JPH06109089A - 無段変速機 - Google Patents

無段変速機

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JPH06109089A
JPH06109089A JP18385991A JP18385991A JPH06109089A JP H06109089 A JPH06109089 A JP H06109089A JP 18385991 A JP18385991 A JP 18385991A JP 18385991 A JP18385991 A JP 18385991A JP H06109089 A JPH06109089 A JP H06109089A
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JP
Japan
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gear
roller
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pressure generating
hydraulic pressure
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JP18385991A
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English (en)
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Akira Ishibashi
彰 石橋
Shigeru Hoyashita
茂 穂屋下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速比の調整作業が簡単であり、かつ迅速と
なる上、小形化の達成できる無段変速機を得る。 【構成】 遊星ローラ(歯車)変速機のリングローラ
(歯車)をブレーキ機構を介して回転させ、このブレー
キ機構として歯車ポンプ等の液圧発生手段の吐出通路の
開口断面積を変更させて行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は変速比を無段階に制御で
きると同時に、その制御応答速度の速い無段変速機に関
する。
【0002】
【従来の技術】無段変速機には種々の方式があり、その
中にローラや球などを利用したトラクションドライブの
遊星変速機が公知である。尚、本明細書の以下の説明に
おいては、減速機として説明するが、減速機は入力軸と
出力軸とを入れ替えると増速機ともなるので、本発明は
減速機に限定されるものではなく、増速機をも含むいわ
ゆる変速機に関するものである。公知のトラクションド
ライブを利用した遊星減速機は、図3及び図4に示すよ
うに、入力軸1に設けられた太陽ローラ2が遊星ローラ
3を介してリングローラ4に摩擦接触している。リング
ローラ4は固定されており、遊星ローラ3の軸5は出力
軸6のフランジ部7に固定されている。その作用を説明
すると、入力軸1の回転は太陽ローラ2を介して遊星ロ
ーラ3に伝達され、リングローラ4が固定されているか
ら遊星ローラ3は太陽ローラ2に外接しながら(リング
ローラ4に内接しながら)公転する。この遊星ローラ3
の公転による回転を軸5を介して出力軸6に伝達し、よ
って入力軸1の回転を減速して出力軸6から取り出すも
のである。前記トラクションドライブの遊星減速機の減
速比Kは、太陽ローラ2の半径をr、リングローラ4の
半径をRとして、 K=R/r+1 となる。以上の説明において、太陽ローラ2、遊星ロー
ラ3及びリングローラ4の代わりに太陽歯車、遊星歯車
及びリング歯車を転用すると遊星歯車減速機となり、こ
の場合には、遊星歯車減速機の減速比K′は太陽歯車の
歯数をr′、リング歯車の歯数をR′として、 K′=R′/r′+1 となる。上述のトラクションドライブの遊星減速機にお
いては、伝達トルクが大きくなるとローラ間で滑りが生
ずるので、このトラクションドライブ方式では滑りを無
くすために各々のローラにテーパを設け、ローラを軸方
向に押圧して接触摩擦力を調整しているのが実状であ
る。従って、トラクションドライブによる遊星減速機で
