JPH10122320A - 無段変速装置 - Google Patents
無段変速装置Info
- Publication number
- JPH10122320A JPH10122320A JP31536696A JP31536696A JPH10122320A JP H10122320 A JPH10122320 A JP H10122320A JP 31536696 A JP31536696 A JP 31536696A JP 31536696 A JP31536696 A JP 31536696A JP H10122320 A JPH10122320 A JP H10122320A
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- JP
- Japan
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- driven
- shaft
- prime mover
- ball rolling
- driven wheel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原動軸を回転させたまゝ従動軸を正転、停
止、逆転させることができ、しかも、同転力の伝達に複
数のボール転動子を介して行う構造簡単且つ小型で精度
がよい無段変速装置を提供することを課題とするもので
ある。 【解決手段】 ケーシング１の両側に、同一軸線上に配
置した原動軸２と従動軸３を枢着する。従動軸３の端部
にトルクカム５を介して従動車４を設けると共に、この
従動車４と対向させた軌道リング６を前記ケーシング１
に固定する。従動車４側に原動軸と共に回転する原動車
８を設ける。軌道リング６と前記従動車４及び原動車８
間にそれぞれ球面上の一点において圧接係合する外輪１
０を備えた５個のボール転動子９，９，９，９，９を遊
星状に配置し、これらボール転動子９，９，９，９，９
を一定間隔に保持し乍らシフター１１と共に回動するフ
オーク状のスパイダー１３を原動軸２に設け、且つ前記
ボール転動子９の外輪１０をシフター１１に設けたリン
グ状溝１２に係合させる。
止、逆転させることができ、しかも、同転力の伝達に複
数のボール転動子を介して行う構造簡単且つ小型で精度
がよい無段変速装置を提供することを課題とするもので
ある。 【解決手段】 ケーシング１の両側に、同一軸線上に配
置した原動軸２と従動軸３を枢着する。従動軸３の端部
にトルクカム５を介して従動車４を設けると共に、この
従動車４と対向させた軌道リング６を前記ケーシング１
に固定する。従動車４側に原動軸と共に回転する原動車
８を設ける。軌道リング６と前記従動車４及び原動車８
間にそれぞれ球面上の一点において圧接係合する外輪１
０を備えた５個のボール転動子９，９，９，９，９を遊
星状に配置し、これらボール転動子９，９，９，９，９
を一定間隔に保持し乍らシフター１１と共に回動するフ
オーク状のスパイダー１３を原動軸２に設け、且つ前記
ボール転動子９の外輪１０をシフター１１に設けたリン
グ状溝１２に係合させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は同転力の伝達に複数
のボール転動子を介して行う無段変速装置に関するもの
である。
のボール転動子を介して行う無段変速装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】回転力の伝達にボール転動子を介して行
う無段変速装置として特公昭３８−２５３１５号公報や
実公昭３９−１８６３１号公報等種々の発明、考案がな
されているが、従動軸を正逆転させたり停止させること
ができる無段変速装置は知られていない。
う無段変速装置として特公昭３８−２５３１５号公報や
実公昭３９−１８６３１号公報等種々の発明、考案がな
されているが、従動軸を正逆転させたり停止させること
ができる無段変速装置は知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、原動軸を同
転させたまゝ、従動軸を正転、停止、逆転させることが
でき、回転力の伝達に複数のボール転動子を介して行う
構造簡単且つ小型で精度がよい無段変速装置を提供する
ことを課題とするものである。
転させたまゝ、従動軸を正転、停止、逆転させることが
でき、回転力の伝達に複数のボール転動子を介して行う
構造簡単且つ小型で精度がよい無段変速装置を提供する
ことを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、ケーシングの両側に、同
一軸線上に配置した原動軸と従動軸を枢着し、この従動
軸の端部にトルクカムを介して従動車を設けると共に、
この従動車と対向させた軌道リングを前記ケーシング内
