリ１８より
も小さくなり、駆動軸６の回転が減速されて従動
軸９に伝達される。

また、逆に、エンジン３の回転を増速して車軸
に伝達する高速状態では、操作レバーを高速位置
（Hi）に位置付ける。この操作レバーの切換操作
に伴い、上記第１カム機構２４のカム２６がその
カム面２６ａ上でカム用ローラ３１を転動させな
がら駆動プーリ１２における可動シエイブ１５の
ボス部１５ａ周りに他方向に回動する。このカム
２６の回動によりカム面２６ａがカム用ローラ３
１に押されて第２図で上方向に駆動軸６上を移動
し、可動シエイブ１５も同方向に移動して固定シ
エイブ１４に接近し、このことにより駆動プーリ
１２が閉じてプーリ径が増大する。このプーリ径
の増大によりＶベルトＢが駆動プーリ１２側に引
き寄せられる。

また、上記可動シエイブ１５の動きに同期し
て、第２カム機構３６のカム３８が該従動軸９上
を上記カム２６と同じ他方向に回動し、このカム
３８の回動によりカム用ローラ４７に対する押圧
がなくなり、ベルトＢの張力により従動プーリ１
８の可動シエイブ２１がカム３８と共に固定シエ
イブ２０から離れる方向（図で上方向）に従動軸
９上を移動する。この両シエイブ２０，２１の離
隔により従動プーリ１８が開いてそのプーリ径が
減少する。その結果、駆動プーリ１２のプーリ径
が従動プーリ１８よりも大きくなり、駆動軸６の
回転が増速されて従動軸９に伝達される。

その際、エンジン３が防振ゴム４，４，…を介
して車体１に弾性支持されているため、負荷変動
時に伝動ベルトＢの張側張力の変化により防振ゴ
ム４，４，…の圧縮変形量が変化してクランク軸
２及び中間軸５の軸間距離が変動したとき、例え
ば伝動負荷が減少して軸間距離が増加したとき、
この軸間距離の増大変化により第１カム機構２４
におけるカム２６が第１図で反時計回り方向に回
動して変速比が変化しようとする。しかし、上記
第１カム機構２４のローラ取付台２９がピン３
３，３４及び固定ロツド３５を介して車体１に連
結固定されているため、ローラ取付台２９が上記
カム２６の回動に対応してそれと同じ方向（反時
計回り方向）に回動し、その結果、駆動プーリ１
２の開閉量は変化しない。よつて負荷変動を生じ
ても変速比を一定に保持でき、農業機械を一定の
速度で安定して走行させることができる。

また、こうして負荷変動時に変速比が変化しな
いため、両カム機構２４，３６を連結しているリ
ンク４９に無理な力がかからず、その変形等を有
効に防止することができる。

また、カム２６，３８と固定カムたるローラ取
付台２９，４３との接触はカム２６，３８のカム
面２６ａ，３８ａ上をそれぞれ転動するローラ３
１，４７による転がり接触であるので、カム面に
固定カムを直接摺接させる場合に比べ、摺動抵抗
は大幅に小さくなる。このため、変速時の切換操
作力を軽くでき、緊急時に変速比を素早く切り換
えることができる。また、カム面２６ａ，３８ａ
の磨耗の度合が少ないので、プーリ１２，１８の
位置決め精度が良くなるとともに、切換操作力を
長期間に亘つて軽減保持することができ、さらに
は潤滑油メンテンナンスを不要とすることができ
る。

しかも、上記変速切換機構５１が直棒状のリン
ク４９を有しているので、両プーリ１２，１８の
カム機構２４，３６同士が該リンク４９により高
い剛性で連結され、操作レバーの操作力が無駄な
く伝達されてそのロスを低減することができる。

また、リンク４９は直棒状であるので、変速切
換機構５１の配置スペースが小さくて済み、その
レイアウトを容易化することができる。よつて変
速切換機構５１の配置レイアウトの容易化と、直
棒状のリンク４９の採用による振動伝達の抑制と
の両立を図ることができる。

