JPH06323388A - ベルト式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１及び第２割プーリーに伝動ベルトを巻回
して、第１及び第２割プーリーのプーリー部分の間隔を
変更操作し変速操作するベルト式無段変速装置におい
て、伝動ベルトの張力を維持するテンションプーリーを
廃止できるようにする。 【構成】 伝動下手側の第２割プーリー８に掛かる伝動
負荷に応じて、第１又は第２割プーリー７，８のプーリ
ー部分９，１０を互いに近接させる方向に押し操作する
操作機構１８を備えて、伝動ベルト６の張力によりプー
リー部分９，１０が離間しようとする力よりも、操作機
構１８がプーリー部分９，１０を近接させようとする力
の方が、大きくなるように設定する。これにより、テン
ションプーリーではなく、操作機構１８により伝動ベル
ト６の張力を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに対向して伝動ベ
ルトに接触する一対のプーリー部分を近接及び離間自在
に支持した割プーリー構造のベルト式無段変速装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような割プーリー構造のベルト式
無段変速装置の一例が、特開平５−４４８０２号公報に
開示されている。この構造においては、一対のプーリー
部分を近接及び離間自在に支持した第１割プーリー（前
記公報の図１中の２２）と、第２割プーリー（前記公報
の図１中の２３）とを伝動上手側及び伝動下手側に配置
して、第１及び第２割プーリーに亘り伝動ベルト（前記
公報の図１中の２４）を巻回している。

【０００３】そして、第１及び第２割プーリーのうち、
一方のプーリー部分（前記公報の図１中の２２ａ）を近
接させて他方のプーリー部分（前記公報の図１中の２３
ａ）を離間させ、逆に、一方のプーリー部分を離間させ
て他方のプーリー部分を近接させるようにして、伝動ベ
ルトの巻回半径を変更して変速操作を行う変速機構（前
記公報の図１中の３０，３０ａ，３０ｂ）を備えてい
る。この場合、伝動ベルトの張力を維持するテンション
プーリー（前記公報の図２中の２５）を備えている。こ
のようにテンションプーリーにより伝動ベルトの張力を
維持することにより、伝動ベルトと第１及び第２割プー
リーとの間のスリップを防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のテンションプー
リーは固定の支点周りに揺動するアームに支持されてお
り、バネ（前記公報の図２中の２６）により伝動ベルト
側に付勢された構成となっている。これにより、第１及
び第２割プーリーのプーリー部分を近接及び離間操作し
て変速操作を行うと、これに伴い伝動ベルトの巻回半径
が変化しテンションプーリーの位置も変化するので、テ
ンションプーリーを伝動ベルト側に押すバネの変位量も
変化してテンションプーリーが伝動ベルトを押圧する
力、つまり伝動ベルトの張力が変化してしまう。

【０００５】このようにテンションプーリーの位置が変
化する場合、テンションプーリーが伝動ベルトの張力を
弱める側に移動しても、スリップが生じないだけの張力
が伝動ベルトに維持されるように、テンションプーリー
用のバネを強力なものに設定しておく必要がある。これ
により、テンションプーリーが伝動ベルトの張力を強め
る側に移動した場合に、伝動ベルトの張力が逆に必要以
上に高くなってしまうので、伝動ベルトの耐久性の低下
を招くおそれがある。又、伝動ベルトは第１及び第２割
プーリーの位置とテンションプーリーの位置の３箇所で
折れ曲がる。つまり、この折れ曲がりにより繰り返し応
力が発生する箇所が３箇所も在るので、これにおいても
伝動ベルトの耐久性の面で改善の余地がある。本発明は
第１及び第２割プーリーに伝動ベルトを巻回したベルト
式無段変速装置において、伝動ベルトの耐久性の低下を
抑えることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うなベルト式無段変速装置において、次のように構成す
ることにある。つまり、互いに対向して伝動ベルトに接
触する一対のプーリー部分を近接及び離間自在に支持し
た第１割プーリーと第２割プーリーとを、伝動上手側及
び伝動下手側に配置し、第１及び第２割プーリーに亘り
伝動ベルトを巻回すると共に、第１及び第２割プーリー
のうちの一方のプーリー部分を近接させて他方のプーリ
ー部分を離間させ、逆に、第１及び第２割プーリーのう
ちの一方のプーリー部分を離間させて他方のプーリー部
分を近接させ、第１及び第２割プーリーの間での変速操
作を行う変速機構と、伝動下手側の第２割プーリーに掛
かる伝動負荷に応じて、第１又は第２割プーリーのプー
リー部分を近接させる方向に押し操作する操作機構とを
備えて、伝動ベルトの張力により第１又は第２割プーリ
ーのプーリー部分が離間しようとする力よりも、操作機
構が第１又は第２割プーリーのプーリー部分を近接させ
ようとする力が大きくなるように設定してある。

