JPS6026845A - Ｖ−ベルト及び伸張性溝車を有する可変トランスミツシヨン比機械的駆動装置 - 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】 本発明はトランスミッション比が連続的に変り、そして
Ｖ−ベルト及び伸張性溝車（ｅπｐａｎｓｉｂｌｅｓｈ
ｅａ、ｎｅｓ　）、更に特定的には、速度及び負荷の両
方の関数として自動的に変るトランスミッション比を有
するタイプのトランスミッションに関する。

かかるトランスミッションは、比較的簡単な構造装置を
採用することによってトランスミッション比を連続的に
変えることができることは知られている。

原動機付き自転車（ｍｏｔｏｒ　ｂｉｃｙｃｌｅ　）及
びかかる同様なものに対する実際の適用においては、ト
ランスミッション比の変化は、一般に駆動溝車に直接作
用しそして１駆動溝車に作用するばねのバイアスに対し
て駆動溝車を閉じさせる遠心力の部類（ｃｅｎｔｒｉｆ
ｕｇａｌ　ｃｌａｓｓ　）の装置によシ自動的に達成さ
れ、上記作用はベルトの張力の媒介により生じる。結果
はエンジンの速度（ｒ’ｐｍ）及びトランスミッション
比との間の予め確立された対応であり、この対応はトル
クが増加するにつれて遠心装置の作用に反対の作用する
という意味において伝達されるトルク（ベルト効果）の
大きさにより僅かに修正されるに過ぎない。かがる結果
は、満足すべきものとは程遠い。何故ならば、急な坂を
登るために全エンジンパワーを利用しながら最も低いギ
ア比を保持することは可能ではなく、そシテトッフヒッ
クアップが所望される場合にはいつも、車輌速度が比較
的高い場合又はその反対の場合ですら、経済的走行条件
下に音のしない走行が所望される場合にはよシ高いギア
比に移動することは困難となるからである。この欠点を
相殺する試みが伝達されるトルクに応答する機械的装置
を加えることにょシ成されたが、しかしながら、不十分
な結果しか得られなかった。何故ならば、操作ｒｐｒｎ
、値の全範囲にわたり、遠心力装置の作用に反対の作用
をするように構造的に具体化することが困難である非常
に高い負荷が必要とされ、更に、かかる装置は、遠心力
装置それ自体の摩擦力に加えられると遠心装置の感度を
余りにも多く減じる相当な摩擦力を調整システムに導入
するからである。

自動車に対する実際の適用においては、トルクに感受性
でありそして炭化器絞シの下流の６圧によシ作動される
空気圧式サーボ機構から成り、該圧力は加速器ペダル位
置が変るにつれて変動可能であるが、駆動溝単に対する
遠心力装置の直接の機械的制御は変わらず、従って高い
摩擦力も影響を受けないようにした方法が知られている
。完全に中間部材によシなされ、そして両方の伸張性溝
車が流体作動式流体圧ラムによシ制御され、ラム圧力は
エンジンγｐｍ及び必要とされる負荷の関数として変え
られ、かかる機構の動作は予期される動作に完全に応答
性であるようにした調整による更に複雑な方法も知られ
ている。しかしながら、かかる装置は小さな車輪に対し
て採用するのには余りにも複雑である。

更に、かかる方法が、前記した機械的方法に関しても共
通でアリ、そして外側及びベルトの両方から２つの溝車
に加えられる力のバランスによシ決定された比を得るこ
とから成るそれらの機能的特徴を保持する限ｐ１それら
は全体の調整及び駆動−トランスファ組立体の内部摩擦
力の避は難い変動、作用流体の粘度の変動及びすべての
それらの構成部品特に弾性部材の避は短い機械加工アロ
ワンスによる寸法変動により相当に影響され、それによ
りそれらの特性は大量生産及び実際の使用条件の両方に
より相当変動し得る。従ってかかる装置は構成期間中正
確で且つ費用のかかるチェック操作を必要とする。

本発明は一体的な流体圧式制御システムの複雑さを招く
ことなく自動的な機械釣部制御トランスミッションの欠
点を克服する目的を有し、そして更に、本発明はトラン
スミッションシステムを小さ々車輪に適用することを可
能とするために、大量生産及び使用の際の明細事項（５
ｐｅｃｉｆｉｃａｔ′ｉｏｎ　）を保持することにおい
て固有な前記困難を克服することを目白りとする。