は、ローラ間の滑りの存在が減速効率に悪影響を及ぼ
し、減速効率の低下の原因となっている。これに対し
て、遊星歯車減速機は歯車の噛合によるトルク伝達であ
るため滑りがなく、この滑りが無い分だけ減速効率が増
大するが、その反面においてギヤの噛合いによる騒音が
大きいという難点がある。さて、上記トラクションドラ
イブの遊星機構や遊星歯車機構を用いて無段減速機を得
んとすると、リングローラ4(リング歯車)を完全に固
定しないで、ブレーキ機構によって固定するようにし、
該ブレーキ力を調整しながらリングローラ4(リング歯
車)を適宜滑り回転させ、差動遊星機構とすれば良い。
そこで、従来の遊星機構を利用して無段変速機を作る場
合は、リングローラ4(リング歯車)をブレーキ機構に
よって機械的に直接押圧し、その押圧力を調整すること
によりリングローラ4(リング歯車)に滑り回転を生ず
るようにすることも考えられる。
【発明が解決しようとする課題】ところが、ブレーキ機
構を使用してリングローラに滑り回転を生じさせるもの
では、ブレーキ機構が大型となる上、該ブレーキ機構の
調整作業に手間取るため、瞬時に減速制御することは困
難であった。そこで、本発明の目的は、変速制御の応答
速度が速く、かつブレーキ機構を変速機構に内蔵するこ
とによって小形とした無段変速機を提供することにあ
る。
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、入力軸と、該入力軸に設けられた太陽ローラ(又
は歯車)と、該太陽ローラ(又は歯車)に外接しながら
摩擦接触する遊星ローラ(又は歯車)と、該遊星ローラ
(又は歯車)に内接しながら摩擦接触するリングローラ
(又は歯車)と、該遊星ローラ(又は歯車)を回転自在
に支持する軸と、該軸にフランジ部を介して連結された
出力軸とからなる遊星減速機構において、液圧発生手段
と、該液圧発生手段とリングローラとの間に設けられ、
液圧発生手段を作動させる駆動手段と、前記液圧発生手
段の液体吐出通路に設けられ、該吐出通路からの吐出量
を調整する調整手段とからなり、前記液圧発生手段の吐
出量を調整することによりリングローラに作用するブレ
ーキ力を可変として入力軸の回転を無段階に変速して出
力軸に伝達することにある。
【実施例】以下、図によって本発明の一実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例を示す無段変速機の縦断面
図であり、図2は図1の横断面図である。この実施例
は、トラクションドライブを利用した遊星無段減速機を
示すものであり、入力軸11には太陽ローラ12が設け
られている。太陽ローラ12は遊星ローラ13に外接し
ながら摩擦接触している。又、遊星ローラ13はリング
ローラ14に内接しながら摩擦接触している。遊星ロー
ラ13は軸15に回転自在に設けられており、該軸15
は出力軸16に設けられたフランジ部17に取り付けら
れている。入力軸11はリングローラ14に軸受18を
介して支持され、リングローラ14はケーシング19に
軸受20を介して支持されている。又、出力軸16は軸
受21a、21bを介してケーシング19に支持されて
いる。リングローラ14には駆動外歯歯車22が固定さ
れており、該駆動外歯歯車22は歯車ポンプ23の回転
軸24に設けられた被動外歯歯車25に噛合している。
歯車ポンプ23はこの実施例では2枚の歯車23aが噛
合して構成されており、該歯車ポンプ23を回転させる
回転軸24はケーシング19に回転自在に支持されてい
る。歯車ポンプ23はリングローラ14にブレーキ作用
を与えるものであり、歯車ポンプ23の吐出通路26に
は圧力調整バルブ27が設けられ、該圧力調整バルブ2
7はねじ部28によって螺合設置されている。圧力調整
バルブ27の端部にはつまみ部29が設けられ、手動操
作によって回転自在となっている。前記歯車ポンプはケ
ーシング19に内蔵されている。リングローラ14には
凹部30が形成されており、該凹部30に突入するロッ
クピン31がケーシング19を貫通して設けられてい
る。又、出力軸16に設けられた軸受21a、21bは
軸方向に摺動自在となっており、一方の軸受21aは該
出力軸16に設けられた段部32に当接している。両軸
受21a、21bの間にはバネ体33が設けられ、該バ
ネ体33によって出力軸16を入力軸方向(図1の右方
