JP2001519506A - 無段階に調節可能な変換比を有する伝動装置 - Google Patents
無段階に調節可能な変換比を有する伝動装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、シャフトの速度及びトルクを変換するための、連続的に調節可能な変換比率を有する伝動装置に関する。駆動軸の規則的な回転運動は、非調和的に作動する伝動ユニットにより、各動力伝動期に受動軸へ伝達される。回転運動は、平面カム機構により、先ず規則的な直線運動に変換される。更に、変換装置により、変換比位置に依存した速度の規則的な直線運動に変換される。最終的にこの直線運動は、他の平面カム機構により規則的な回転運動に変換され、受動軸に伝達される。
Description
【０００１】 本発明は２つのシャフトの間で回転数およびトルクを変換するための、無段階
に調節可能な変換比を有する伝動装置に関する。このような変換器は駆動技術全
般にわたって使用され、特に工作機械および自動車の駆動機構に利用されている
。
に調節可能な変換比を有する伝動装置に関する。このような変換器は駆動技術全
般にわたって使用され、特に工作機械および自動車の駆動機構に利用されている
。
【０００２】 先行技術 原動機の機械的効率は回転数に依存する。原動機は通常エネルギー消費量から
みて最も経済的な回転数範囲、あるいは出力が最大となる回転数範囲で運転され
る。これに対して駆動される機械は用途により、あるいは運転状態によって種々
の回転数をとらなければならない。このため、適当な変換比を持つ変速装置を用
いて原動機と受動側機械の回転数を適合させる。変換比の設定が最適であれば原
動機出力の損失は低レベルに抑えられる。無段階に変換比を調節可能な装置を使
用すれば、その効率に応じて、小さい効率損失で最適の回転運動伝達が可能であ
る。
みて最も経済的な回転数範囲、あるいは出力が最大となる回転数範囲で運転され
る。これに対して駆動される機械は用途により、あるいは運転状態によって種々
の回転数をとらなければならない。このため、適当な変換比を持つ変速装置を用
いて原動機と受動側機械の回転数を適合させる。変換比の設定が最適であれば原
動機出力の損失は低レベルに抑えられる。無段階に変換比を調節可能な装置を使
用すれば、その効率に応じて、小さい効率損失で最適の回転運動伝達が可能であ
る。
【０００３】 このような無段階の回転速度変換装置は、その動作原理によって機械式、電気
式、油圧式に分類される。
式、油圧式に分類される。
【０００４】 機械式変換装置としては摩擦輪によるものと引張り力による伝動装置を用いる
ものが知られている。摩擦輪による装置では有効直径または有効円周を無段階的
に変化させ得る回転対称な物体の摩擦結合によって運動（トルク、回転数）を伝
達する。しかし摩擦輪に必要な摩擦力を得るためには大きい圧力が必須であり、
このため接触点または接触線において材料に大きな荷重がかかり、摩擦輪のベア
リングや駆動軸の負荷も大きいため相当の滑りが避けられず、このことが装置の
効率を低下させる。
ものが知られている。摩擦輪による装置では有効直径または有効円周を無段階的
に変化させ得る回転対称な物体の摩擦結合によって運動（トルク、回転数）を伝
達する。しかし摩擦輪に必要な摩擦力を得るためには大きい圧力が必須であり、
このため接触点または接触線において材料に大きな荷重がかかり、摩擦輪のベア
リングや駆動軸の負荷も大きいため相当の滑りが避けられず、このことが装置の
効率を低下させる。
【０００５】 引張り力による伝動装置は、駆動側と受動側の各々にエンドレスのチェーンま
たはベルトを回した１対の円錐状ディスクを有するチェーンまたはベルト伝動装
置として作動する。その動作原理は、円錐状ディスクの少なくとも一方を軸方向
に移動可能とすることにより、有効半径を無段階的に変化させることである。ベ
ルト式装置の使用は小出力の装置に限られ、チェーン式装置は主として固定機械
に使用されている。
たはベルトを回した１対の円錐状ディスクを有するチェーンまたはベルト伝動装
置として作動する。その動作原理は、円錐状ディスクの少なくとも一方を軸方向
に移動可能とすることにより、有効半径を無段階的に変化させることである。ベ
ルト式装置の使用は小出力の装置に限られ、チェーン式装置は主として固定機械
に使用されている。