に固定し、一方前記従動車側に原動軸と共転する原動車
を設け、これら従動車、原動車および軌道リング間にそ
れぞれ球面上の一点において圧接係合する適数の外輪付
ボール転動子を遊星状に配置し、この外輪に係合して全
ボール転動子の自転軸を同時に傾斜させるシフターを設
けたものである。
決するためになされたもので、ケーシングの両側に、同
一軸線上に配置した原動軸と従動軸を枢着し、この従動
軸の端部にトルクカムを介して従動車を設けると共に、
この従動車と対向させた軌道リングを前記ケーシング内
に固定し、一方前記従動車側に原動軸と共転する原動車
を設け、これら従動車、原動車および軌道リング間にそ
れぞれ球面上の一点において圧接係合する適数の外輪付
ボール転動子を遊星状に配置し、この外輪に係合して全
ボール転動子の自転軸を同時に傾斜させるシフターを設
けたものである。
【０００５】
【作用】原動軸を同動させると、それと共転する原動車
と軌道リングに圧接係合するボール転動子は、遊星回動
する。一方ボール転動子の外輪に係合するシフターを横
動させてボール転動子の自転軸を傾斜させると、従動車
と圧接するボール転動子の回転有効径が変化して差動変
速し、従動軸を正転、停止、逆転させる。
と軌道リングに圧接係合するボール転動子は、遊星回動
する。一方ボール転動子の外輪に係合するシフターを横
動させてボール転動子の自転軸を傾斜させると、従動車
と圧接するボール転動子の回転有効径が変化して差動変
速し、従動軸を正転、停止、逆転させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の第１の実施
例を示すもので、図１は縦断側面図、図２は図１のＡ−
Ａ線断面図、図３はスパイダーを付したシフターの斜視
図である。
例を示すもので、図１は縦断側面図、図２は図１のＡ−
Ａ線断面図、図３はスパイダーを付したシフターの斜視
図である。
【０００７】図１〜図３において、１は両側に原動軸２
と従動軸３を同一軸線上に枢着したケーシング、４はト
ルクカム５を介して前記従動軸３の内側端に取付けた従
動車、６は前記従動車４と対向してケーシング１内にボ
ルト７で固定した軌道リング、８は原動軸２と共に回転
する従動車４側に設けた原動車である。
と従動軸３を同一軸線上に枢着したケーシング、４はト
ルクカム５を介して前記従動軸３の内側端に取付けた従
動車、６は前記従動車４と対向してケーシング１内にボ
ルト７で固定した軌道リング、８は原動軸２と共に回転
する従動車４側に設けた原動車である。
【０００８】９は前記従動車４及び原動車８と軌道リン
グ６間にそれぞれ球面上の一点において圧接係合する外
輪１０を備えたボール転動子で、この実施例では図２に
示すように遊星状に５個のボール転動子が等配されてい
る。
グ６間にそれぞれ球面上の一点において圧接係合する外
輪１０を備えたボール転動子で、この実施例では図２に
示すように遊星状に５個のボール転動子が等配されてい
る。
【０００９】そうして、これらのボール転動子９，９，
９，９，９の各外輪１０は、原動軸２上を横動自在に設
けたシフター１１のリング状溝１２に係合されていて、
シフター１１を横動させると各ボール転動子９は左右に
傾斜させられるようになっている。
９，９，９の各外輪１０は、原動軸２上を横動自在に設
けたシフター１１のリング状溝１２に係合されていて、
シフター１１を横動させると各ボール転動子９は左右に
傾斜させられるようになっている。
【００１０】そして、これらボール転動子９，９，９，
９，９の外輪１０，１０，１０，１０，１０は、前記シ
フター１１に固定されたフオーク状のスパイダー１３に
よって一定間隔に保持されるように構成されている。
９，９の外輪１０，１０，１０，１０，１０は、前記シ
フター１１に固定されたフオーク状のスパイダー１３に
よって一定間隔に保持されるように構成されている。
【００１１】この第１の実施例では、ボール転動子９に
回動自在に取付けたベアリング状の外輪１０は、図１に
示されるように、ボールベアリングと同様ボールを介し
て外輪９をボール転動子本体に取付けるようにしたが、
図４の（ａ）のように外輪１０に軌道溝１０１を設け、
その軌道溝１０１に円筒コロ１０２を係合させるように
したボール転動子、図４の（ｂ）のように、ボール転動
子本体に軌道溝１０３を設け、この軌道溝１０３に円筒
コロ１０２を係合させるようにしたボール転動子、図４
の（ｃ）のように鼓型コロ１０４を外輪１０とボール転
動子本体間に設けるもの、あるいは図４の（ｄ）のよう
にボールベアリング１０５を外輪に使い、ボール転動子
本体を半球合体形式としたものを使用することも出来
る。これらのボール転動子は従来のボールベアリング製
造技術を使って製作精度の高いものが得られる。
回動自在に取付けたベアリング状の外輪１０は、図１に
示されるように、ボールベアリングと同様ボールを介し
