JP2000065172A - 円錐摩擦リング変速機と、円錐変速機の変速比の制御方法 - Google Patents

円錐摩擦リング変速機と、円錐変速機の変速比の制御方法

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JP2000065172A JP11231708A JP23170899A JP2000065172A JP 2000065172 A JP2000065172 A JP 2000065172A JP 11231708 A JP11231708 A JP 11231708A JP 23170899 A JP23170899 A JP 23170899A JP 2000065172 A JP2000065172 A JP 2000065172A
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friction ring
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 手に負えない振動を発生する危険が低下す
る、円錐摩擦リング変速機を提供する。 【解決手段】 円錐摩擦リング変速機は、平行な軸線上
に互いに反対向きに配置された少なくとも２個の円錐摩
擦ホイール２，３と、両円錐摩擦ホイール２，３を作用
連結する摩擦装置４とを備えている。両摩擦ホイール軸
線を通る平面に対して垂直な成分を有するトルクが摩擦
装置４に作用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平行な軸線上に互
いに反対向きに配置された少なくとも２個の円錐摩擦ホ
イールと、両円錐摩擦ホイールを作用連結する摩擦装置
とを備えた円錐摩擦リング変速機に関する。本発明は更
に、円錐変速機の変速比を制御するための方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このような円錐摩擦リング変速機は例え
ばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５４２７２６号
公報とヨーロッパ特許出願公開第０６５７６６３号公報
によって知られている。この円錐摩擦リング変速機の場
合には、静かな回転を保証できないことが判った。それ
どころか、この変速機は特に内燃機関に関連して手に負
えない振動を発生する傾向がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、手に
負えない振動を発生する危険が低下する、冒頭に述べた
種類の円錐摩擦リング変速機を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は第１の解決策と
して、平行な軸線上に互いに反対向きに配置された少な
くとも２個の円錐摩擦ホイールと、両円錐摩擦ホイール
を作用連結する摩擦装置とを備えた円錐摩擦リング変速
機において、両摩擦ホイール軸線を通る平面に対して垂
直な成分を有するトルクが摩擦装置に作用することを特
徴とする円錐摩擦リング変速機を提案する。摩擦装置は
ガイドによって円錐摩擦ホイールに沿って移動可能であ
り、かつトルクによってガイドに押し付けられるように
形成されている。
【０００５】このような構造により、摩擦装置ががたつ
く危険が最少に抑えられるかまたは“零”になる。とい
うのは、摩擦装置が付勢されるからである。これによ
り、常に存在する案内遊びは重要ではない。なぜなら、
摩擦装置がガイドの片側に接触し、トルクによってこの
接触位置に保持されるからである。
【０００６】トルクが円錐摩擦ホイールによって摩擦装
置に加えられる力によって生じると有利である。これに
より、摩擦装置はそれに作用する力に比例してガイドに
接触する。
【０００７】このような解決策は特に、摩擦装置が円錐
摩擦ホイールの間に配置されている円錐摩擦リング変速
機に適している。これにより、一方では、摩擦装置の案
内のために充分な遊びが保証され、それにもかかわらず
摩擦装置を安定させることができる。他方では、この装
置は依然として、回転軸線の回りに動かすことによって
摩擦装置を両円錐摩擦ホイールに沿って案内することが
できる。
【０００８】具体的な実施形は、摩擦装置が円錐摩擦ホ
イールの間に配置され、かつ両円錐摩擦ホイールの第１
の円錐摩擦ホイール上で転動する第１の回転領域と、両
円錐摩擦ホイールの第２の円錐摩擦ホイール上で転動す
る第２の回転領域とを備え、この両回転領域が摩擦装置
の回転平面に関してずらして配置されていることによっ
て実現可能である。この場合、回転領域とは、円錐摩擦
ホイール上転動する、摩擦装置の各々の幾何学的な領域
であると理解される。円錐摩擦リング変速機の運転中、
回転領域がやや変更されると理解される。回転平面と
は、本発明に従い、摩擦装置の回転軸線上に垂直に配置
