JPS60155047A - 無段変速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の無段変速機の変速機構１９は第１図に示す如く、
一定の速度で回転する動力に連結された入力軸１９Ａに
ベル）１９Ｂとの接面が滑らかで無段階の円周長さを持
った入力輪１９Ｃを軸着し、これに平行に従動軸１９Ｄ
を相対しさせこれに入力輪１９Ｃと同様な従動輪１９Ｅ
を軸着し、これら両輪１９０．１９Ｋに輪状のベル）１
９Ｂを掛け、入力軸１９Ａの回転をベルト１９Ｂを介し
て、従動軸１９Ｄに伝える。

ベル）１９Ｂは移動可能な装置を有し、矢印の方向に移
動可能であり入力軸１９Ｃと従動輪１９ｇにベル）１９
Ｂを掛けた位置に於ける夫々の円周長さの比を利用して
従動軸１９ＤＫ無段階の回転速度を与え、この回転を取
り出して被動機に伝達する変速方法を採用していた。

しかし、この方法では、軸の回転速度が早い場合、又従
動軸１９Ｄにこの回転を停止させようとする力が働くと
、入力輪１９Ｃとベルト１９Ｂおよび従動輪１９Ｅとベ
ル）１９Ｂの接面にすべりが生じ、これに依り従動軸１
９Ｄを所望する一定のムラのない回転速度で回転させる
事が困難なばかりか、歯車伝動の場合従動軸トルクエ□
×入内軸トルク×歯血伝達効率減速比 であるのに対し、ベルト伝達の場合、ベルト１９Ｂと入
力輪１９Ｃ及び従動輪１９ｇの接面に於ける摩擦力×入
力輪１９Ｃ及び従動輪１１の圧接力にほぼ等しい。従っ
て歯車伝動に於ける従動軸トルクが減速比に逆比例する
のに対し摩擦伝動の場合は減速比に無関係に出力軸トル
クはほぼ一定であり０さらに大トルクを取出そうとすれ
ばする程回転伝達部の圧接力を大きくしなければならず
、圧接力を大たくすればする和動力のロスを生み伝達部
の摩耗を大きくしていた。

そこで、本発明は入力輪２と従動輪４を複数に分割又は
同一円周上に複数のコマを配し、分割された夫々の輪状
をなす各コマは、入力軸１及び従動軸３の軸心を中心と
して常に同一円周上にあるようにしながら軸直角方向に
移動停止可能な構造と、人力軸１並びに従動軸６の軸方
向に移動可能な構造とを有している。更に入力輪２と従
動輪ｄには輪状をなすベルト５が掛けられうこれに依っ
て入力輪２の回転は従動輪４に伝えられるのであるが、
ベルト５と入力輪２゜ベルト５と従動輪４との接する面
には互いに噛み合うための凹凸を一定ピッチで刻設しで
ある。

以上の構造を用いて、入力軸１の回転を入力輪２からベ
ルト５を介して従動輪４へ噛み合いに依って伝え、更に
従動軸乙に伝えるようにせしめた無段変速機構で以下実
施例の一例を図面に基づき詳細に説明する。

ケーシング６は平行に対しする入力軸１と従動軸３を回
転自在な軸受６Ａを介して固定している。分割された入
力輪２及び従動輪４は通し軸７に軸貫され通し軸７と入
力輪２及び従動輪４は第２図の左右に自在に移動できる
が軸回転方向にはキー８に、依って回転を阻止されてい
る。

変速環９は入力軸１及び従動軸６に軸貫され同じく左右
に移動可能であるが、軸回転方向にはキー１０に依って
変速環９と入力軸１とは回転が阻止されている。ハンド
ル１１を回すと螺旋軸１２が回転し変速環１６の対向距
離は加減される。この動作に依り変速！９にビン接され
ている連結稈１４が入力側の図示の状態から従動側の図
示の状態まで変化し得る。この動作に依り入力輪２と従
動輪４はその外周の径を一方が大きくなれば他方が小さ
くなり、その逆に一方を小さくすれば他方は大きくなる
こと忙なる。

したがって、従動輪の回転数＝入力輪の回転数り従動軸
圧無段階の任意の回転速度を得ることができる。しかし
、入力輪２と従動輪４の外周に一定のピッチでつけられ
た凹凸はその複数に分割された輪同士の間隔は軸心から
の距離に依って無限に変化するので両輪２．４とベルト
５の関係に於いてベルト５の山と両輪２，４におケル谷
、ベルト５の谷と両輪２．４における山とが完全に噛み
合っている状態で回転を伝えなければその噛み合いに於
てすべりが生じ、ためにムラのない一定速度の回転を得
る事ができなかったり噛み合いの深いもの同士のみに又
は浅いもの同士と言った一部の凹凸のみに大きな荷ると
して分割された両輪が通し軸７に固定されているとする
と、常に双方の凹凸が完全に噛み合っている状態で回転
を伝え合うのは不可能であゐ。