【０００７】

【作用】本発明にように構成すると例えば図１及び図２
に示すように、第１割プーリー７から第２割プーリー８
に動力を伝達していると、伝動下手側の第２割プーリー
８に掛かる伝動負荷に応じて、第１又は第２割プーリー
７，８の一対のプーリー部分９，１０を近接させようと
する力が、操作機構１８に発生する。この場合、伝動ベ
ルト６の張力により第１又は第２割プーリー７，８のプ
ーリー部分９，１０が離間しようとする力よりも、操作
機構１８がプーリー部分９，１０を近接させようとする
力の方が大きくなっているので、伝動ベルト６の張力に
よりプーリー部分９，１０が離間させられる状態に打ち
勝って、操作機構１８により第１又は第２割プーリー
７，８のプーリー部分９，１０が近接操作されるのであ
る。これにより、テンションプーリー（図示せず）を備
えなくても伝動ベルト６が適切な張力で張るのであり、
テンションプーリーを備えなくても第１割プーリー７か
ら第２割プーリー８に支障なく動力が伝達されるのであ
る。

【０００８】そして、変速機構により第１及び第２割プ
ーリー７，８のプーリー部分９，１０を近接させたり離
間させたりして変速操作を行う。この場合、操作機構１
８は伝動下手側の第２割プーリー８に掛かる伝動負荷に
応じて、プーリー部分９，１０を近接側に操作する力を
発生させるものであり、変速機構の変速位置に応じて前
述の力を発生させるものではない。これにより、テンシ
ョンプーリーを備えた従来の型式よりも、本発明の方が
伝動ベルトの張力を変動の少ない安定したものに設定で
きるのであり、変速位置によって伝動ベルトの張力が極
端に大きくなると言うこともない。又、本発明ではテン
ションプーリーを備えなくてもよいので、伝動ベルトが
折れ曲がる箇所、つまり、折れ曲がりにより繰り返し応
力が発生する箇所をテンションプーリーを備えた従来の
型式の３箇所から、２箇所（第１及び第２割プーリーの
部分）に減らすことができる。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、第１及び第２割プーリー
を使用したベルト式無段変速装置において、テンション
プーリーを備えなくてもよいように構成して、伝動ベル
トの張力を変動の少ない安定した状態に維持し、張力が
極端に大きくなると言う状態も避けることができるよう
になり、伝動ベルト及びベルト式無段変速装置自身の耐
久性を向上させることができた。又、伝動ベルトが折れ
曲がる箇所（繰り返し応力が発生する箇所）を２箇所に
減らすこともできたので、この面においても伝動ベルト
及びベルト式無段変速装置自身の耐久性を向上させるこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。作業車の一例である乗用型田植機において、走行
用として本発明のベルト式無段変速装置を使用してい
る。図１及び図２に示すように、乗用型田植機の前部に
エンジン１及びミッションケース３が配置されており、
エンジン１及びミッションケース３の同じ側から出力軸
２と入力軸４とが突出し、この出力軸２と入力軸４とに
亘りベルト式無段変速装置が設けられている。