された平面であると理解される。この場合、ずれた配置
とは、両回転領域がこのような回転平面から異なる間隔
をおいて配置されていることを意味する。
【０００９】回転平面に関して両回転領域がこのような
ずらして配置されることにより、回転領域に接触する円
錐摩擦ホイールによってトルクが摩擦装置に加えられ
る。ガイドは、このトルクが摩擦装置をガイドに押し付
けるように形成されている。
【００１０】比較的な簡単な構造では、摩擦装置が摩擦
リングを備え、この摩擦リングが少なくとも１個の半径
方向外側に配置された回転面と半径方向内側に配置され
た回転面を備えている。この場合、各々の回転面はそれ
ぞれ円錐摩擦ホイール上を転動する。両回転面が環状平
面に関してずらして配置されると、本発明によるトルク
が生じる。
【００１１】摩擦装置はガイド内で案内され、このガイ
ドは摩擦装置とガイドの間に滑り軸受を備えている。こ
のような配置構造により、冒頭に述べた装置の場合摩擦
装置の案内のために潤滑剤が供されないにもかかわら
ず、驚くほど静かな摩擦リングの回転が保証される。滑
り軸受を備えたこのようなガイドは、円錐摩擦リング変
速機のその他の特徴に関係なく、摩擦装置の回転を静か
にするという利点がある。しかし、このガイドの利点
は、ガイドに押し付けられるトルクによって、摩擦装置
が非常に一様な回転になるという利点と同時に生じる。
【００１２】摩擦装置が通常は円錐摩擦ホイールによっ
て固定されているので、摩擦装置を２つだけの案内個所
で案内することで充分である。しかし、少なくとも３個
の案内個所で案内し、この個所にころがり軸受または滑
り軸受を設けると、がたつく傾向が大幅に低下するとい
うことが判った。これは特に、摩擦装置が円錐摩擦ホイ
ールの間に配置された摩擦リングである場合である。こ
の摩擦リングはその上下軸線回りにのみ回転可能である
ので、１の案内個所または最大で２つの案内個所による
案内で充分である。しかし、これだけでは、リングがが
たつく傾向は低下しない。がたつく傾向が低下するのは
３つの案内個所の場合である。この場合、がたつく傾向
の低下は、円錐摩擦リング変速機のその他の特徴に関係
なく達成可能である。この場合、がたつく傾向はガイド
に対して作用するトルクによって更に低下させることが
可能である。
【００１３】摩擦装置は少なくとも１本の案内棒に沿っ
て移動可能なキャリッジによって案内され、このキャリ
ッジはボールホイールガイドによって案内棒に沿って案
内されている。この場合、回転するボールによって軸方
向の案内が行われるすべてのころがりガイドがボールホ
イールガイドとして役立つ。特に、ボールブッシュを使
用することができる。技術水準では滑り軸受によって案
内棒に沿って案内されるキャリッジのこのような支承に
より、摩擦装置および特に摩擦装置として役立つ摩擦リ
ングを一層安定させて案内することができる。このよう
な構造は特に、回転軸線回りの動きによって、特に摩擦
リングを案内するキャリッジを保持する案内棒を移動さ
せることによって案内を行う円錐摩擦リング変速機に特
に適している。このような保持の際に、摩擦リングまた
は摩擦装置を移動させるための力が円錐摩擦ホイールか
ら生じる。キャリッジ自体は駆動されない。これによ
り、このような構造の場合、特に摩擦装置が円錐摩擦ホ
イールに沿って移動するときに、摩擦装置のきわめて静
かで安定した回転が保証される。このような構造は円錐
摩擦リング変速機のその他の特徴に関係なく、摩擦装置
ガイドを安定させるために役立つ。
【００１４】このガイドを更に安定させるために、少な
くとも１本の案内棒を成形することができる。このよう
な手段は摩擦装置のガイドに直接作用しないが、この手
段は装置全体が振動する危険、従って摩擦リングががた
つく危険を低下させる。案内棒は好ましくはＩ字形また
は正方形の横断面を有するように形成されている。この
ような横断面は案内棒上でのキャリッジのボールホイー
ルガイドと関係なく、装置全体を安定させるために役立
つ。
【００１５】案内棒は金属薄板、ダイカストアルミニウ
ムまたは合成樹脂、特に高性能合成樹脂製の操作枠に固
定されている。このような構造によって、軽量化が可能
である。更に、製作が大幅に簡単になる。というのは、
これらの材料からなる部品は適切に変形または成形され
るからである。このような操作枠の使用は、重量と製作
コストを低減するために有利である。特に前述のボール
ホイールガイドまたは成形された案内棒との関連におい
て、このような操作枠は有利であることが判った。とい
うのは、キャリッジのこのような構造の場合、案内棒の
安定化が可能であるので、金属薄板製操作枠にもかかわ
らず、装置全体のガイドが充分に安定するからである。
【００１６】操作枠はリニアモータまたは回転モータに
よって駆動される。この場合特に、摩擦装置の安定した
案内が可能であり、摩擦装置を円錐摩擦ホイールに沿っ
て移動させるためには摩擦装置を回転軸線回りに回転さ