そこで本願では、その凹凸の形状かはすげ歯車状をなし
ている場合について示す。第５図はベルト５と両輪２．
４との噛み合い状態が不完全な場合を示す平面図で、第
８図はその側面を示す図である。第９図は完全に噛み合
っている状態な示す側面図である。第５図と第８図に示
すように不完全な噛み合いの場合、第５図の鎖線で示す
位置に分割された両輪２．４を移動させれば完全に噛み
合いその側面は第９図に示す状態になる。ベルト５には
第１５図に示す両輪２゜ルと噛み合いに依って回転を伝
達するための凹凸と、噛み合いな完全にさせるために通
し軸７の軸方向に移動させる為の案内用の凹凸とを設く
なっており回転を伝達する為の凹凸が噛み合う前に両輪
の移動を終らせる状態になっている。

ついで、他の実施例のものは下記の通りとなっている。

第１０図中ケーシング６平行に対しする入力軸１と従動
軸６を回転自在な軸受を介して固定している。入力輪２
及び従動輪４は輪状のものを両軸１．６の軸心よりその
放射方向に複数に分割されていると共に軸方向にて等分
されている。（又は、これと同様な□コマを同一円周上
に配している）分割された入力輪２及び従動輪４０軸芯
側はＴ形に突起しており、これが分割リム２０のＴ溝に
嵌合され入力軸１及び従動軸乙の軸方向にのみ移動可能
にして飛散を防止している。変速環２２．２２’は入力
軸１及び従動軸３に軸回転自在に軸貫通され、両軸１．
３の軸方向ｆは移動自在である。ハンドル１１を回すと
螺旋軸１２が回転し、コマ１８を移動させる。この動作
に依りコマ１８に一部挾嵌された変速アーム１６を変速
軸２５の軸心を中心釦回転させる変速アーム１６と変速
軸２５はキー１７に依って又変速軸２５と変速環１３は
キー１５に依って夫々回動阻止されているので、ハンド
ル１１を回すと変速軸２５の軸心を中心に回転し、変速
環２２．２グを入力軸１及び従動軸３の軸方向にλ方何
の図示の状態から従動側の図示の状態までの何れの位置
釦も変化させ停止し得る。錐形車２３．２３°は入力軸
１と従動軸３とに夫々スプラインに依り回動阻止され変
速環２２．２２’とはスラスト軸受を介して回動自在に
なっており、軸１．３の軸方向には変速環２２．２２’
と追［１移動する構造になっている。更に分割リム２０
．２１とは、同一傾斜角の面を有して相接しており、こ
の接する面はＴｆＪ４とＴ形突起に依って嵌合されてお
り１分割リム２０．２１は錐形車のＴ溝に添って噂の全
長に亘り移動が可能である。すなわち、ハンドル１１の
操作に依り分割された入力輪２及び従動輪４のその軸芯
からの距離は何れか一方が大館くなければ他方が小さく
なり、その逆に一方が小さくなれば他方が大弾くなり任
意の位置に設定できる構造に３ なってい石。入力軸１の回転を錐形車’ｋｌＬ及び分割
リム２０を介して入力輪２に伝え、この回転をベルト５
を介して従動輪４に伝え更に分割リム２１及び錐形車２
３°を介して従動軸３に取り出す構造をなしているので
あるから、従動輪の式から上記の構造に依り従動軸に無
段階の任意の回転を取出す事が可能である。いま複数に
分割された入力輪２の個々の間隔は軸心からの距離の変
化に依って無限に変化するので一定ピッチでこの外周に
つけられた凹凸がこれと同ピツチでつけられたベルト５
の凹凸と常に完全に噛み合っている状態を期待する事は
不可能である。

従動輪ルとベルト５の関係に於いても同様である。常に
ベルト５側の山と両輪２．４側の谷。

ベルト５側の谷と両輪２．４側の山とが完全に噛み合っ
ている状態で回転を伝えな１＋れば不完全な噛み合い部
に於てすべりが生じるために、ムラの無い一定速度の回
転を得る事ができなかったり噛み合いの深い凹凸同士の
み又は浅いもの同士と言った一部の凹凸のみに大館な荷
重がかかり、ベルトや両輪の寿命に大きな影響を与える
事が想像できる。

そこで本願では凹凸がやまば歯車状をなしている場合の
凹凸が完全［４み合って回転を伝達させるための方法に
ついて説明する。第１５図はベルト５と両輪２．４との
噛み合いが不完全な状態を示す平面図で、第２０図はそ
の側面を示す同寸ある。第２１図は噛み合いが完全に噛
み合つ℃いる状態の側面図ｔある。第１４図。