て外輪９をボール転動子本体に取付けるようにしたが、
図４の（ａ）のように外輪１０に軌道溝１０１を設け、
その軌道溝１０１に円筒コロ１０２を係合させるように
したボール転動子、図４の（ｂ）のように、ボール転動
子本体に軌道溝１０３を設け、この軌道溝１０３に円筒
コロ１０２を係合させるようにしたボール転動子、図４
の（ｃ）のように鼓型コロ１０４を外輪１０とボール転
動子本体間に設けるもの、あるいは図４の（ｄ）のよう
にボールベアリング１０５を外輪に使い、ボール転動子
本体を半球合体形式としたものを使用することも出来
る。これらのボール転動子は従来のボールベアリング製
造技術を使って製作精度の高いものが得られる。
【００１２】シフター１１はボールベアリング１４を介
して外周にラックの機能を持たせるための多条突条１５
を設けたシフトドラム１６と連繋されていて、ピニオン
１７を前記多条突条１５に噛合させた変速軸１８を介し
て微動ハンドル装置１９により原動軸２上を軸線方向に
横動するようになっている。
して外周にラックの機能を持たせるための多条突条１５
を設けたシフトドラム１６と連繋されていて、ピニオン
１７を前記多条突条１５に噛合させた変速軸１８を介し
て微動ハンドル装置１９により原動軸２上を軸線方向に
横動するようになっている。
【００１３】微動ハンドル装置１９は差動歯車減速機構
から成り、図２に示すように、ケーシング１に固定され
た固定冠歯車１９１と、変速軸１８に固定され固定冠歯
車１９１に噛合する可撓性冠歯車１９２と、ハンドル２
０を備え、２個のボール１９３，１９３を前記可撓性冠
歯車１９２に押圧し乍ら移動させる原動円板１９４から
構成されていて、その動作について説明すれば次の通り
である。
から成り、図２に示すように、ケーシング１に固定され
た固定冠歯車１９１と、変速軸１８に固定され固定冠歯
車１９１に噛合する可撓性冠歯車１９２と、ハンドル２
０を備え、２個のボール１９３，１９３を前記可撓性冠
歯車１９２に押圧し乍ら移動させる原動円板１９４から
構成されていて、その動作について説明すれば次の通り
である。
【００１４】図５は微動ハンドル装置１９の動作説明の
ための展開図で、今、ハンドル２０を持って原動円板１
９４をＰ１矢方向へ回転させると、ボール１９３はＰ２
方向へ自転しつつ公転すると共に、可撓性冠歯車１９２
に波状運動を発生させ、その歯を固定冠歯車１９１の歯
に順次噛合せつつＰ３方向へ進む事になり、従って、可
撓性冠歯車１９２は固定冠歯車１９１との歯数差だけ差
動減速する。
ための展開図で、今、ハンドル２０を持って原動円板１
９４をＰ１矢方向へ回転させると、ボール１９３はＰ２
方向へ自転しつつ公転すると共に、可撓性冠歯車１９２
に波状運動を発生させ、その歯を固定冠歯車１９１の歯
に順次噛合せつつＰ３方向へ進む事になり、従って、可
撓性冠歯車１９２は固定冠歯車１９１との歯数差だけ差
動減速する。
【００１５】以上のように構成されるので、ハンドル２
０を回動すると、変速軸１８が回動し、ピニオン１７、
それと噛合する多条突条１５を備えたシフトドラム１
６、ボールベアリング１４及びシフター１１を介して各
ボール転動子９、９，９，９，９を同時に揺動せしめ
る。
０を回動すると、変速軸１８が回動し、ピニオン１７、
それと噛合する多条突条１５を備えたシフトドラム１
６、ボールベアリング１４及びシフター１１を介して各
ボール転動子９、９，９，９，９を同時に揺動せしめ
る。
【００１６】そしてボール転動子９が揺動せしめられる
と、ボール転動子と接触する従動車４及び原動車８側の
回転有効径と軌道リング６側の回転有効径が相対的に変
化するため、図６に示すように従動車４、つまり従動軸
３の同転が変化する。
と、ボール転動子と接触する従動車４及び原動車８側の
回転有効径と軌道リング６側の回転有効径が相対的に変
化するため、図６に示すように従動車４、つまり従動軸
３の同転が変化する。
【００１７】図６はボール転動子９，９，９，９，９が
揺動した時の従動車４，軌道リング６及び原動車８との
接触状態を示すもので、〔Ｉ〕の状態では従動車４は原
動軸２と同じ方向に回転する。そしてシフター１１を右
方にシフトすると回転速度が低下し、〔ＩＩ〕の中間位
置の状態になると、両回転有効径の積比ｄ・ｆ／ｅ・ｃ
＝１となるので、従動車４は停止する。そして更に右方
へ移動させると逆転し、〔ＩＩＩ〕の状態では最高速に
なる。なお、図６において斜線を付した部分はケーシン
グ１に固定されている部分を示している。
揺動した時の従動車４，軌道リング６及び原動車８との
接触状態を示すもので、〔Ｉ〕の状態では従動車４は原
動軸２と同じ方向に回転する。そしてシフター１１を右
方にシフトすると回転速度が低下し、〔ＩＩ〕の中間位
置の状態になると、両回転有効径の積比ｄ・ｆ／ｅ・ｃ
＝１となるので、従動車４は停止する。そして更に右方
へ移動させると逆転し、〔ＩＩＩ〕の状態では最高速に