せるだけでよく、比較的に低出力のモータを使用するこ
とができる。このモータは特にリニアモータと低価格の
回転モータが該当する。このような装置は液圧的な操作
機構を省略することを可能にする。それによって、この
ような円錐摩擦リング変速機はその他の特徴に関係な
く、低コストで構成される。
【００１７】冒頭に述べた種類の円錐摩擦リング変速機
の場合の不所望な振動は、両円錐摩擦ホイールの少なく
とも一方が、貫通する接触範囲を介して円錐摩擦ホイー
ルに接触する軸に配置されていることによって防止され
る。
【００１８】貫通する接触範囲は軸上での円錐摩擦ホイ
ールの安定した支承を保証するので、円錐摩擦ホイール
を軸上で不充分に支持することによる不所望な振動が発
生する危険が低下する。このような構造は特に、円錐摩
擦ホイールのために、低コストであまり安定していない
材料の使用を可能にし、その際回転精度を大幅に低下さ
せたり、振動の危険が生じることがない。
【００１９】冒頭に述べた種類の非常に小型の円錐摩擦
リング変速機の場合には、両円錐摩擦ホイールがそれと
一体に形成されたジャーナルを備えている。これは同様
に、円錐摩擦ホイールの安定した支承を保証するので、
不所望な振動が回避される。
【００２０】このような構造の場合、円錐摩擦ホイール
が中実に形成されていると安定性が更に高められる。
【００２１】更に、上記構造は、充分な出力伝達を保証
するために、充分に大きな力を円錐摩擦ホイールによっ
て摩擦装置に加えることを可能にする。
【００２２】更に、円錐摩擦ホイールを鋼によって形成
することができる。これは一方では、摩擦装置と相互作
用するときに、円錐摩擦ホイールの所望な弾性を保証す
る。他方では、鋼は比較的に低コストである。必要な安
定性は上記の構造によって保証される。しかし、円錐摩
擦リング変速機のその他の特徴に関係なく、鋼製の円錐
摩擦ホイールは有利である。
【００２３】これと異なり、摩擦装置はセラミック表面
を有していてもよい。これにより、円錐摩擦ホイールと
摩擦装置の間の有利な摩擦特性が低コストで保証され
る。摩擦装置がセラミック製の摩擦リングを備えている
と有利である。
【００２４】特に前述の構造と関連して、牽引流体が設
けられる。この牽引流体は摩擦装置と円錐摩擦ホイール
の間に摩擦を発生する。すなわち、牽引流体を使用する
場合、摩擦装置と円錐摩擦ホイールの間の摩擦は牽引流
体を使用しない場合よりもはるかに大きい。牽引流体は
好ましくはダイヤモンド粉末または他の固体粒子を含む
ことができる。このような牽引流体の使用は、円錐摩擦
リング変速機のその他の特徴に関係なく有利である。
【００２５】特に牽引流体の使用と関連して、円錐摩擦
ホイールの軸受は円錐摩擦ホイールを取り囲む空間に対
してシールされている。これにより、軸受が牽引流体に
接触し、その回転特性に悪影響を及ぼすことが回避され
る。このような構造は、円錐摩擦ホイールを取り囲む空
間内に吹き付け可能な牽引流体の使用によって初めて可
能である。このような構造により、円錐摩擦ホイールを
取り囲む空間の下側範囲に牽引流体溜めを設け、牽引流
体溜めに浸漬される下側の円錐摩擦ホイールの回転運動
によって、牽引流体の分配が保証される。公知の構造
は、微細分配されるこのような牽引流体の使用を許容し
ない。
【００２６】更に、円錐摩擦ホイールを取り囲む空間に
対する円錐摩擦ホイール軸受のシールは、複数の軸受を
一緒に潤滑することができる。
【００２７】円錐摩擦ホイール室の一方の側に設けられ
た軸受が互いに接続された軸受室内に配置されている。
その際、この軸受室を接続することによって、一緒に潤
滑が行われる。この場合、この軸受室は円錐摩擦ホイー
ル室の隣に設けられた空間の一部である。 同様に、円
錐摩擦ホイール室の異なる側に設けられた少なくとも２
個の軸受は、互いに接続された軸受室内に配置すること
ができる。これは潤滑剤管路によって行うことができ
る。
【００２８】これにより、円錐摩擦ホイールを支承する
すべての軸受のための潤滑剤回路を設けることができ
る。この構造は特に、公知の円錐摩擦リング変速機と異
なり、軸受のために選択された潤滑剤を使用することを
可能にする。この潤滑剤は円錐摩擦ホイール室内で使用
される液と関係なく選定可能である。
【００２９】このような軸受室の構造は、牽引流体の使
用と関係なく、あるいは円錐摩擦リング変速機のその他
の特徴と関係なく有利である。
【００３０】共通の軸受室を備えた上記の装置は、円錐
摩擦リング変速機が少なくとも１個の円錐ころ軸受を備
えていると特に有利である。円錐ころ軸受は公知のごと
く、円錐底面の側に高い圧力を発生する。この圧力は、
この側に円錐ころ軸受のシールを設けることができない
ほど大きい。なぜなら、このようなシールはそこに発生
する圧力によってこじ開けられるからである。
【００３１】しかし、このシールと円錐ころ軸受の間に