第２０図に示すように不完全な噛み合いの場合第１５図
の鎖線で示す位置に分割された両輪２または４を移動さ
せれば完全に噛み合いその側面は第２１図に示す状態に
なる。ベルト５には第１５図に示す両輪２．４と噛み合
いに依つて回転を伝える為の凹凸と噛み合いを完全にさ
せる為両軸１．３の軸方向に移動させる為の案内用の凹
凸とを設けである。案内用の凹凸は回転を伝える為の凹
凸よりも高くなっており１回転を伝えゐ為の凹凸が噛み
合う前に、軸方向への移動を終らせる状態になっている
。

本発明は以上の装置に依って入力軸１０回転を入力輪２
からベルト５を介して従動輪４へ噛み合いに依って伝達
される為に回転伝達部にすべりが無く依って従動軸乙に
この回転を停止させようとする力が働いても動力が停止
しない限り一定のムラの無い回転を得る事ができ、入力
輪２・従動輪４の夫々の軸心からの距離を変化停止させ
る事ので館る装置に依り無段階の所望する回転速度を得
る事がで館る。又ベルト５はゴムや皮製等のベルト以外
にも第２２図ないし第２４図に示すチェン状のもの２Ａ
を使用しても同じ効果をもたらす。この様にして本発明
は従来のものに比べ回転伝達部に圧接力が不要のため力
のロスが無く、ベルト及びその接する面に摩耗を来たす
事少なく装置の寿命を向上させると共に、噛み合い伝達
のため伝達効率大にして大トルクの伝達も可能である土
構造は簡潔にして故障も少なく点検整備も容易である。

従来所望する回転を得る為の減速機が無い為に、やむな
く近似回転速度の減速機を使用せざるを得なかったが、
本発明は所望する一定の回転を得る為の減速機としても
使用する事は可能であり、工作機械や自動車婢のように
無段階の回転速度を必要としながら歯車等忙依る多段変
速機に頼っていた機器に於ては噛み合い伝達の為、従来
の摩擦伝達のものより伝達効率が飛躍的に向上するのも
相俟って本発明の効果は前者にあっては工具の寿命切削
物の削り面の仕上り。