【００１１】次に、ベルト式無段変速装置の構成につい
て説明する。図２及び図１に示すようにエンジン１の出
力軸２に第１割プーリー７、ミッションケース３の入力
軸４に第２割プーリー８を備え、第１及び第２割プーリ
ー７，８に亘り伝動ベルト６を巻回している。第１及び
第２割プーリー７，８は出力軸２及び入力軸４にスプラ
イン構造で固定されるプーリー部分９と、出力軸２及び
入力軸４の軸芯方向にスライド自在なプーリー部分１０
とから構成されており、図２及び図４に示すように出力
軸２及び入力軸４にスプライン構造で固定されたボス部
５と、プーリー部分１０の背面との各々に三角形状の突
部５ａ，１０ａが形成され、両突部５ａ，１０ａが咬合
してカム式の操作機構１８が構成されている。

【００１２】図２及び図３に示すように第１及び第２割
プーリー７，８の移動側のプーリー部分１０に、ベアリ
ングを介してカムアーム１４，１５（変速機構に相当）
が外嵌され、出力軸２及び入力軸４のボス部５に、ベア
リングを介してカム座１２，１３（変速機構に相当）が
外嵌されており、カム座１２，１３はピン１１によりエ
ンジン１及びミッションケース３に連結されている。そ
して、カムアーム１４，１５及びカム座１２，１３の各
々に円弧状の傾斜カム１４ａ，１５ａ，１２ａ，１３ａ
が形成されて、カムアーム１４，１５とカム座１２，１
３の傾斜カム１４ａ，１５ａ，１２ａ，１３ａどうしが
接当している。

【００１３】図１及び図２に示すように、第１割プーリ
ー７側のカムアーム１４に連係ロッド１６が連結されて
いる。これに対し、第２割プーリー８側のカムアーム１
５にボス部１９が回動自在に支持されて、連係ロッド１
６がボス部１９にスライド自在に挿入されており、操作
ロッド１６の端部とボス部１９との間に、自由長よりも
圧縮されたバネ２０が設けられている。そして、電動シ
リンダ１７と、第２割プーリー８側のカムアーム１５と
が連係ロッド２１により連結されている。

【００１４】次に、ベルト式無段変速装置の伝動状態及
び変速状態について説明する。図４に示すように第１及
び第２割プーリー７，８のカム式の操作機構１８におい
て、ボス部５とプーリー部分１０の背面の三角形状の突
部５ａ，１０ａを充分に緩やかな傾斜を持つものに形成
しており、伝動下手側の第２割プーリー８に掛かる伝動
負荷に応じて、第１及び第２割プーリー７，８の移動側
のプーリー部分１０を固定側のプーリー部分９側に押し
操作するスラスト力が、操作機構１８に発生する。

【００１５】この場合、第２割プーリー８に掛かる伝動
負荷が大きくなるほど、移動側のプーリー部分１０を固
定側のプーリー部分９側に押し操作するスラスト力が、
大きくなっていくのであり、伝動ベルト６の張力により
第１及び第２割プーリー７，８のプーリー部分９，１０
が離間しようとする力よりも、操作機構１８が移動側の
プーリー部分１０を固定側のプーリー部分９側に押すス
ラスト力の方が、大きくなるように設定してある。これ
により、図１及び図２に示すようにテンションプーリー
（図示せず）を備えなくても伝動ベルト６が適切な張力
で張り、第１割プーリー７から第２割プーリー８に支障
なく動力が伝達される。