これに対し、農業機械の走行を停止するため
に、エンジン３の動力の車軸への伝達を遮断して
クラツチOFFとするときには、テンシヨンアー
ム５４がテンシヨン機構５２のばね５７の付勢力
に抗して第１図で反時計回り方向に回動し、テン
シヨンプーリ５６のベルトＢの緩み側スパンB₁
に対する押圧が停止され、この押圧停止によりベ
ルトＢの張力が低下してベルト推力がなくなり、
駆動プーリ１２から従動プーリ１８への動力伝達
が停止される。

その際、推力発生機構５２のアーム５４を揺動
させるだけで、クラツチのON／OFFを切り換え
ることができるので、このアーム５４の回動によ
る動力伝達の遮断及びその解除を変速比に関係な
く行うことができ、その動力の伝達の遮断を必要
としたときに即座にそれを実行することができる
とともに、動力伝達の遮断解除の際の変速比を遮
断前の変速比そのままに保つことができる。すな
わち、駆動又は従動プーリ１２，１８における可
動シエイブを固定シエイブ側に最離隔位置に移動
させて動力伝達を遮断するクラツチ機構に比べ、
クラツチ機構の作動停止後に速やかに元の変速比
に復帰させることができる利点がある。

この実施例では、ＶベルトＢの緩み側スパン
B₁の背面を推力発生機構２５のローラ２６によ
つて押圧付勢することにより、該ＶベルトＢに張
力が与えられ、この張力によりベルト推力が発生
するとともに、駆動及び従動プーリ１２，１８の
双方における可動シエイブ１５，２１を変速切換
機構５１による機械的な駆動によつて軸方向に移
動させるので、駆動及び従動プーリ１２，１８間
の開閉力は逆になり、この両プーリ１２，１８間
の開閉力が部分的に互いに相殺し合い、残りが操
作力となる。

そして、このように両プーリ１２，１８の可動
シエイブ１５，２１の逆方向の移動によつて駆動
及び従動軸６，９間の変速比が切換変更される
際、第３図及び第４図に示すように、各カム機構
２４，３６の円筒カム２６，３８におけるカム面
２６ａ，３８ａにローラ取付台２９，４３のロー
ラ３１，４７から作用する力Ａにより駆動又は従
動軸６，９と直交方向の分力Ａ２が生じ、この分
力Ａ２は駆動又は従動軸６，９の軸心と変速切換
機構５１のリンク４９への連結点とを結ぶ線と直
角に作用するが、この作用に伴い、第４図に示す
如く、駆動又は従動軸６，９の軸心とリンク４９
への連結点とを結ぶ線と常に直角でかつ上記分力
Ａ２と逆向きのカム回転反力Ｗが生じ、第５図に
示すように、このカム回転反力Ｗは円筒カム２
６，３８が支持されている可動シエイブ１５，２
１のボス部１５ａ，２１ａに対し、プーリ１２，
１８のベルトＢが巻き掛けられている範囲の中央
位置においてそのボス部１５ａ，２１ａを押圧す
るように作用する。つまり、このボス部１５ａ，
２１ａに対するカム回転反力Ｗは、ボス部１５
ａ，２１ａと駆動又は従動軸６，９との摺動部分
におけるクリアランスで、可動シエイブ１５，２
１がベルトＢから推力を受けたときに可動シエイ
ブ１５，２１を駆動又は従動軸６，９に対し傾倒
させる方向に働くモーメントＭ１と逆方向のモー
メントＭ２が生じるように作用し、このモーメン
トＭ２によりモーメントＭ１が相殺されて低減さ
れ、第５図ａに示す如く可動シエイブ１５，２１
のボス部１５ａ，２１ａ内周の駆動又は従動軸
６，９外周に対する面圧分布が軸心方向に分散し
て、従来（第５図ｂ参照）のような大きなピーク
がなくなり、ボス部１５ａ，２１ａの摺動抵抗が
小さくなる。この摺動抵抗が小さくなつた分だ
け、ベルト発生推力Ｆが円筒カム２６，３８の固
定点に与える荷重つまり取出推力F′が大きくな
り、換言すれば、ベルト発生推力Ｆが大きな抵抗
なく円筒カム２６，３８に取出推力F′として伝達
されることとなる。