【０００６】 回転数を無段階的に変化させ得る油圧式伝動装置には、セルポンプとセルモー
ターの組み合わせた油圧式回転数変換機がある。ポンプはモーターに流体を圧入
し、セルモーター（受動側）の回転数はポンプの吐出量ないしモーターの吸入量
によって決まる。ポンプとタービン車を有する流体力学的伝動装置は流体の流れ
を用いて動力を伝達する。油圧式伝動装置は滑りが大きく、コストが高い。
ターの組み合わせた油圧式回転数変換機がある。ポンプはモーターに流体を圧入
し、セルモーター（受動側）の回転数はポンプの吐出量ないしモーターの吸入量
によって決まる。ポンプとタービン車を有する流体力学的伝動装置は流体の流れ
を用いて動力を伝達する。油圧式伝動装置は滑りが大きく、コストが高い。
【０００７】 電気式の無段階伝動装置も同様に高価であるため、特殊な用途にのみ適してい
るので、ここでは考慮しない。
るので、ここでは考慮しない。
【０００８】 機械式の無段階回転数変換装置としては、フリーホイール装置（断続式伝動装
置とも呼ばれる）もある。これは駆動軸の均一な回転運動を周期的な振動または
不均一な回転運動に変換し、その最大速度付近でフリーホイールにより受動軸の
同方向の回転に変換するものである。回転運動の不均一性を低減し近似的に一定
の変換比を実現するため、駆動軸に時間的なずれをもって作動する多段の継手ま
たはカム装置を設ける。個々の運動曲線の重ね合わせにより、受動軸の角速度は
平均値に多少とも近接した範囲内で変動し、隣接して設けられ時間差をもって作
動する個々の装置の数が多いほどその変動は小さくなる。
置とも呼ばれる）もある。これは駆動軸の均一な回転運動を周期的な振動または
不均一な回転運動に変換し、その最大速度付近でフリーホイールにより受動軸の
同方向の回転に変換するものである。回転運動の不均一性を低減し近似的に一定
の変換比を実現するため、駆動軸に時間的なずれをもって作動する多段の継手ま
たはカム装置を設ける。個々の運動曲線の重ね合わせにより、受動軸の角速度は
平均値に多少とも近接した範囲内で変動し、隣接して設けられ時間差をもって作
動する個々の装置の数が多いほどその変動は小さくなる。
【０００９】 しかし残留する回転運動の不均一性によって大きな衝撃力が発生し、著しい摩
耗を生じ伝動装置の寿命が短くなることがある。したがって従来の断続式伝動装
置は比較的低出力の用途に向けて設計されている。
耗を生じ伝動装置の寿命が短くなることがある。したがって従来の断続式伝動装
置は比較的低出力の用途に向けて設計されている。
【００１０】 変換の均一性を原理的に達成することを目的とした、間欠的に動作する構成要
素を有する伝動装置も提案されているが、結果は十分満足できるものではなく、
あるいは摩耗が十分低減されず、構造も複雑である。
素を有する伝動装置も提案されているが、結果は十分満足できるものではなく、
あるいは摩耗が十分低減されず、構造も複雑である。
【００１１】 DE-PS 474 205 においては断続式伝動装置の一種が提案されている。これは駆
動軸上に配列した多数のカムホイールによって駆動軸の回転運動をスライドロッ
ドの往復運動に変換し、可変な変換装置を介在させることによってラックの往復
運動に変換し、さらにピニオンとラチェット継手（フリーホイール継手）を順次
介して受動軸に作用しこれを駆動するものである。変換装置は２本のアームを持
つレバーから成り、支点を調節可能とすることによりレバーの有効長さを変化さ
せ、変換比を変化させる。動力伝達期においてはラックが一定速度で運動し、受
動軸を一定の角速度で駆動する。
動軸上に配列した多数のカムホイールによって駆動軸の回転運動をスライドロッ
ドの往復運動に変換し、可変な変換装置を介在させることによってラックの往復
運動に変換し、さらにピニオンとラチェット継手（フリーホイール継手）を順次
介して受動軸に作用しこれを駆動するものである。変換装置は２本のアームを持
つレバーから成り、支点を調節可能とすることによりレバーの有効長さを変化さ
せ、変換比を変化させる。動力伝達期においてはラックが一定速度で運動し、受
動軸を一定の角速度で駆動する。
【００１２】 US-PS 45 65 105 による伝動システムにおいては、駆動軸から受動軸への運動
の伝達は駆動軸上に設けられたカムディスクと、回転運動を往復運動に変換する