捕集室が設けられ、この捕集室から、少なくとも１本の
潤滑剤搬送管路が他の軸受まで延びていると、この圧力
は潤滑媒体を搬送するために役立つ。
【００３２】これにより、潤滑媒体回路が形成される。
この回路は付加的な潤滑剤ポンプ等が不要である。
【００３３】更に、円錐ころ軸受の円錐尖端部側に、潤
滑剤溜めを設けることができる。この潤滑剤溜めから、
潤滑剤が円錐ころ軸受に供給される。この潤滑剤溜めは
他の軸受からの戻り管路に接続可能である。
【００３４】潤滑剤を特に機械装置の他の軸受に供給す
るために、上記のすべての特徴に関係なく、円錐ころ軸
受を使用すると有利である。これにより、構造的にきわ
めて簡単に実施可能である確実な潤滑剤供給が保証され
る。
【００３５】少なくとも１個の円錐摩擦ホイールは球面
ころ軸受を備えていてもよい。これにより、回転の滑ら
かさおよび円錐摩擦リング変速機によって伝達されるト
ルクが増大する。というのは、このような軸承が、両円
錐摩擦ホイールと摩擦装置を、円錐摩擦ホイールまたは
円錐摩擦ホイールを軸承する軸を曲げるまで負荷するこ
とができるからである。このような大きな負荷の下で、
円錐摩擦リング変速機の確実でスムースな動きが保証さ
れる。
【００３６】更に、少なくとも１個の円錐摩擦ホイール
が軸方向に作用する軸受によって軸承され、この軸受が
半径方向に移動可能に配置されている。このような軸受
によって、非常に大きな軸方向力を受け止めることがで
きる。この場合、半径方向に動くことができることによ
って、軸受は軸の曲がりに追従することができる。この
ような軸受としては、適当な半径方向遊びをもって組み
立てられるアキシャルアンギュラ玉軸受、アキシャル円
筒ころ軸受、アキシャル玉軸受、アキシャル針軸受、ア
ンギュラ玉軸受が使用される。同様に、上記種類の円錐
ころ軸受を使用することができる。
【００３７】更に、軸方向に作用する軸受を球面ころ軸
受と同じ円錐摩擦ホイールの側に設けることができる。
軸承は両軸受に分配される。
【００３８】液圧手段が設けられ、この液圧手段が、特
に円錐底面から円錐尖端部の方に向いた軸方向の力によ
って、少なくとも１個の円錐冊輪を付勢可能である。こ
のような装置によって、円錐摩擦ホイールと摩擦装置の
間の締付け固定を構造的に簡単に制御することができ
る。これは負荷に依存して、しかも選択された仕様また
は速度に依存して行うことができる。
【００３９】このような液圧調節方法は、従来の公知の
機械式調節よりも大幅にフレキシブルである。
【００４０】液圧手段は特に、円錐摩擦ホイールに関し
て軸方向に調節可能な押圧部材を備えている。この押圧
部材は円錐摩擦ホイールの軸受に作用する。更に、力の
付勢を可能にする機械的手段を設けることができる。こ
れは特に皿ばねである。この皿ばねは軸方向の締付け力
を円錐摩擦ホイールまたは上記のシリンダに加える。
【００４１】本発明では更に、変速比が回転する摩擦要
素の相対位置に依存して制御され、摩擦要素が軸線に関
する回転姿勢（回転位置）を変更することによって相対
位置を変更可能である、円錐変速機の変速比を制御する
するための方法において、制御の操作量として、摩擦要
素の回転姿勢が使用される。これにより、非常に正確で
スムースな変速比の制御が保証される。
【００４２】摩擦要素の回転姿勢は例えば、上述の枠ま
たは上述の案内棒を回転させることによって変更可能で
ある。そのために、上述のように、モータが使用可能で
ある。
【００４３】制御精度を高めるために、摩擦要素の回転
姿勢が検出され、制御のために使用される。これは特
に、検出された回転姿勢を制御量として使用することに
よって行われるので、この検出された回転姿勢は制御の
ために間接的に使用される。
【００４４】同様に、円錐に関する摩擦要素の相対位置
が検出され、制御に利用される。これは同様に、特に制
御量として行われる。摩擦要素の検出された相対位置
は、特に操作が迅速に行われる場合に、制御のために直
接使用される。
【００４５】前述の制御方法により、円錐変速機の特に
スムースな回転が保証される。このように形成された制
御回路はその振動状態が比較的に良好に支配可能であ
る。
【００４６】制御量として、円錐変速機の入力側の軸と
出力側の軸の間の回転数比が使用可能である。このよう
な制御量は比較的に簡単に検出可能である。これは適切
に配置された２個の回転数計測器によって行うことがで
きる。
【００４７】前述の方法と装置は、円錐変速機と円錐摩
擦リング変速機の回転精度を改善するために適してい
る。この場合、前述の特徴は個々にまたは互いに独立し
て回転精度を改善する。しかし、個々の特徴の組み合わ
せは、このような変速機において、特徴の追加だけでは
得られなかった、驚くほど良好な改善を提供する。
【００４８】
【発明の実施の形態】本発明の他の効果、目的および特
徴は、添付の図に基づいて次に説明する実施の形態から
明らかになる。