切削速さの向上等が上げられ、後者に於ては燃費の向上
、操作の簡略化等、その効果は多大である。このほか本
発明のものでは、回転の伝達を摩擦力忙頼る事なく噛み
合せに依る伝達であるために伝達部にスベリが無く、大
トルクの伝達が可能であ石。更にスベリに依るベルトの
摩耗が無い。などの効果かも発揮することがでにる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のものの略図的構成図、第２図は全体の縦
断面図、第３図は側面図、第４図はＡ−Ａ線断面図、第
５図はベルトと両輪との噛み合い状態が不完全な場合を
示す１部を切欠いた平面図、館６図はＢ−Ｂ線断面図、
第７図ばＣ−Ｃ線端面図、ｔＸａ図はベルトと両輪との
噛み合い状態が不完全な場合を示す縦断面図、第９図は
ベルトと両輪との噛み合い状態が完全な場合を示す縦断
面図、第１０図は他の実施例の縦断面図、第１１図はＤ
−Ｄ線断面図、第１２図はＥ−Ｂ線断面図、第１３図は
Ｆｌ−Ｆ’線断面図、第１４図はＧ−Ｇ線拡大端面図、
第１５図はベルトと両輪との噛み合いが不完全な状態を
示す１部を切欠いた平面図、第１６図はＨ−Ｂ線断面図
、第１７図はＩ−Ｉ線矢視図、第１８図はＪ−Ｊ線断面
図、第１９図はに−に線断面図、第２０図はベルトと両
輪との噛み合いが不完全な状態を示す縦断面図、第２１
図はベルトと両輪との噛み合いが完全な状態を示す縦断
面図、第２２図はベルトの他の実施例の平面図、第２３
図はＬ−Ｌ線矢視図、第２４図はＭ−Ｍ線断面図である
。 １　、、、、、、入力軸、２　、、、、、、入力輪、　
３　、、、、、、従動軸、４　、、、、、、従動輪、５
　、、、、、、ベルト、６　、、、、、、ケーシング、
７　、、、、、、通し軸。 特許出願人　刈１）　宏 −〇 −Ｌｏ 派 ２５６− １１開昭ＧＯ−１５５０４７（１２） 特開昭ＧＯ−１５５０４７（１３） Ｊ］ Ｐに−λ、　、７７″７′ｌ １、事件の表示 昭和５９年　特許類　第　１０７９４　号２、発明の名
称 無段変速機構 ３、補正をする者　事件との関係　特許出願人民　名　
刈　１）　宏 ４、代理人 ６、補正の対象 補正の内容 （１）明細書３頁１０行の「の場合従」を「の場合、従
」に補正する。 （２）明細書３頁１４行のｒ１９ＥＪを「１９Ｅとベル
ト１９ＢＪに補正する。 （３）明細書３頁１５行の「圧接力に」を「圧接力、に
」に補正する。 （４）明細書４頁１２行の「移動停止」を「移動させ停
止」に補正する。 （５）明細書６頁３行の「入力軸１」を「入力軸１及び
従動軸３」に補正する。 卒 （６）明細書６頁１５行から８頁１行［しかし１．。 １．２．である。」を１いま複数に分割された入力輪２
をなす個々のコマが入力軸１の軸方向に移動できないと
すると、入力輪２の個々のコマ同士の間隔はその軸芯か
らの距離に依って無限に変化するので一部ピッチでこの
外周につけられた凹凸がこれと同ピツチでつけられたベ
ルト５の凹凸と常に完全に噛み合っている状態で回転を
伝えることを期待する事は不可能である。 従動輪４とベルト５の関係に於いても同様である。常に
ベルト５側の山と両輪２．４側の谷、ベルト５側の谷と
両輪２．４側の山とが完全に噛み合っている状態で回転
を伝えなければ不完全な噛み合い部扮に於いてナベりが
生じるために、ムラの無い一定速度の回転を得る事がで
きなかったり噛み合いの深い凹凸同士のみ又は浅いもの
同士と言った一部の凹凸のみに大きな荷重がかかり、ベ
ルトや両輪の寿命に大きな影響を与える事が想像できる
。」に補正する。 （７）明細書８頁２行の「本願」を「本例」に補正する
。 （８）明細書８頁１１行の「第１５図」を「第５図。 第６図、第７図」に補正する。 （９）　明細書９頁５行の「ケーシング６」を「ケーシ
ング６は」に補正する。 （１０）明細書９頁１３行の「ム２０」を「ム２０゜２
１」に補正する。 恒）明細書１０頁５行の「させる変速」を「させる、変
速」に補正する。 ■）明細書１０頁８行の「回すと」を「回すと変速桿１
６は」に補正する。 ■）明細書１１頁１行の「追随ｌ」を「追随し」に補正
する。 α４）明細書１１頁１行の「更に」を「更に錐形車２３
．２３°と」に補正する。 ２ （１６）明細書１２頁４行から５行の「入力１１．の変
化に」を「入力輪２をな寸個々のコマが入力軸１の軸方
向に移動できないとすると、入力輪２の個々のコマ同士
の間隔はその軸芯からの距離に」に補正する。 ０７）明細書１２頁８行の「状態を」を「状態で回転を
伝えることを」に補正する。 （１８）明細書１３頁４行の「本願」を「本例」に補正
する。 （瀞）明細書１３頁１０行の「第１４図」を「第１５図
」に補正する。 Ｋ＋）　明細４１３頁１５行の「図に」を［図、第１６
図、第１９図に」に補正する。 （２１）明細ｔ１４頁１１行の「停止」を「停止し変化
」に補正する。 伜）明細書１４頁１３行の「変化」を「変化させ」に補
正する〇 ＠）明細書１６頁４行の「寿命切」を「寿命、切」に補
正する。 価）明細書１６頁１５行の「全体」を「実施例」に補正
する。 （イ））明細書１８頁３行の「他の」を「他のチェン状
のものを示す」に補正する。 （イ））図面第２図、第６図、第１０図、第１２図、第
１９図、第２４図を別紙の通りに補正する。 以上 第１２図 比 ７ ６ ５ °１ ５ 特開昭ＧＯ−１５５０４７（１８） ｒｉｌｌ　ｌ　ｌｌｒ＋ 第２４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力軸と従動軸を平行に対しさせ夫々の軸心な中心に入
   力輪と従動輪を設け、これら入力輪と従動輪は複数のコ
   マで構成され、上記入力輪と従動輪のコマは夫々常に同
   一円周上にあって、内周と外周の何れの方向にも移動可
   能な構造を有すると共にその外周面には等ピッチで凹凸
   を有し、さらに上記凹凸と噛み合うための凹凸を有する
   ベルトを上記入力輪と従動輪の外周に掛け、かつ、上記
   入力輪と従動輪のコマは入力軸と従動軸の軸方向に移動
   可能な構造を有し、これらコマの移動に依って常に互い
   の凹凸が確実に噛み合って回転な伝えることかで■るよ
   う構成したことを特徴とする無段変速機構。