JP2501135Y2 - 摩擦式無段変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ダブルコーンの摩擦接触面に入力軸及び
出力軸を圧接させ、ダブルコーンの位置を変えることに
より出力軸の回転を変速させるようにした摩擦式無段変
速機、更に詳しくは、ダブルコーンの摩擦接触面に対し
て入力軸及び出力軸を圧接させるための圧接機構と出力
軸を支持する軸受の潤滑機構に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、ダブルコーンを用いた従来の摩擦式無段変
速機を示しており、入力軸１と出力軸２を同軸心状に配
置し、各々をケーシング３で軸受４、５を介して回動自
在に支持し、入力軸１と出力軸２間の外周にダブルコー
ン６を入力軸１の軸方向への移動と、支持軸７を中心と
する自転が自在となるよう配置し、入力軸１の環状部材
８をダブルコーン６の一方円錐面6aに接触させ、出力軸
２のコーン９を他方円錐面6bに接触させている。

入力軸１の回転を環状部材８からダブルコーン６を介
して出力軸２のコーン９へと伝達し、ダブルコーン６の
支持体10と連動した移動手段13でダブルコーン６を入力
軸１の軸方向に移動させることにより、出力軸２の回転
が無段階に変速する。

ところで、上記のような摩擦式無段変速機において、
出力軸２に変速回転を取り出すには、ダブルコーン６の
摩擦接触面に対して環状部材８及びコーン９を常に圧接
させ、この圧接部分の摩擦力によって入力軸１の回転を
出力軸２に取出す必要がある。

このため、従来の摩擦式無段変速機においては、ダブ
ルコーン６と環状部材８及びコーン９を、ダブルコーン
６の摩擦接触面に作用する圧接力の反力として生じる入
力軸１及び出力軸２の軸力が、互にケーシング３の内側
に向けて押合う方向に作用する関係になるよう組合せ、
入力軸１に環状部材８とダブルコーン６を圧接させる入
力側加圧機構11を設け、出力軸２にダブルコーン６とコ
ーン９を圧接させる出力側加圧機構12を設けている。

上記入力側及び出力側加圧機構11、12は、第３図に示
すように、対向するカム14と15の間にカムリテーナ16を
介在させた、トルクカムと呼ばれる構造であり、伝達ト
ルクに比例した軸方向力を生じ、環状部材８とダブルコ
ーン６及びダブルコーン６とコーン９の各摩擦接触面に
トルクに比例した法線力を発生させるものである。

ところで、摩擦式無段変速機を出力負荷が変動する条
件で使用する場合、上記のような圧接力を自動調整する
加圧機構11、12を設けることにより、低負荷時での疲労
寿命延長及び高負荷時でのスリップ防止に対し有効とな
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、摩擦式無段変速機において、出力負荷変動が
小さい条件で使用されるものにおいては、従来のような
圧接力を自動調整する加圧機構は不必要であり、しかも
このような加圧機構は、構造が複雑で大型化し、製作コ
ストも高くつくという問題がある。

また、上記のような摩擦式無段変速機は、ケーシング
３内にトラクションオイルがミスト状態で充満し、各回
転部分や接触部分を潤滑しているが、特に出力軸を支持
する軸受５には構造上潤滑油の浸入が難しく、しかもこ
の軸受５は超高速回転（〜80,000rpm）で厳しい使用状
況下におかれているため、一般的な潤滑グリースの塗布
又は充填では耐久性に問題がある。

そこでこの考案の第１の課題は、ダブルコーンに対す
る入力軸及び出力軸の圧接力の付与を均一で一定化し、
加圧機構の簡略化と小型化により製作コストの低減を図
り、出力負荷変動が小さい場合に有用な摩擦式無段変速
機を提供することにある。

この考案の第２の課題は、出力軸を支持する軸受に積
極的な潤滑を行ない、この軸受の耐久性を向上させるこ
とができる摩擦式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〕

上記のような課題を解決するため、第１の考案は、ダ
ブルコーンに対して入力軸及び出力軸を、ダブルコーン
の摩擦接触面に作用する圧接力の反力として生じる入力
軸及び出力軸の軸力が互に引張る方向に作用するよう配
置し、入力軸又は出力軸を支持する軸受の外輪にホルダ
ーを固定し、このホルダーとケーシングの間に複数のば
ねを円周方向に並列状態で配置し、このばねで軸受を介
して入力軸あるいは出力軸を軸方向に引張ることによ
り、ダブルコーンの各々の摩擦接触面に一定の圧接力を
加えるようにした構成を採用したものである。