【００４９】図に示した円錐摩擦リング変速機の場合に
は、ケーシング１内に、２個の円錐摩擦ホイール２，３
が互いに反対向きに平行な軸上に配置されている。両円
錐摩擦ホイール２，３は摩擦装置としての働きをする摩
擦リング４に作用連結されている。この摩擦リング４は
両円錐摩擦ホイール２，３の間で回転し、この両円錐摩
擦ホイール２，３の外周面に接触する。
【００５０】摩擦リング４はガイド５に軸承され、この
ガイド５によって移動可能である。このガイド５はキャ
リッジ５０を備えている。このキャリッジは２本の案内
棒５１上を案内される。図５から判るように、第１の円
錐摩擦リング変速機のキャリッジ５０は案内棒５１のス
ライドガイドに沿って案内されるが、図８に示す実施の
形態の場合この案内はボールブッシュ５４によって行わ
れる。図８に示した円錐摩擦リング変速機の案内棒は横
断面が正方形に形成されている。
【００５１】両円錐摩擦リング変速機の両案内棒５１は
操作枠５２に固定されている。図８に示した円錐摩擦リ
ング変速機の操作枠５２は案内棒５１に直接連結されて
いるが、図１〜６に示した円錐摩擦リング変速機の場合
にはこの連結は安定させる作用を有する湾曲連結部材５
５（図６参照）を介して間接的に行われる。
【００５２】操作枠は回転軸線５３の回りに動くことが
できるようにケーシング１に固定されている。この運動
は図１〜６に示した円錐摩擦リング変速機の場合には回
転モータ５６′によって行われ、図８に示した円錐摩擦
リング変速機の場合には操作枠５２はリニアモータ５
６″によって駆動される。
【００５３】図１〜６に示した円錐摩擦リング変速機の
場合には、摩擦リングの案内は、２個の案内個所に設け
られた対のローラ５７（図１〜４参照）によって行われ
る。これに対して、図８の円錐摩擦リング変速機の場合
には、摩擦リング４はスライドガイド５８によって案内
される。２個の案内個所（図３または図８参照）の代わ
りに、それ以上の案内個所を設けることができる。
【００５４】図示した両円錐摩擦リング変速機の両摩擦
リング４は、円錐摩擦ホイール２，３の軸線に対して平
行に向いた軸線回りに回転する。しかし、軸線を角度を
なして配置してもよい。軸線は特に、外周面に対して平
行に設けてもよい。これに応じて、摩擦リング４は回転
軸線に対して垂直な回転平面内で回転する。図７の概略
図には、このような回転平面が回転平面４０として例示
的に示してある。同様に、この平面４０はリング平面を
示している。
【００５５】図７から判るように、摩擦リング４は２つ
の回転領域または回転面４１，４２を備えている。この
回転面によって、摩擦リングはそれぞれ円錐摩擦ホイー
ル２，３の一つの上で転動する。図７に示すように、両
回転面４１，４２は平面６に関してずらして配置されて
いる。このような配置により、両円錐摩擦ホイール２，
３によってトルクが摩擦リングに加えられる。
【００５６】摩擦リング４はそれが対称であるので、実
質的にその上下軸線回りにのみその姿勢を変更可能であ
る。更に、容易に傾動可能である。
【００５７】摩擦リング４に作用するトルクは、摩擦リ
ング４を上述の方向に力で付勢するように選定されてい
る。これによって、摩擦リング４はガイド５に押し付け
られる。他方では、摩擦リング４を反対向きのトルクで
付勢してもよい。
【００５８】円錐摩擦ホイール２，３と摩擦リング４の
間の前述のトルクと充分な摩擦力は、円錐摩擦ホイール
２，３が軸方向において相互の方に付勢されていること
によって保証される。この付勢に対処するために、図１
〜６に示した円錐摩擦リング変速機の両円錐摩擦ホイー
ル２，３はそれぞれ１本の軸２０，３０上に配置されて
いる。この軸は貫通して延びる接触範囲２１，３１を介
してそれぞれ円錐摩擦ホイール２，３に接触する。そう
でない場合には、この円錐摩擦リング変速機の両円錐摩
擦ホイール２，３は中実に形成されている。
【００５９】図８に示した円錐摩擦リング変速機の中空
室を取り囲む円錐摩擦ホイール２，３の安定性を高める
ために、この円錐摩擦ホイールはそれと一体に形成され
たジャーナルを備えている。同様に、円錐摩擦ホイール
２，３を中実に形成してもよい。
【００６０】両円錐摩擦ホイール変速機の円錐摩擦ホイ
ール２，３は鋼によって形成されている。摩擦リング４
はセラミックスからなっている。ケーシング１の下側範
囲には、トラクション流体（牽引流体）の液溜めが設け
られている。牽引流体にはダイヤモンド粉末を混合する
ことができる。牽引流体の量は、摩擦ホイール３の下側
部分がこの液溜めに浸漬され、円錐摩擦リング変速機の
運転時にケーシング１内に分布する牽引流体と液溜め内
にある牽引流体がつり合うように定められている。
【００６１】円錐摩擦ホイール２，３は軸受２２，２３
または３２，３３によって支承されている。この軸受２
２，２３または３２，３３はそれぞれ、シールされた軸
受室内にあるので、特に牽引流体はこの軸受室内に達し