検知要素の一群によって行われ、後者の各々が同じく回転可能で回転軸が調節可
能なように設けられたレバーにより回転運動をラック・ピニオン伝動装置に伝達
し、フリーホイールを介して受動軸の回転運動に変換される。
の伝達は駆動軸上に設けられたカムディスクと、回転運動を往復運動に変換する
検知要素の一群によって行われ、後者の各々が同じく回転可能で回転軸が調節可
能なように設けられたレバーにより回転運動をラック・ピニオン伝動装置に伝達
し、フリーホイールを介して受動軸の回転運動に変換される。
【００１３】 この伝動システムの本質的な欠点は、ラックの直線運動をピニオンの回転運動
に変換する際に生ずる摩耗である。この摩耗は特に長期間運転の場合に相当の量
に達し、伝動装置全体の信頼性を著しく低下させる。長時間の運転で他の部品よ
りも頻繁に大きな荷重を受けるラックとピニオンの歯で摩耗が特に著しい。ラッ
クのストローク範囲において、荷重が不均一であるため摩耗による材料の損失も
不均一となり、伝達する動力を大きくするために（変換効率一定の条件の下で）
変換比を大きくすると、ストロークが短くなるため（ストローク長の減少）、こ
の傾向はますます著しくなる。
に変換する際に生ずる摩耗である。この摩耗は特に長期間運転の場合に相当の量
に達し、伝動装置全体の信頼性を著しく低下させる。長時間の運転で他の部品よ
りも頻繁に大きな荷重を受けるラックとピニオンの歯で摩耗が特に著しい。ラッ
クのストローク範囲において、荷重が不均一であるため摩耗による材料の損失も
不均一となり、伝達する動力を大きくするために（変換効率一定の条件の下で）
変換比を大きくすると、ストロークが短くなるため（ストローク長の減少）、こ
の傾向はますます著しくなる。
【００１４】 機能を決定する歯の接触面の著しい、かつ特に不均一な摩耗の結果、変換手段
の相対運動が所期の運動から外れることになり、このことも摩耗を一層加速する
。 また各々の歯の接触面においても摩耗は不均一（歯の基部において最も大きい）
であることから、歯の噛み合いの頻度が高いところでは変換装置の運動が不均一
になる。
の相対運動が所期の運動から外れることになり、このことも摩耗を一層加速する
。 また各々の歯の接触面においても摩耗は不均一（歯の基部において最も大きい）
であることから、歯の噛み合いの頻度が高いところでは変換装置の運動が不均一
になる。
【００１５】 以上に挙げた欠点により、伝動システムの信頼性と寿命は大きく損なわれる。
【００１６】 発明の説明 したがって、本発明の目的は、変換比を無段階に変化させることが可能で、駆
動軸から受動軸への回転運動の伝達を可能な限り均一に行い、かつ機能を決定す
る接触面、特にシステムの受動側における摩耗を可能な限り低くした機械的伝動
装置を提供することである。これにより伝動システム全体の信頼性が向上し、最
大運転期間が増大し、さらに間欠的に駆動動作を行う部品により回転数またはト
ルクを伝達する伝動装置は、伝達動力の広い範囲にわたって適用可能であり、ま
た滑りがなく高い効率で作動させることができる。
動軸から受動軸への回転運動の伝達を可能な限り均一に行い、かつ機能を決定す
る接触面、特にシステムの受動側における摩耗を可能な限り低くした機械的伝動
装置を提供することである。これにより伝動システム全体の信頼性が向上し、最
大運転期間が増大し、さらに間欠的に駆動動作を行う部品により回転数またはト
ルクを伝達する伝動装置は、伝達動力の広い範囲にわたって適用可能であり、ま
た滑りがなく高い効率で作動させることができる。
【００１７】 本発明によれば、前記の目的はメインクレームに記載した構造により、無段階
的に可変な変換比をもって実現することができる。
的に可変な変換比をもって実現することができる。
【００１８】 本発明による伝動装置は、少なくとも２つの伝動ユニットを有する。これらの
伝動ユニットは、変換比を一定としたとき、駆動軸の均一な回転運動を、均一な
、予め無段階的に選択可能な角速度を有する回転運動の一部を含む回転振動に変
換する。伝動ユニットは各時点において、少なくともその一方が回転速度一定の
状態にあり、したがって少なくとも１つの伝動ユニットが断続可能な、または自
動切換え式の継手（たとえばフリーホイール）を介して受動軸を均一に駆動でき
るように相互に調整されている。そのような回転振動を発生するため、各伝動ユ