向)に押圧している。押圧力調整ナット34はケーシン
グ19に螺合して設けられ、その内部を出力軸16が貫
通すると同時に、その端部は他方の軸受21bに当接し
ている。前記一方の軸受21aの摺動を規制するバネリ
ング35が該軸受21aに当接してケーシング19の内
部に設けられ、軸受21aのわずかな移動を吸収すると
同時に大幅な移動を防止している。太陽ローラ12、遊
星ローラ13及びリングローラ14にはわずかなテーパ
が形成されており、互いに軸方向に押圧されることによ
って接触圧が生じ、よって摩擦伝達によって動力伝達が
行なわれ、かつ軸方向の押圧力の強弱によって接触摩擦
力が調整されるものとなっている。以上のように構成さ
れた本発明の一実施例について、以下にその作用を説明
する。今、最小減速比を得んとする場合には、圧力調整
バルブ27を締めて歯車ポンプ23の吐出通路26を完
全に閉じる。すると、歯車ポンプ23の回転抵抗が大き
くなってリングローラ14に大きなブレーキ力が作用
し、リングローラ14の回転が阻止される。このため、
所定の減速比で入力軸11の回転が減速されて出力軸1
6に伝達される。この場合の減速比は前述の遊星ローラ
減速機と同様に(K=R/r+1)となる。出力軸16
から取り出される減速回転数(減速比)を変更させんと
する場合には、つまみ29を回転させて圧力調整バルブ
27を移動させ、吐出通路26をあける。すると、歯車
ポンプ23の回転抵抗が減少してリングローラ14に作
用するブレーキ力が低下し、該歯車ポンプの歯車23が
リングローラ14に設けられた駆動外歯歯車22、被動
外歯歯車25、回転軸24を介して回転される。歯車ポ
ンプの歯車23の回転数は吐出量によって定まってお
り、吐出量は吐出通路26の開口断面積の大きさによっ
て定まるので、結局吐出通路26の開口断面積によって
リングローラ14の回転数が規制されるものとなる。リ
ングローラ14に作用するブレーキ力が低下してリング
ローラ14が回転すると、その分だけ出力軸16の回転
数が所定の遊星減速比よりも低減するので、つまみ29
によって圧力調整バルブ27を移動させることによって
減速比を変更することができる。又、常時前記所定の遊
星減速比(K=R/r+1)で減速回転を取り出すよう
に稼働させる場合には、ロックピン31をリングローラ
14の凹部30に嵌合させてリングローラ14を固定す
る。ところで、トラクションドライブの場合、各々のロ
ーラ間の摩擦接触部分において滑りが生ずるので、この
滑りを少なくするようにしなければならない。ローラ間
の滑りは伝達トルクの大きさ如何によって生ずるので、
伝達トルクが大きい場合には接触圧を大きくする必要が
ある。そこで、押圧力調整ナット34を回転させて遊星
ローラ13を軸方向に押圧してわずかに移動させ、該遊
星ローラ13と太陽ローラ12及びリングローラ14と
の接触圧を調整する。以上に説明したトラクションドラ
イブの遊星減速機構は本発明の一実施例であって、本発
明は以下のような実施例も含むものである。即ち、図1
及び図2における太陽ローラ12に代えて太陽歯車を設
け、遊星ローラ13に代えて遊星歯車、リングローラ1
4に代えてリング歯車を設けることにより遊星歯車減速
機構とすることもできる。又、歯車ポンプの代わりにベ
インポンプ、斜板ポンプ等の他の液体圧力を発生させる
ポンプを用いても良い。更に又、リングローラ(リング
歯車)と歯車ポンプとの回転伝達機構として、図示の外
歯歯車による回転伝達機構の他に、チエンによる回転伝
達機構やベルトによる回転伝達機構を用いても良い。更
に又、前記押圧力調整ナット34のつまみ29に代え、
サーボモータを設け、このサーボモータによって押圧力
調整ナット34を回転させてもよいし、圧力調整バルブ
を電磁サーボバルブとし、電磁力により調整することも
できる。
【発明の効果】以上のように構成され、作用する本発明
の効果を上げると、以下のとおりである。ブレーキ機構
によるリングローラの押圧力調整作業が簡単かつ迅速に
行なえるから、変速調整が迅速となり、制御応答が速く
なる。ブレーキ機構が変速機と一体となっているので、
装置の小形化が得られ、かつ取り付けや点検整備が簡単
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す無段変速機縦断面図で
あり、図2のBーB断面図である。