【００１６】このベルト式無段変速装置において変速操
作を行う場合には、図１に示す電動シリンダ１７を伸縮
操作して、カムアーム１４，１５を同じ方向に揺動操作
してやる。これにより、カムアーム１４，１５及びカム
座１２，１３の傾斜カム１４ａ，１５ａ，１２ａ，１３
ａの作用により、第１割プーリー７の移動側のプーリー
部分１０が固定側のプーリー部分９に接近操作され、第
２割プーリー８の移動側のプーリー部分１０が固定側の
プーリー部分９から離間操作されて、高速側への変速操
作が行われる。逆に、第１割プーリー７の移動側のプー
リー部分１０が固定側のプーリー部分９から離間操作さ
れ、第２割プーリー８の移動側のプーリー部分１０が固
定側のプーリー部分９に接近操作されて、低速側への変
速操作が行われるのである。

【００１７】この場合、エンジン１が停止している状態
では操作機構１８にスラスト力は発生しない。しかし、
図２及び図１に示すようにカムアーム１４，１５を接続
する操作ロッド１６にバネ２０を設けて、このバネ２０
により両カムアーム１４，１５を互いに接近する側、つ
まり、カムアーム１４，１５により第１及び第２割プー
リー７，８の移動側のプーリー部分１０を、固定側のプ
ーリー部分９に接近させるように付勢している。これに
より、エンジン１が停止している場合でもバネ２０の作
用で、第１及び第２割プーリー７，８の両プーリー部分
９，１０が伝動ベルト６に押圧される。従って、この状
態でエンジン１を始動させれば、動力が第１割プーリー
７から第２割プーリー８に伝達されるのであり、このよ
うに動力の伝達が始まると操作機構１８にスラスト力が
発生し始めて、伝動ベルト６の張力が適切なものに維持
されるのである。

【００１８】〔別実施例〕図２に示す実施例において
は、第１及び第２割プーリー７，８の両方に、カムアー
ム１４，１５によるプーリー部分１０の移動操作構造
（変速操作構造）、及びカム式の操作機構１８を備えて
いるが、第１割プーリー７にカムアーム１４によるプー
リー部分１０の移動操作構造（変速操作構造）のみを備
え、第２割プーリー８にカム式の操作機構１８のみを備
えるように構成してもよい。

【００１９】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
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト式無段変速装置、エンジン及びミッショ
ンケース付近の側面図

【図２】ベルト式無段変速装置の横断平面図

【図３】ベルト式無段変速装置における変速操作用のカ
ム座及びカムアームの平面図

【図４】ベルト式無段変速装置における操作機構の平面
図

【符号の説明】

６ 伝動ベルト ７ 第１割プーリー ８ 第２割プーリー ９，１０ 第１及び第２割プーリーのプ
ーリー部分 １２，１３，１４，１５ 変速機構 １８ 操作機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して伝動ベルト（６）に接触
   する一対のプーリー部分（９），（１０）を近接及び離
   間自在に支持した第１割プーリー（７）と第２割プーリ
   ー（８）とを、伝動上手側及び伝動下手側に配置し、前
   記第１及び第２割プーリー（７），（８）に亘り伝動ベ
   ルト（６）を巻回すると共に、前記第１及び第２割プー
   リー（７），（８）のうちの一方のプーリー部分
   （９），（１０）を近接させて他方のプーリー部分
   （９），（１０）を離間させ、逆に、前記第１及び第２
   割プーリー（７），（８）のうちの一方のプーリー部分
   （９），（１０）を離間させて他方のプーリー部分
   （９），（１０）を近接させ、前記第１及び第２割プー
   リー（７），（８）の間での変速操作を行う変速機構
   （１２），（１３），（１４），（１５）と、 伝動下手側の前記第２割プーリー（８）に掛かる伝動負
   荷に応じて、前記第１又は第２割プーリー（７），
   （８）のプーリー部分（９），（１０）を近接させる方
   向に押し操作する操作機構（１８）とを備えて、 前記伝動ベルト（６）の張力により前記第１又は第２割
   プーリー（７），（８）のプーリー部分（９），（１
   ０）が離間しようとする力よりも、前記操作機構（１
   ８）が前記第１又は第２割プーリー（７），（８）のプ
   ーリー部分（９），（１０）を近接させようとする力が
   大きくなるように設定してあるベルト式無段変速装置。