なる。なお、図６において斜線を付した部分はケーシン
グ１に固定されている部分を示している。
【００１８】こゝで原動車８の回転有効径をａ，原動車
８と圧接するボール転動子９の回転有効径をｂ，軌道リ
ング６と圧接するボール転動子９の回転有効径をｃ，従
動車４と圧接するボール転動子９の回転有効径をｄ，従
働車４の回転有効径をｅ，軌道リング６の有効径をｆと
すれば、変速比Ｖは次式で表わされる。
８と圧接するボール転動子９の回転有効径をｂ，軌道リ
ング６と圧接するボール転動子９の回転有効径をｃ，従
動車４と圧接するボール転動子９の回転有効径をｄ，従
働車４の回転有効径をｅ，軌道リング６の有効径をｆと
すれば、変速比Ｖは次式で表わされる。
【００１９】
【数１】
【００２０】図７及び図８はボール転動子の数を５個と
し、且つ別の傾斜機構によってボール転動子を傾斜させ
るようにした第２の実施例を示すもので、図７は縦断側
面図、図８はそのＢ−Ｂ線断面図である。
し、且つ別の傾斜機構によってボール転動子を傾斜させ
るようにした第２の実施例を示すもので、図７は縦断側
面図、図８はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【００２１】この第２の実施例と前記第１の実施例の構
造上の大きな相違点は、シフターのの構造を工夫してス
パイダー１３を省略するようにした点である。
造上の大きな相違点は、シフターのの構造を工夫してス
パイダー１３を省略するようにした点である。
【００２２】すなわち、シフター１１１のボール転動子
９の外輪１０と係合させる部分を図８に示すように、リ
ング状溝とせずに半月溝１１２とし、この半月溝１１２
にボール転動子９の外輪１０を嵌合させる構造としたも
のである。
９の外輪１０と係合させる部分を図８に示すように、リ
ング状溝とせずに半月溝１１２とし、この半月溝１１２
にボール転動子９の外輪１０を嵌合させる構造としたも
のである。
【００２３】この構造によると、第１の実施例と同様、
変速軸１８を回動させて、ピニオン１７，それと噛合す
る多条突条１５を備えたシフトドラム１６及びボールベ
アリング１４を介してシフター１１１を原動軸２上を横
動させることにより、シフター１１１の半月溝１１２を
揺動させるので、その半月溝１１２に外輪１０を係合さ
せた５個のボール転動子９，９、９，９，９は同時に揺
動し、第１の実施例と同様に正転←→停止←→逆転の動
作をさせることができる。
変速軸１８を回動させて、ピニオン１７，それと噛合す
る多条突条１５を備えたシフトドラム１６及びボールベ
アリング１４を介してシフター１１１を原動軸２上を横
動させることにより、シフター１１１の半月溝１１２を
揺動させるので、その半月溝１１２に外輪１０を係合さ
せた５個のボール転動子９，９、９，９，９は同時に揺
動し、第１の実施例と同様に正転←→停止←→逆転の動
作をさせることができる。
【００２４】以上例示した２つの実施例は原動軸２上に
設けたシフターでボール転動子を揺動させるように構成
したが、若干装置が大きくはなるが、外側にシフターを
設けることもできる。
設けたシフターでボール転動子を揺動させるように構成
したが、若干装置が大きくはなるが、外側にシフターを
設けることもできる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば正転←→停止←→逆転を
行なわせることができるボール転動子を用いた無段変速
装置を提供することができる。ボール転動子はボールベ
アリングの製造技術を利用できるので、精度の高い無段
変速装置を製造することができる。また、トルクカムに
よる圧接作用と共に遠心力による圧接作用が仂き、小型
で動力伝達能力が大で、かつ動力伝達効率のよい無段変
速装置を提供することができる。
行なわせることができるボール転動子を用いた無段変速
装置を提供することができる。ボール転動子はボールベ
アリングの製造技術を利用できるので、精度の高い無段
変速装置を製造することができる。また、トルクカムに
よる圧接作用と共に遠心力による圧接作用が仂き、小型
で動力伝達能力が大で、かつ動力伝達効率のよい無段変
速装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の縦断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例の内部に組み込んだスパ
イダーを付したシフターの斜視図である。
イダーを付したシフターの斜視図である。
【図４】本発明実施に用いることができる各種ボール転
動子の構造例を示す図である。
動子の構造例を示す図である。
【図５】微動ハンドル装置の動作説明用展開図である。
【図６】本発明の第１の実施例の変速動作説明図であ
る。
る。
【図７】本発明の第２の実施例の縦断側面図である。