ないかまたはこの軸受２２，２３，３２，３３に達しな
い。すべての軸受室は潤滑剤管路によって互いに接続さ
れている。この潤滑剤管路を通って軸受オイルが循環す
る。図１〜６に示した円錐摩擦リング変速機の場合に
は、この循環はオイルポンプによって維持される。一
方、図８に示した円錐摩擦リング変速機の場合には、循
環の維持は軸受２３，３３によって行われる。この軸受
は円錐ころ軸受として形成されている。円錐ころ軸受３
３の円錐尖端部の方に軸受オイル溜め３４が設けられて
いる。一方、軸受３３の円錐底面側には捕集室３５が設
けられている。この捕集室には、円錐ころ軸受３３から
軸受オイルが送出される。捕集室３５から軸受オイル管
路がその他の軸受まで延びている。
【００６２】すべての軸受２２，２３，３２，３３は発
生する半径方向力を吸収する。これに対して、軸受２
３，３３は更に、軸方向の力を受け止めるために役立
つ。これは図８に示した円錐摩擦リング変速機の場合に
は、反対向きに配置された円錐ころ軸受２３，３３によ
って保証される。この円錐摩擦リング変速機の場合に
は、軸受２２，３２は円筒ころ軸受として形成されてい
る。
【００６３】これに対して、図１〜６に示した円錐摩擦
リング変速機の軸受２３，３３の場合の軸方向の力は、
球面ころ軸受と深溝玉軸受の組み合わせによって相殺さ
れる。そのために、軸受２３，３３は円錐摩擦リング変
速機の異なる側に配置されている。この場合、球面ころ
軸受は半径方向と軸方向の力を受け止める働きをする。
この球面ころ軸受は特に、軸２０または３０の曲がりに
追従するために適している。これに対して、深溝玉軸受
は実質的に、軸方向の力を受け止める働きをし、ケーシ
ング１内に半径方向に移動可能に配置されている。
【００６４】必要な軸方向付勢を保証するために、両円
錐摩擦リング変速機はそれぞれ、付勢装置を備えてい
る。この付勢装置によって、円錐摩擦ホイールは円錐底
面から円錐尖端部の方向に向いた軸方向の力によって付
勢可能である。そのために、図８に示した円錐摩擦リン
グ変速機の場合には、皿ばね装置と傾斜カム継手が設け
られている。この傾斜カム継手はトルクを適合させるこ
とができ一方、皿ばね装置は基礎的な負荷を生じる。傾
斜カム継手は半径方向に延びる傾斜部を含み、この傾斜
部は円錐摩擦ホイール３に作用するトルクを受けて互い
に乗り上げ、これによって押圧力を増大させる。そのた
めに、図１〜６に示した円錐摩擦リング変速機の場合に
は、液圧手段３６が設けられている。この液圧手段は軸
方向に摺動可能なシリンダ３７である。このシリンダは
開口３８から液圧的に駆動され、軸受３３の深溝玉軸受
に作用する。
【００６５】両円錐摩擦リング変速機の変速比の制御
は、駆動軸２０と被駆動軸３０に、回転数測定装置を設
けることによって行われる。制御量として、両軸２０，
３０の間の回転数比が役立つ。この回転数比は摩擦リン
グ４の回転姿勢によって調節される。この回転位置はモ
ータ５６′，５６″によって変更可能である。回転数比
が所望の回転数比からそれると、モータ５６′または５
６″によって適当な姿勢変更が行われる。その後で、摩
擦リングは円錐摩擦ホイール２，３の外周面に沿って移
動する。所望の回転数比が達成されると、摩擦リング４
の適当な回転姿勢変更が行われ、この摩擦リングが円錐
摩擦ホイール軸線に対して平行に向けられる。
【００６６】摩擦リング４の回転姿勢はモータ５６′ま
たは５６″の位置によって検出され、制御量として利用
される。
【００６７】更に、摩擦リング４の相対位置が測定され
る。測定された相対位置は同様に、操作量として制御回
路に入力される。この場合、比較的に迅速な摩擦リング
４の移動の場合にのみ、相対位置が使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】円錐摩擦リング変速機の断面図である。
【図２】左側半部は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った図１の
円錐摩擦リング変速機の断面図、そして右側半部は図１
のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った図１の円錐摩擦リング変速
機の断面図である。
【図３】図１の円錐摩擦リング変速機のための案内キャ
リッジと、この案内キャリッジ内を案内される摩擦リン
グの側面図である。
【図４】図３のＶ−Ｖ線に沿った、図３の摩擦リングと
その案内キャリッジの断面図である。
【図５】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った、図３の摩擦リン
グとその案内キャリッジの断面図である。
【図６】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った図１の円錐摩
擦リング変速機の操作枠の断面図である。
【図７】図１の円錐摩擦リング変速機の、２個の円錐摩