この問題を解決するために、本発明に従えば、機械的制
御装置並びに、Ｖ−ベルト及び伸張性溝車タイプの連続
的に変動可能なトランスミッション比を有し、各溝車は
固定された片方の溝車及び可動な片方の溝車より成る、
トランスミッションシステムであって、該伸張性溝車の
何れか１つの可動な片方の溝車のみは自動的にその位置
を変えるサーボ機構によって、エンジンｒｐｍ及び負荷
に対する予め選ばれた依存の法則により決定されるトラ
ンスミッション比に相当する位置に保持され、他の伸張
性溝車の可動な片方の溝車に対して、軸線方向負荷は両
該伸張性溝車へのベルトの付着を与えるようになってい
る部材から加えられ７−（うにしたトランスミッション
シ］、ツムが示唆される。

故に、そうすることによって、得られるトランではなく
て、もっばら問題のサーボ機構により制御される溝車の
２つの片方の溝単に対して正確さをもって確立される相
対的位置決めの結果である。

更に特定的には、かかるサーボ機構は、可変的に前もっ
て負荷されることができるバイアスばねを有する遠心調
速機によって、エンジンｒｐｍ及び同じエンジンの加速
器制御（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ　）の
位置の関数としても制御されることができ、該ばねは加
速器制御装置にサーボ権格柩講凛されておシそして予め
選ばれたトランスミッション比は核材れかの片方の溝車
の位置を決定する従動子流体圧機構（ｆｏｌｌｏｗｅｒ
　ｈｙｄｒａｕｌｉｃｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ　）を介し
て該調速機のカラーの位置決めにより得られる。上記変
数、速度、開口の絞９角度及びトランスミッション比は
エンジン及ヒ車輛の特徴の関数として予め確立され、そ
してその柔軟性がストローク及び前負荷の関数として可
の特定の特徴において具体化される。

故に、本発明により提供される調整システムの感受性は
ベルト及び溝車間の摩擦、片方の溝車の軸線方向相対的
滑動摩擦及び動力流体の粘度変動とは無関係にされる。

かくしてトランスミッション比の変動の物理的法則は、
機械的調整システムの構造的特徴によってのみ影響され
、該特徴は容易に制御される。前記比の予め選ばれた変
動の法則の変更は異なる長さのベルトを採用することに
よってのみ達成することができ、かかる変更は装置に対
する初期の検定（ｃａｌｉｂｒαｔｉｏｎ）期間中及び
／又は実際の使用期間中訂正することができる。

本発明をよシ良く理解するために、２つの態様が添付図
面において例として略図で示される。

第１図に示された態様においては、トランスミッション
システムは、駆動シャフト１によ逆回転するように駆動
される。そして固定された片方の溝車（ｈａｌｆ−ｓｈ
ｅａｖｅ　）　２、軸線方向に滑動可能な片方の溝車３
及び該２つの片方の溝車２及び３を相互に近づける意味
において作用性であり、Ｖ−ベルト５を圧搾したシ（ｓ
ｑｕｅｅｚｉｎｇ　）張力をかけたりする（　ｔｅｎｓ
ｉｏｎｉｎｇ　）弾性部材４から成る駆動溝車Ａを具備
する。

駆動される溝車ＢはＶ−ベルト５によって、回転せしめ
られそして軸線方向に固定された片方の溝車６及びシャ
フト８と一体の軸線方向に滑動可能な片方の溝車７から
成る。片方の溝車７は、駆動溝車Ａの可動な片方の溝車
３に対して作用するばね４によるベルト５の張力を介し
て作用される反対のバイアスに対して、閉位置（固定さ
れた片方の溝車６に近い）をとるようにばね２２によっ
て強制される。

更に、ばね２２のバイアスは、ピストン１０の心棒の及
びシャフト８によって、固定されたシリンダ１１のチャ
ンバ１２内に収容された動力流体（ｍｏｔｉｖｅ　ｆＬ
ｑｂｉｄ　）の圧力を受ける流体圧式ラムｌＯの押しに
よって反対の作用を受ける。チャンバ１２はポンプ１３
により加圧された液体を供給される。流体は心棒９を通
って形成され、そして半径方向ボート１５を通って外側
に開いているダクト１４を通ってチャンバ１２を出るこ
とができる。ボート１５は心棒９上で滑動可能なブツシ
ュ１６の形状を有する弁によって閉じることができる。

ブツシュ１６は駆動シャフト１によ逆回転できるように
支持された遠心調速機１８の重シ（πａｓｓｅｓ　）　
２７のスラストを受ける可動ベル２６のアーム１７によ
ってシフトすることができる。