また、第２の考案は、上記第１の考案において、ケー
シングに、このケーシングの外部から出力軸を支持する
軸受に潤滑油を供給する給油通路を設けた構成を採用し
たものである。

〔作用〕

入力軸又は出力軸を支持する軸受の外輪に固定したホ
ルダーとケーシングの間に設けた複数のばねにより、ダ
ブルコーンの摩擦面に作用する圧接力の反力として生じ
る入力軸及び出力軸の軸力がお互に引張る方向に作用
し、ダブルコーンの各々の摩擦接触面に一定の圧接力を
加え、入力軸の回転を出力軸に取出す。

ばねは複数が円周方向に並列状態で配置されているた
め、各々のばねを小さくして加圧機構の小型化ができ、
しかも複数個のダブルコーンに対して均一な圧接力を加
えることができる。

また、ケーシングに設けた給油通路から出力軸を支持
する軸受に潤滑油を強制的に供給でき、該軸受の耐久性
を向上させることができる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を添付図面の第１図に基づい
て説明する。

第１図のように、入力軸21と出力軸22は同軸心状に配
置され、入力軸21は軸受23とホルダー24を介してケーシ
ング25で回動自在に支持され、出力軸22は軸受26を介し
てケーシング25で支持されている。

ケーシング25内で出力軸22の周囲に配置した複数のダ
ブルコーン27は、出力軸22の軸方向に移動自在となるよ
う配置したキャリア28の支持軸29に自転可能となるよう
支持されている。

入力軸21の先端にダブルコーン27の一方円錐面27aに
接触する環状部材30が設けられ、出力軸22の端部にはダ
ブルコーン27の他方円錐面27bに接触するコーン31が設
けられている。

上記ダブルコーン27の両円錐面27a、27bと環状部材30
及びコーン31は、ダブルコーン27の摩擦接触面に作用す
る環状部材30とコーン31の圧接力の反力として生じる入
力軸21及び出力軸22の軸力がお互に引張る方向に作用す
るような関係の構造になっている。

上記入力軸21の回転は環状部材30でダブルコーン27に
伝わり、ダブルコーン27の回転がコーン31で出力軸22に
取出されると共に、キャリア28と連動した移動手段32で
ダブルコーン27を出力軸22の軸方向に移動させることに
より、出力軸22の回転を変速させることができる。

前記入力軸21の軸受23を保持するホルダー24は、この
軸受23の外輪23aに外嵌固定した円板状のハウジングと
して使用し、このホルダー24とケーシング25の対向面間
に、複数の圧縮ばね33が円周方向に並列状態で配置され
ている。

この圧縮ばね33は、ホルダー24と軸受23を介して入力
軸21をケーシング25の外側に引張る方向に作用させ、ダ
ブルコーン27と環状部材30との摩擦接触面に圧接力を作
用させる。

上記したダブルコーン27と環状部材30に作用する圧接
力の反力がダブルコーン27とコーン31に作用するが、出
力軸22を支持する軸受26の外輪26aはケーシング25に固
定されているため、出力軸22はケーシング25内に引張ら
れるような力が作用する。

従って、圧縮ばね33の弾性は、入力軸21と出力軸22を
互に引張る方向に作用し、しかもダブルコーン27の摩擦
接触面に対して一定の圧接力が得られる軸力を生じさせ
ることになる。

前記圧縮ばね33は、複数個を円周方向に並列状態で配
置して使用しているため、各々のばね33を小さくでき、
加圧機構の小型化ができると共に、軸心部にばねを一個
用いた場合では避けられない荷重の偏心（荷重の作用線
が軸心と一致しない）を小さくでき、しかも各々のばね
定数を許容できる範囲に製作すれば、複数個のダブルコ
ーン27に均一な圧接力を加えることができるという利点
がある。

前記ケーシング25における出力軸22の支持側部分に
は、ケーシング25の外部から出力軸22を支持する軸受26
に潤滑油を供給する供給通路41が設けられている。

この給油通路41は、ケーシング25からキャリアガイド
42にわたって連通するよう設けられ、軸受26に対して潤
滑油をケーシング25の内側から外側に向けて給油する入
口通路43と、キャリアガイド42に軸受26から排油をケー
シング25内に流出させるように設けた出口通路44とによ
って形成されている。

上記給油通路41を介して出力軸22の軸受26に潤滑油を
供給するには、図示省略したが、ケーシング25内の下部
に溜った潤滑油をポンプで吸い上げ、これを入口通路43
に送り込むように循環させるようにする。