擦ホイールの間に配置された摩擦リングの概略的な断面
図である。
【図８】他の円錐摩擦リング変速機の図１に似た断面図
である。
【符号の説明】
２，３ 円錐摩擦ホイール ４ 摩擦装置 ５ ガイド ６ 回転面 ２０，３０ 軸 ２２，２３，３２，３３ 軸受 ３４ 潤滑剤溜め ３５ 捕集室 ３６ 液圧手段 ４１，４２ 回転領域 ４８ 滑り軸受 ５０ キャリッジ ５２ 操作枠 ５１ 案内棒 ５４ ボールガイド ５６′ 回転モータ ５６″ リニアモータ

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行な軸線上に互いに反対向きに配置さ
    れた少なくとも２個の円錐摩擦ホイール（２，３）と、
    両円錐摩擦ホイール（２，３）を作用連結する摩擦装置
    （４）とを備えた円錐摩擦リング変速機において、両摩
    擦ホイール軸線を通る平面に対して垂直な成分を有する
    トルクが摩擦装置（４）に作用することを特徴とする円
    錐摩擦リング変速機。
  2. 【請求項２】 トルクが円錐摩擦ホイール（２，３）に
    よって摩擦装置（４）に加えられる力によって生じるこ
    とを特徴とする請求項１記載の円錐摩擦リング変速機。
  3. 【請求項３】 摩擦装置（４）が円錐摩擦ホイール
    （２，３）の間に配置され、かつ両円錐摩擦ホイール
    （２，３）の第１の円錐摩擦ホイール上で転動する第１
    の回転領域（４１，４２）と、両円錐摩擦ホイール
    （２，３）の第２の円錐摩擦ホイール上で転動する第２
    の回転領域（４１，４２）とを備え、この両回転領域
    （４１，４２）が摩擦装置（４）の回転平面（６）に関
    してずらして配置されていることを特徴とする請求項１
    または２記載の円錐摩擦リング変速機。
  4. 【請求項４】 摩擦装置（４）が摩擦リングを備え、こ
    の摩擦リングが少なくとも１個の半径方向外側に配置さ
    れた回転面（４２）と半径方向内側に配置された回転面
    （４１）を備え、この両回転面がリング状平面（６）に
    関してずらして配置されていることを特徴とする請求項
    ３記載の円錐摩擦リング変速機。
  5. 【請求項５】 摩擦装置（４）がガイド（５）内で案内
    され、このガイドが摩擦装置（４）とガイド（５）の間
    に滑り軸受（４８）を備えていることを特徴とする請求
    項１〜４のいずれか一つに記載の円錐摩擦リング変速
    機。
  6. 【請求項６】 摩擦装置（４）が少なくとも３個の案内
    個所で案内されていることを特徴とする請求項１〜５の
    いずれか一つに記載の円錐摩擦リング変速機。
  7. 【請求項７】 摩擦装置（４）が少なくとも１本の案内
    棒（５１）に沿って移動可能なキャリッジ（５０）によ
    って案内され、このキャリッジ（５０）がボールホイー
    ルガイド（５４）によって案内棒（５１）に沿って案内
    されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一
    つに記載の円錐摩擦リング変速機。
  8. 【請求項８】 案内棒（５１）が特にＩ字形または正方
    形の横断面を有することを特徴とする請求項７記載の円
    錐摩擦リング変速機。
  9. 【請求項９】 案内棒（５１）が金属薄板、ダイカスト
    アルミニウムまたは合成樹脂製の操作枠（５２）に固定
    されていることを特徴とする請求項７または８記載の円
    錐摩擦リング変速機。
  10. 【請求項１０】 操作枠（５２）がリニアモータ（５
    ６″）によって駆動されることを特徴とする請求項９記
    載の円錐摩擦リング変速機。
  11. 【請求項１１】 操作枠（５２）が回転モータ（５
    ６′）によって駆動されることを特徴とする請求項９記
    載の円錐摩擦リング変速機。
  12. 【請求項１２】 平行な軸線上に互いに反対向きに配置
    された少なくとも２個の円錐摩擦ホイール（２，３）
    と、両円錐摩擦ホイール（２，３）を作用連結する摩擦
    装置（４）とを備えた円錐摩擦リング変速機において、
    両円錐摩擦ホイール（２，３）の少なくとも一方が、貫
    通する接触範囲を介して円錐摩擦ホイール（２，３）に
    接触する軸（２０，３０）に配置されていることを特徴
    とする円錐摩擦リング変速機。
  13. 【請求項１３】 平行な軸線上に互いに反対向きに配置
    された少なくとも２個の円錐摩擦ホイール（２，３）
    と、両円錐摩擦ホイール（２，３）を作用連結する摩擦
    装置（４）とを備えた円錐摩擦リング変速機において、
    両円錐摩擦ホイール（２，３）がそれと一体に形成され
    たジャーナルを備えていることを特徴とする円錐摩擦リ