ニットは第１の動力伝達手段により駆動軸の均一な回転運動を、一定の時間範囲
内で直線的かつ均一な、ほぼ周期的な運動に変換する。この運動は、無段階的に
変換比を調節可能な変換速装置によって、少なくとも上記の時間範囲の一部にお
いて、変換比によって定まる一定速度のほぼ周期的な直線運動に変換され、さら
に第２の動力伝達手段により前記の回転振動に変換される。
伝動ユニットは、変換比を一定としたとき、駆動軸の均一な回転運動を、均一な
、予め無段階的に選択可能な角速度を有する回転運動の一部を含む回転振動に変
換する。伝動ユニットは各時点において、少なくともその一方が回転速度一定の
状態にあり、したがって少なくとも１つの伝動ユニットが断続可能な、または自
動切換え式の継手（たとえばフリーホイール）を介して受動軸を均一に駆動でき
るように相互に調整されている。そのような回転振動を発生するため、各伝動ユ
ニットは第１の動力伝達手段により駆動軸の均一な回転運動を、一定の時間範囲
内で直線的かつ均一な、ほぼ周期的な運動に変換する。この運動は、無段階的に
変換比を調節可能な変換速装置によって、少なくとも上記の時間範囲の一部にお
いて、変換比によって定まる一定速度のほぼ周期的な直線運動に変換され、さら
に第２の動力伝達手段により前記の回転振動に変換される。
【００１９】 本発明による伝動装置においては、変速された均一な直線運動はカム装置によ
って受動軸の均一な回転運動に変換されるため、駆動要素における摩擦は主とし
て転がり摩擦であり、前記のラック・ピニオン式装置における滑り摩擦に比べて
数桁小さく、したがって摩耗ないし材料損失が低減され、伝動装置全体における
運動の均一性が向上し、寿命が改善される。
って受動軸の均一な回転運動に変換されるため、駆動要素における摩擦は主とし
て転がり摩擦であり、前記のラック・ピニオン式装置における滑り摩擦に比べて
数桁小さく、したがって摩耗ないし材料損失が低減され、伝動装置全体における
運動の均一性が向上し、寿命が改善される。
【００２０】 図面および実施例 以下本発明を実施例およびそれに関する図面によって更に詳細に説明する。（
以下では変換比は、問題とする時間間隔の範囲内で常に一定であり、受動軸は均
一に回転するものと仮定する。）
以下では変換比は、問題とする時間間隔の範囲内で常に一定であり、受動軸は均
一に回転するものと仮定する。）
【００２１】 図 1A は本発明による伝動装置の側面図であり、 図 1B は図 1A の装置の上面図であり、 図 2A は駆動側でカム要素（第１の動力伝達手段）により２つの伝動ユニットを
駆動する本発明による伝動装置のカムディスク 20b, 21b, 22b を取り除いた模 式的側面図、 図 2B は図 2A の上面図であり、 図３は質量バランスおよび支持力バランスを用いる図 1A, B の実施例の側面図 （駆動軸および受動軸の溝付きカムの内側のみを示す）である。
駆動する本発明による伝動装置のカムディスク 20b, 21b, 22b を取り除いた模 式的側面図、 図 2B は図 2A の上面図であり、 図３は質量バランスおよび支持力バランスを用いる図 1A, B の実施例の側面図 （駆動軸および受動軸の溝付きカムの内側のみを示す）である。
【００２２】 図 1A および図 1B は本発明による伝動装置を模式的に示したもので、２つの伝
動ユニットが軸方向に隣接して配置されている。ただし図 1A では見易さのため
、同様の構造を持つ２つの伝動ユニットのうち一方のみを示してある。第１の動
力伝達手段 1 としては、カム要素 2 として両面にカム溝 3 を有するカムディ スクを用いた平面カム装置が使用されている。カム要素は駆動軸 4 に自由回転 しないように固定されている。負荷範囲（図では右回りに回転するディスクの位
置 A と位置 B との間）では、カム溝の面の形状は円のインボリュートとなって
いる。ここにいう負荷範囲とは、カム面のうち一定の変換比のもとで動力伝達に
用いられる部分を意味する。係合要素 5 としてはカムローラー 6 を有するスラ
イダーを用いる。この係合要素はローラー 7 によりガイドレール 8 に沿って、
軌跡 C-C を描いて直線的に運動する。本実施例においてカムローラー 6 と同じ
軸に支持されているレバーレールローラー 9 によって、スライダーの運動はレ バーレール 10 を有するレバーシステムに伝達される。回転可能に支持されたこ