【図８】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
１ ケーシング ２ 原動軸 ３ 従動軸 ４ 従動車 ５ トルクカム ６ 軌道リング ７ ボルト ８ 原動車 ９ ボール転動子 １０ 外輪 １１ シフター １２ リング状溝 １３ スパイダー １４ ボールベアリング １５ 多条突条 １６ シフトドラム １７ ピニオン １８ 変速軸 １９ 微動ハンドル装置 ２０ ハンドル １９１ 固定冠歯車 １９２ 可撓性冠歯車 １９３ ボール １９４ 原動円板
Claims (1)
- 【請求項１】 ケーシングの両側に、同一軸線上に配置
した原動軸と従動軸を枢着し、この従動軸の端部にトル
クカムを介して従動車を設けると共に、この従動車と対
向させた軌道リングを前記ケーシング内に固定し、一方
前記従動車側に原動軸と共転する原動車を設け、これら
従動車、原動車および軌道リング間にそれぞれ球面上の
一点において圧接係合する適数の外輪付ボール転動子を
遊星状に配置し、この外輪に係合して全ボール転動子の
自転軸を同時に傾斜させるシフターを具備したことを特
徴とする無段変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31536696A JPH10122320A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 無段変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31536696A JPH10122320A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 無段変速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122320A true JPH10122320A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=18064555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31536696A Pending JPH10122320A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 無段変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122320A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100503712B1 (ko) * | 2002-05-14 | 2005-07-26 | 김선조 | 무단 가변속 전동기 |
| KR100694878B1 (ko) | 2005-08-24 | 2007-03-13 | 부산대학교 산학협력단 | 자전거용 마찰전동 무단변속장치 |
| TWI413737B (zh) * | 2007-07-05 | 2013-11-01 | Fallbrook Ip Co Llc | 無段變速器 |
| JP2017075672A (ja) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | モーティブ パワー インダストリー カンパニー リミテッドＭｏｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ． | リニア変速機構 |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP31536696A patent/JPH10122320A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100503712B1 (ko) * | 2002-05-14 | 2005-07-26 | 김선조 | 무단 가변속 전동기 |
| KR100694878B1 (ko) | 2005-08-24 | 2007-03-13 | 부산대학교 산학협력단 | 자전거용 마찰전동 무단변속장치 |
| TWI413737B (zh) * | 2007-07-05 | 2013-11-01 | Fallbrook Ip Co Llc | 無段變速器 |
| JP2017075672A (ja) * | 2015-10-16 | 2017-04-20 | モーティブ パワー インダストリー カンパニー リミテッドＭｏｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ． | リニア変速機構 |
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