    ング変速機。
  14. 【請求項１４】 円錐摩擦ホイール（２，３）が中実に
    形成されていることを特徴とする請求項１２または１３
    記載の一つに記載の円錐摩擦リング変速機。
  15. 【請求項１５】 少なくとも１個の円錐摩擦ホイール
    （２，３）が鋼によって形成されていることを特徴とす
    る請求項１〜１４のいずれか一つに記載の円錐摩擦リン
    グ変速機。
  16. 【請求項１６】 摩擦装置（４）がセラミック表面を有
    することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに
    記載の円錐摩擦リング変速機。
  17. 【請求項１７】 摩擦装置（４）がセラミックスからな
    る摩擦リングを備えていることを特徴とする請求項１６
    記載の円錐摩擦リング変速機。
  18. 【請求項１８】 円錐摩擦ホイール（２，３）を取り囲
    む空間内に、ダイヤモンド粉末または他の固体粒子を有
    するトラクション流体が設けられていることを特徴とす
    る請求項１〜１７のいずれか一つに記載の円錐摩擦リン
    グ変速機。
  19. 【請求項１９】 円錐摩擦ホイール（２，３）の軸受
    （２２，２３，３２，３３）が円錐摩擦ホイール（２，
    ３）を取り囲む空間に対してシールされていることを特
    徴とする請求項１〜１８のいずれか一つに記載の円錐摩
    擦リング変速機。
  20. 【請求項２０】 円錐摩擦ホイール室の一方の側に設け
    られた軸受（２２，２３，３２，３３）が互いに接続さ
    れた軸受室内に配置されていることを特徴とする請求項
    １９記載の円錐摩擦リング変速機。
  21. 【請求項２１】 円錐摩擦ホイール室の異なる側に設け
    られた２個の軸受（２２，２３，３２，３３）が、互い
    に接続された軸受室内に配置されていることを特徴とす
    る請求項１９または２０記載の円錐摩擦リング変速機。
  22. 【請求項２２】 少なくとも１個の円錐ころ軸受を備え
    ていることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つ
    に記載の円錐摩擦リング変速機。
  23. 【請求項２３】 円錐ころ軸受の底面側がシールされ、
    シールと円錐ころの間に捕集室（３５）が設けられ、こ
    の捕集室から少なくとも１本の潤滑剤搬送管路が延びて
    いることを特徴とする請求項２２記載の円錐摩擦リング
    変速機。
  24. 【請求項２４】 円錐ころ軸受の円錐尖端部側に、潤滑
    剤溜め（３４）が設けられていることを特徴とする請求
    項２２または２３記載の円錐摩擦リング変速機。
  25. 【請求項２５】 少なくとも１個の円錐摩擦ホイール
    （２，３）が球面ころ軸受を備えていることを特徴とす
    る請求項１〜２４のいずれか一つに記載の円錐摩擦リン
    グ変速機。
  26. 【請求項２６】 少なくとも１個の円錐摩擦ホイール
    （２，３）が軸方向に作用する軸受を備え、この軸受が
    半径方向に移動可能に配置され、かつ特に、球面ころ軸
    受と共に円錐摩擦ホイール（２，３）の片側に配置され
    ていることを特徴とする請求項１〜２５のいずれか一つ
    に記載の円錐摩擦リング変速機。
  27. 【請求項２７】 液圧手段（３６）が設けられ、この液
    圧手段が、特に円錐底面から円錐尖端部の方に向いた軸
    方向の力によって、少なくとも１個の円錐摩擦ホイール
    （２，３）を付勢可能であることを特徴とする請求項１
    〜２６のいずれか一つに記載の円錐摩擦リング変速機。
  28. 【請求項２８】 変速比が回転する摩擦要素（４）の相
    対位置に依存して調節され、摩擦要素（４）が軸線に関
    する回転姿勢を変更することによって相対位置を変更可
    能である、円錐変速機の変速比を制御するための方法に
    おいて、操作量として、摩擦要素（４）の回転姿勢が使
    用されることを特徴とする方法。
  29. 【請求項２９】 摩擦要素（４）の回転姿勢が検出さ
    れ、制御のために特に制御量として使用されることを特
    徴とする請求項２８記載の制御方法。
  30. 【請求項３０】 摩擦要素（４）の相対位置が検出さ
    れ、制御のために特に制御量として使用されることを特
    徴とする請求項２８または２９記載の制御方法。
  31. 【請求項３１】 制御量として、入力側の軸（２０）と
    出力側の軸（３０）の間の回転数比が使用されることを
    特徴とする請求項２８〜３０のいずれか一つに記載の制
    御方法。
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