ベル２６のシフトはばね２０によシ反対の作用を受け、
ばね２０の前負荷（ｐｒｅｌｏａｄ　）は、レバー２１
を介して外側から変えることができ、レバー２１の運動
は加速器制御レバー（示されていない）の位置に連結さ
れている。

調速機１８のベル２６及びばね２０の内表面の輪郭はそ
れぞれ、それらが前記した如く、エンジントルクの関数
としてのｒｐｍの変動の予め選ばれた物理的法則を与え
るような形状及び特徴を有する。

動力流体の圧力により引起される如きピストン１０の変
位は、ばね２２のバイアスに打勝つ、低いギア比（ｇｅ
ａγｒαｔｉｏ　）に相当する位置に向けての片方の溝
車７のシフトをシャフト８を介して引起す。

エンジンｒｐｍ及び加速器制御レバーの位置の関数とし
て、ベル２６のすべての位置には、ブツシュ１６、従っ
てピストン１０の位置が一義的に対応する。

ピストン１０は実際には、ボート１５がポンプ１３の全
流量を送シ出すことが必要である程に広く開いておシそ
してボート１５を通る圧力降下はばね２２のバイアスマ
イナス滑動可能な片方の溝車に作用する負荷に等しい抵
抗力を発するようなものであるときに、その釣合いを見
出す。かくして、片方の溝車７はブツシュ１６の軸線方
向シフトに従わなければならない。ポート１５を通して
送シ出される液体はタンク１９に受け入れられ、タンク
１９から、それはポンプ１３にょシ排出される。

前記、駆動力は、そのギア２３が１駆動される溝車Ｂの
固定された片方の溝車６と一体であるところのギア２３
及び２４のカップルを介してシャフト２５によシ外側で
受け取られる。

第２図に示された態様においては、トランスミッション
システムはサーボ機構が駆動溝車Ａに作用することを除
いて、第１図の場合と同じ構成部品より本質的に成る。

第１図に示された部品に相当する同様な部品は第２図に
おけると同じ番号で表わされる。、駆動溝車Ａの固定さ
れた片方の溝車２はこの場合もメインシャフト１と一体
でロシ、これに対して可動な片方の溝車３はシャフト２
８と一体である。シャフト２８は、駆動溝車Ｂの可動な
片方の溝車７に作用するばね２２のバイアスによシ生じ
る如きベルト５の引張９　（ｐｕｌｌ　）により軸線方
向に強制される可動々片方の溝車３のスラストにより、
固定されたシリンダ１１内で滑動可能な、流体圧式ラム
１０の心棒９と接触して保持されている。この場合にお
いても、可変容量チャンバ１２は、ピストン１０及びシ
リンダ１１との間で規定され、チャンバは加圧された液
体をポンプ１３によシ供給される。液体はダクト１４及
び半径方向ポート１５を通ってチャンバ１２を出ること
ができ、そしてそれはタンク１９に集められ、タンク１
９からポンプ１３により排出される。ポート１５はアー
ム１７を介して遠心調速機１８の可動ベル２６に接続さ
れたブツシュ１６により絞うれル（ｔｈ−ｒａｔｔｌｅ
ｄ　）。遠心調速機１８はメインシャフト１によシ回転
される。

ベル２６のシフトはばね２ｏにより抵抗され、ばね２０
はレバー２１によって可変的に前負荷され（ｐｒｅｌｏ
ａｄｅｄ　）、レバー２１の運動は加速器制御レバーの
開きの位置にサーボｍ御される（　５ｅｒｖｏｅｄ　）
。

この場合に、第１図に示された２つ（４及び２２）の代
わシに単一の弾性部材２２で十分である。

何故ならば、相対的バイアスが、エンジンが停止してい
るとき、最も低いギア比におけるトランスミッションシ
ステムの位置づけも与えるからである。

第２図に従うトランスミッションシステムの操作は、第
２図の場合にはエンジンのｒｐｍ増加が駆動される溝車
Ｂを開く代わりに、駆動溝車Ａの閉鎖を命令することを
考慮に入れると、前記の例の操作と殆んど同じである。

給２図の例においても、駆動力はギアホイール２３及び
２４のカップルを介してシャフト２５により外側に集め
られる。

前記したことに基づき、調速機の感受性はその内部摩擦
力によってのみ条件づけられそして駆動−トランスファ
ー比（ｄｒｉｖｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｒａｔｉｏ）の
変動に対抗するこれらによっては条件づけられない。サ
ーボ機構の構造的簡単化は明らかである。