そして、変速装置は、駆動及び従動プーリ１
２，１８間の開閉力が逆になつて両プーリ１２，
１８間の開閉力が部分的に互いに相殺し合うよう
に両カム機構２４，３６の円筒カム２４，３６同
士が連結され、一方のカム機構２４（又は３６）
の取出推力Ｆ１′（又はＦ２′）を他方のカム機構
３６（又は２４）のベルト推力に利用するように
していることから、変速装置の変速比が一定で変
速切換えを行わないときには、第６図及び第７図
に示すように、上記取出推力Ｆ１′，Ｆ２′は本実
施例の場合（第７図ａ参照）が従来の場合（第７
図ｂ参照）よりも大きくなるものの、駆動側及び
従動側で取出推力Ｆ１′，Ｆ２′は同じとなり、こ
れらが互いに相殺し合い、推力の取出効率は従来
の場合と同じである。ところが、変速比を変化さ
せるときには、第８図に示すように、ベルト発生
推力Ｆと取出推力Ｆ１′，Ｆ２′との差が変速操作
に必要な荷重（操作力）であるので、従来の場合
（第８図ｂ参照）では、取出推力Ｆ１′，Ｆ２′が
小さい分だけ残りの操作力が大きくなるのに対
し、この実施例（第８図ａ参照）では、取出推力
Ｆ１′，Ｆ２′が大きいことから、その分、逆に操
作力が小さくて済むこととになる。その結果、円
筒カム２６，３８のカム面２６ａ，３８ａにロー
ラ取付台２９，４３のローラ３１，４７が転動可
能にカム接触することと相俟つて、駆動及び従動
軸６，９間の変速切換操作を小さな操作力でもつ
てスムーズに行うことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形例を包含するものである。例えば上記実施例
では、カム面２６ａ，３８ａを有する円筒カム２
６，３８を回動カムとし、カム面上２６ａ，３８
ａを転動するローラ３１，４７を有するローラ取
付台２９，４３を固定カムとしているが、逆に、
ローラ取付台２９，４３を回動カムとして、可動
シエイブ１５，２１のボス部１５ａ，２１ａ上に
ベアリングを介して連結支持し、両プーリ１２，
１８のローラ取付台２９，４３同士を１本のリン
ク４９により連結するようにしてもよい。

また、上記実施例では、推力発生機構５１のば
ね５７の付勢力を一定にしたが、シリンダ等の利
用により、その時の変速比に応じて可変調整する
ようにしてもよい。その場合、ＶベルトＢの緩み
側スパンB₂の張力が変速比に応じて変化するた
め、その緩み側スパンB₂に必要最小限の張力を
付与すれば済み、よつてベルト寿命を延ばすこと
ができる利点がある。

また、推力発生機構５２によりベルト緩み側ス
パンB₂の内面側を押圧するようにしてもよく、
上記実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。

さらに、本発明は、農業機械以外に車両やその
他の機械における変速装置に適用することができ
るのは勿論のことである。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項１に係る発明によ
ると、互いに平行に配置された１対の回転軸上に
それぞれ一方の可動シエイブの固定シエイブへの
向きと他方の可動シエイブの固定シエイブへの向
きとが互いに逆向きになるように設けられた駆動
及び従動プーリと、この両プーリ間に巻き掛けら
れたベルト部材と、各プーリの可動シエイブ背面
側に配置され、回転軸と同心で円筒状の固定及び
回動カムの相対回転により該可動シエイブを軸方
向に移動させて固定シエイブに接離させるカム機
構と、駆動及び従動プーリの一方の可動シエイブ
が固定シエイブに接近すると、他方のプーリの可
動シエイブが固定シエイブから離れるように両カ
ム機構を連動させて、両回転軸間の変速比を変化
させる変速切換機構とを備えた可変プーリ式の変
速装置に対し、可動シエイブにベアリングを介し
て連結される回動カムの連結位置を可動シエイブ
のボス部外周とするとともに、固定及び回動カム
の接触構造をカム面と該カム面上を転動する転動
体との接触構造とし、さらに変速切換機構は１本
のリンクを有するものとしたことにより、可動シ
エイブのボス部外周をベアリングを介して回転軸
の軸心に向かう方向に作用するカム回転反力を発
生させて、可動シエイブにベルトからの推力によ
つて生じるモーメントを上記カム回転反力による
モーメントにより相殺して小さくし、可動シエイ
ブのボス部の軸心方向の面圧分布のピークを抑制
してその軸方向の摺動抵抗を低減させることがで
き、ベルト発生推力がカムへの連結点に与える取
出推力を大きくして、これらベルト発生推力と取
出推力との差としての操作力を小さくすることが
でき、よつて、回動カムと固定カムとが転動体を
介してカム接触することと相俟つて、変速操作力
の大幅な低減を図ることができるという実用上優
れた効果が得られる。