また、軸受26に供給した潤滑油がケーシング25の外部
に漏れないよう、出力軸22がケーシング25を貫通する部
分にシール45が設けられている。

この考案の摩擦式無段変速機は上記のような構成であ
り、入力軸21を回転させると、環状部材30によってダブ
ルコーン27に回転が伝わり、ダブルコーン27は公転せず
に自転のみを行ない、このダブルコーン27の自転がコー
ン31で出力軸22に取出されることになり、ダブルコーン
27を出力軸22の軸方向に移動させることにより、出力軸
22の回転を変速させることができる。

ダブルコーン27に対する環状部材30及びコーン31の摩
擦接触面に作用する圧接力は、圧縮ばね33によって一定
の軸力となり、入力軸21の回転を出力軸22へ確実に取出
すことができる。

また、超高速回転する出力軸22を支持する軸受26に
は、給油通路41から潤滑油が強制供給されるので確実な
潤滑が行なえ、耐久性を向上させることができる。

なお、図示及び前記説明において、摩擦式無段変速機
を増速機として扱っているが、減速機として使用する場
合、図示の入力軸21が出力軸、出力軸22が入力軸とな
る。

〔効果〕

以上のように、この考案によると、ダブルコーンと入
力軸及び出力軸を、ダブルコーンの摩擦接触面に対する
圧接力が入力軸と出力軸を互に引張る方向の関係になる
よう配置し、入力軸又は出力軸の軸受外輪に固定したホ
ルダーとケーシングの間に複数のばねを円周方向に並列
状態で配置し、ダブルコーンと入出力軸との摩擦接触面
に入出力軸を互に引張る方向の圧接力を作用させるよう
にしたので、ダブルコーンと入出力軸を圧接させる加圧
機構が一定の圧接力を生じる構造となり、出力負荷変動
の小さい摩擦式無段変速機の機構を簡略化できると共
に、全体の小型化と構造の簡略化によるコストダウンを
図ることができる。

また、ばねは複数を円周方向に並列状態で配置したの
で、個々のばねを小さくして加圧機構の小型化が可能に
なると同時に、複数のダブルコーンに対して均等な圧接
力を作用させることができる。

また、ケーシングに給油通路を設け、出力軸を支持す
る軸受に潤滑油を供給するようにしたので、グリース塗
布、或いはグリース充填方式に比べてより良好な潤滑状
態を保つことが可能であり、特に出力軸が超高速回転と
成る場合に於いて、大きな効果が期待できる。

しかも潤滑油通路が変速機のケーシングに設けられて
いるため、専用の配管やノズル等を必要とせず、経済的
にもスペース的にも好都合である。更にケーシング内部
から潤滑油を供給し、内部に排出する構造であるため、
使用環境も汚染しないと共に、ケーシング外部へ油が漏
れにくいという長所もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る変速機の縦断面図、第２図は従
来の変速機を示す要部の縦断面図、第３図は同上におけ
る加圧機構の平面図である。 21……入力軸、22……出力軸、23、26……軸受、24……
ホルダー、25……ケーシング、27……ダブルコーン、28
……キャリア、29……支持軸、30……環状部材、31……
コーン、33……ばね、41……給油通路、42……キャリア
ガイド、43……入口通路、44……出口通路、45……シー
ル。

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ダブルコーンに対して入力軸及び出力軸
   を、ダブルコーンの摩擦接触面に作用する圧接力の反力
   として生じる入力軸及び出力軸の軸力が互に引張る方向
   に作用するよう配置し、入力軸又は出力軸を支持する軸
   受の外輪にホルダーを固定し、このホルダーとケーシン
   グの間に複数のばねを円周方向に並列状態で配置し、こ
   のばねで軸受を介して入力軸あるいは出力軸を軸方向に
   引張ることにより、ダブルコーンの各々の摩擦接触面に
   一定の圧接力を加えるようにした摩擦式無段変速機。
2. 【請求項２】ケーシングに、このケーシングの外部から
   出力軸を支持する軸受に潤滑油を供給する給油通路を設
   けた請求項（１）に記載の摩擦式無段変速機。
3. 【請求項３】給油通路は、出力軸を支持する軸受に対し
   てケーシングの内側から外側の方向に向けて給油を行な
   い、ケーシング内部に向けて排油するように形成されて
   いる請求項（２）に記載の摩擦式無段変速機。