何故ならば、それは単一作用流体圧式ラム（ｓｉｎｇｌ
ｅ−ｅｆｆｅｃｔ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｒａｒＪのみ
を含むからである。最後に、遠心調整器（ｃｅｎｔｒｉ
ｆｕｇａｌ　ｒｅｇｒｂ−６αｔｏｒ）１８が小さな寸
法でおることができる限り、そのはね２０の前負荷を変
えるのに必要な力も又小さく、従って、前負荷変動は手
動によシ且つ簡単に達成することができる。

前記したその特性によシ、本発明に従うトランスミッシ
ョンシステムＢ、％に内燃エンジンニヨシ駆動される原
動機付き自転車（′ｎτｏｔｏｒ　ｂｉｃｙ−ｅｌｅｓ
　）及びかかる同様なものに適用されるのに有利である
。

本発明はその基本的考え方から逸脱することなく構造的
観点から種々に具体化することができることが理解され
る。たとえは、遠心調速機１８は、電気的タイプ又は流
体圧式タイプの如き非機械的タイプのものであることも
でき、そして他の変数により影響されることもでき、又
はそれは原動機付き自転車運転車の直接の作用を受ける
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は５駆動溝車をサーボ機構が制御する本発明のト
ランスミッションシステムの構造的略図である。 第２図はサーボ機構が駆動溝４１を制御する他の態梯の
構造的略図である。 （ン１において、１・・・枢動シャフト、Ａパ。 駆動溝車、２・・・固定された片方の溝車、３・・・軸
線方向に滑動可能な片方の溝車、４・・・弾性部材、５
・・・Ｖ−ベルト、Ｂ・・・、鳴動される荷車、６・・
・固定された片方の溝車、７・・・滑動可能な片方の溝
車、８・・・シャフト、９・・・ピストンの心棒、１０
・・・ピストン、１１・・・固定されたシリンダ、１２
・・・シリンダのチャンバ、１３・・・ポンプ、１４・
・・ダクト、１５・・・半径方向ポート、１６・・・ブ
ツシュ、１７・・・可動ベルのアーム、１８・・・遠心
調速機、２０・・・ばね、２１・・・レバー、２２・・
・ばね、２３．２４・・・ギア、２５・・・シャフト、
２６・・・ベル、２７・・・遠心調速機の重り、２８・
・・シャフトでおる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｖ−ベルトと各々が固定された片方の溝車及び可動
   な片方の溝車よシ成る伸張性溝車とを有する種類の連続
   性を有する変動可能な比及び機械的制御装置を有するト
   ランスミッションシステムであって、前記可動溝車の１
   つのみの位置が、位置決めの自動的サーボ機構によって
   エンジンのｒｐｍ及び負荷の関数として決定され、他の
   可動な片方の溝車が該伸張性溝車への該ベルトの付着を
   確実にするようになっている部材の軸線方向負荷のみを
   受けることを特徴とするトランスミッションシステム。 ２　該位置決めサーボ機構は流体圧式タイプでアシ、そ
   して前記ｒｐｍ及び前記負荷、前記サーボ機構の動力流
   体に対する出口弁の位置の関数として決定するようにな
   っている調速機及び特に設けられたポンプによシ加圧さ
   れる、該動力流体によシ動かされる流体圧式ピストンを
   具備し７て成シ、該ピストンは、該弁によシ制御される
   動力流体のだめの出口ポートが、その中に形成されてい
   る心棒を介して該可動な片方の溝単に対して作用するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトランスミ
   ッションシステム。 ３、該調速機は、そのパワーが該トランスミッションシ
   ステムによシ伝達されるエンジンに対する燃料供給制御
   装置に直接接続されるばね前負荷に対する制御によシ負
   荷の関数として変動可能な特性を有するバイアスばねを
   有する遠心力Ｍシ型（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｍａｓ
   ｓ　Ｔｙｐｅ　）のものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のトランスミツションシステム。 ４．該サーボ機構の流体圧式ピストンが、該可動な片方
   の溝車それ自体に対して作用する弾性部材のバイアスに
   対して１．駆動される溝車の可動な片方の溝車を制御す
   ることを特徴とする特許請求の可動な片方の溝車を制御
   しそして該駆動される溝車の可動な片方の溝車に対して
   作用する弾性部材の負荷によシベルトの張力引張りを介
   して反対の作用を受けることを特徴とする特許請求の範
   囲ｐ：Ｅ　２　項記すのトランスミッションシステム。 ６、該調速機がバイアスばねを有する遠心力重り型のも
   のであること、及び該調速機のばねがエンジンに対する
   燃料の供給の制御と平行して車輪操縦者によシ手動で調
   節されることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   トランスミッションシステム。