また、傾斜した可動シエイブの背面側に入り込
んだ状態で回動カム及びベアリングを配置できる
ので、カム機構の配置による軸方向長さの増大を
抑えて、変速装置のコンパクト化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す変速装置の正面
部、第２図は同断面図である。第３図はベルト発
生推力とリンクとに加えられる力の関係からカム
回転反力の作用状態を示す概略平面図、第４図は
同概略正面図、第５図はカム回転反力による可動
シエイブのボス部の回転軸に対する面圧分布を示
す説明図、第６図は両プーリにおけるベルト発生
推力及び取出推力の関係を示す説明図、第７図は
非変速操作時の両プーリにおける取出推力同士の
関係を示す説明図、第８図は変速操作時の図７相
当図である。 ６……駆動軸（回転軸）、９……従動軸（回転
軸）、１２……駆動プーリ、１４……固定シエイ
ブ、１５……可動シエイブ、１５ａ……ボス部、
１７……ベルト溝、１８……従動プーリ、２０…
…固定シエイブ、２１……可動シエイブ、２１ａ
……ボス部、２３……ベルト溝、２４……第１カ
ム機構、２６……円筒カム（回動カム）、２６ａ
……カム面、２９……ローラ取付台（固定カム）、
３１……カム用ローラ（転動体）、３６……第２
カム機構（変速機構）、３８……円筒カム（回動
カム）、３８ａ……カム面、４３……ローラ取付
台（固定カム）、４７……カム用ローラ（転動
体）、４９……リンク、５１……変速切換機構、
５２……推力発生機構、５４……アーム、５６…
…ローラ、５７……ばね（付勢部材）、Ｂ……伝
動ベルト、B₂……緩み側スパン、Ｗ……カム回
転反力、Ｆ，Ｆ１，Ｆ２……ベルト発生推力、
F′，Ｆ１′，Ｆ２′……取出推力。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに平行に配置された１対の回転軸と、 該各回転軸に回転一体にかつ軸方向に移動不能
   に固定された固定シエイブ、及び各回転軸に回転
   一体にかつ軸方向に移動可能にボス部にて支持さ
   れ、上記固定シエイブとの間に断面Ｖ字状のベル
   ト溝を形成する可動シエイブからなり、一方の可
   動シエイブの固定シエイブへの向きと他方の可動
   シエイブの固定シエイブへの向きとが互いに逆向
   きにされた１対の可変プーリと、 該両可変プーリのベルト溝間に巻き掛けられた
   伝動ベルトと、 上記各可変プーリの可動シエイブを固定シエイ
   ブに対し接離させて可変プーリのプーリ径を変化
   させる１対のカム機構と、 上記両可変プーリのプーリ径が互いに逆方向に
   変化するように上記両カム機構を連動させて両回
   転軸間の変速比を可変とする変速切換機構とを備
   えてなり、 上記各カム機構は、可変プーリの可動シエイブ
   のボス部上にベアリングを介して回転可能に支持
   された円筒状の回動カムと、該回動カムにカム接
   触する固定カムとを有し、回動カム又は固定カム
   の一方にカム面が形成されている一方、他方に該
   カム面に転動しながら接触する転動体が設けられ
   ていて、回動及び固定カムの相対回動により可動
   シエイブを軸方向に移動させるように構成され、 上記変速切換機構は、両カム機構の回動カム同
   士を連結する１本のリンクを有することを特徴と
   するプーリ式変速装置。