【図2】図1の無段変速機のAーA断面図である。
【図3】公知のトラクションドライブの遊星減速機の縦
断面図であり、図4のDーD断面図である。
【図4】図3の遊星減速機のCーC断面図である。
【符号の説明】
11 入力軸 12 太陽ローラ 13 遊星ローラ 14 リングローラ 15 軸 16 出力軸 17 フランジ部 18 軸受 19 ケーシング 20 軸受 21a、21b 軸受 22 駆動外歯歯車 23 歯車ポンプ 23a 歯車 24 回転軸 25 被動外歯歯車 26 吐出通路 27 圧力調整バルブ 28 ねじ部 29 つまみ部 30 凹部 31 ロックピン 32 段部 33 バネ体 34 押圧力調整ナット 35 バネリング

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力軸と、該入力軸に設けられた太陽ロー
    ラと、該太陽ローラに外接しながら摩擦接触する遊星ロ
    ーラと、該遊星ローラに内接しながら摩擦接触するリン
    グローラと、該遊星ローラを回転自在に支持する軸と、
    該軸にフランジ部を介して連結された出力軸とからなる
    トラクションドライブの遊星機構において、 液圧発生手段と、該液圧発生手段とリングローラとの間
    に設けられ、液圧発生手段を作動させる駆動手段と、前
    記液圧発生手段の液体吐出通路に設けられ、該吐出通路
    からの吐出量を調整する制御手段とからなり、前記液圧
    発生手段の吐出量を制御することによりリングローラに
    作用するブレーキ力を可変として入力軸の回転を無段階
    に変速して出力軸に伝達することを特徴とする無段変速
    機。
  2. 【請求項2】液圧発生手段が、歯車ポンプであることを
    特徴とする請求項1記載の無段変速機。
  3. 【請求項3】液圧発生手段を作動させる駆動手段が、前
    記リングローラに設けられた駆動歯車と、液圧発生手段
    の回転軸に設けられ、前記駆動歯車と噛合する被動歯車
    であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の無
    段変速機。
  4. 【請求項4】液圧発生手段が、入力軸、太陽ローラ、遊
    星ローラ、リングローラ及び出力軸を収容するケーシン
    グに一体的に固定されていることを特徴とする請求項1
    ないし請求項3のいずれか1項記載の無段変速機。
  5. 【請求項5】入力軸と、該入力軸に設けられた太陽歯車
    と、該太陽歯車に外接しながら噛合する遊星歯車と、該
    遊星歯車に内接しながら噛合するリング歯車と、該遊星
    歯車を回転自在に支持する軸と、該出力軸にフランジ部
    を介して連結された出力軸とからなる遊星歯車減速機構
    において、 液圧発生手段と、該液圧発生手段とリング歯車との間に
    設けられ、液圧発生手段を作動させる駆動手段と、前記
    液圧発生手段の液体吐出通路に設けられ、該吐出通路か
    らの吐出量を調整する制御手段とからなり、前記液圧発
    生手段の吐出量を制御することによりリング歯車に作用
    するブレーキ力を可変として入力軸の回転を無段階に変
    速して出力軸に伝達することを特徴とする無段変速機。
  6. 【請求項6】液圧発生手段が、歯車ポンプであることを
    特徴とする請求項5記載の無段変速機。
  7. 【請求項7】液圧発生手段を作動させる駆動手段が、前
    記リング歯車に設けられた駆動歯車と、液圧発生手段の
    回転軸に設けられ、前記駆動歯車と噛合する被動歯車で
    あることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の無段
    変速機。
  8. 【請求項8】液圧発生手段が、入力軸、太陽歯車、遊星
    歯車、リング歯車及び出力軸を収容するケーシングに一
    体的に固定されていることを特徴とする請求項5ないし
    請求項7のいずれか1項記載の無段変速機。 【0001】
JP18385991A 1991-06-28 1991-06-28 無段変速機 Pending JPH06109089A (ja)

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