のレバーシステムは第２の動力伝達手段 14 の係合要素 11 となっているスライ
ダーを駆動する。この係合要素は係合要素 5 と同じ構造で、ガイドレール 12 により、軌跡 C-C およびガイドレール 8 と平行な軌跡 D-D を描いて運動し、 カム要素 2 と同様に形成され回転振動をなす、動力伝達手段 14 のカム要素 13
をカムローラーによって駆動する。この回転振動により動力伝達期において均 一な回転運動の一部が、自動断続式または手動断続可能な継手（図示されていな
い）を介して受動軸 37 に伝達される。レバーシステムの回転可能なベアリング
はクランクにより偏心したジャーナル 15 によりベアリングサポート 16 に支持
されている。ベアリングサポートはフレーム 17 に固定され、同フレームはネジ
付きスピンドル 18 によってケーシングに対して移動させ予め定めた位置に固定
することができる。両ネジ付きスピンドルは、たとえばチェーンドライブ 19 を
用いることにより、常に同方向に、かつ同量だけ回転する。
動ユニットが軸方向に隣接して配置されている。ただし図 1A では見易さのため
、同様の構造を持つ２つの伝動ユニットのうち一方のみを示してある。第１の動
力伝達手段 1 としては、カム要素 2 として両面にカム溝 3 を有するカムディ スクを用いた平面カム装置が使用されている。カム要素は駆動軸 4 に自由回転 しないように固定されている。負荷範囲（図では右回りに回転するディスクの位
置 A と位置 B との間）では、カム溝の面の形状は円のインボリュートとなって
いる。ここにいう負荷範囲とは、カム面のうち一定の変換比のもとで動力伝達に
用いられる部分を意味する。係合要素 5 としてはカムローラー 6 を有するスラ
イダーを用いる。この係合要素はローラー 7 によりガイドレール 8 に沿って、
軌跡 C-C を描いて直線的に運動する。本実施例においてカムローラー 6 と同じ
軸に支持されているレバーレールローラー 9 によって、スライダーの運動はレ バーレール 10 を有するレバーシステムに伝達される。回転可能に支持されたこ
のレバーシステムは第２の動力伝達手段 14 の係合要素 11 となっているスライ
ダーを駆動する。この係合要素は係合要素 5 と同じ構造で、ガイドレール 12 により、軌跡 C-C およびガイドレール 8 と平行な軌跡 D-D を描いて運動し、 カム要素 2 と同様に形成され回転振動をなす、動力伝達手段 14 のカム要素 13
をカムローラーによって駆動する。この回転振動により動力伝達期において均 一な回転運動の一部が、自動断続式または手動断続可能な継手（図示されていな
い）を介して受動軸 37 に伝達される。レバーシステムの回転可能なベアリング
はクランクにより偏心したジャーナル 15 によりベアリングサポート 16 に支持
されている。ベアリングサポートはフレーム 17 に固定され、同フレームはネジ
付きスピンドル 18 によってケーシングに対して移動させ予め定めた位置に固定
することができる。両ネジ付きスピンドルは、たとえばチェーンドライブ 19 を
用いることにより、常に同方向に、かつ同量だけ回転する。
【００２３】 駆動軸 4 が均一に回転すると、係合要素 5 が直線的な振動運動を行う。この
運動は動力伝達期においては変換比とは無関係な均一な運動である。これに対し
て係合要素 11 は動力伝達期において均一な、かつ変換比の設定値によって規定
される（一定の）速度で直線振動運動をする。変換比はレバーシステムにおける
レバーの有効長さの比によって定まり、この比はレバーシステムの支点 E と係 合要素の軌跡 C-C, D-D との距離によって定義される。この距離は、レバーシス
テムの回転可能なベアリングのサポート 16 がフレーム 17 に支持されているか
ら、ネジ付きスピンドル 18 によってフレームの位置を決めることにより定めら
れる。したがって、ネジ付きスピンドルを回転させることにより、変換比を無段
階的に変化させ、一定の範囲内で任意の値に設定することが可能である。ジャー
ナル 15 が偏心しているため、レバーシステムの支点 E は軌跡 D-D まで、さら
にはそれ以上にも移動させることができる。これにより受動側の回転数は 0 に まで減少させることができ、また適当な継手を用いれば（駆動軸の回転方向を変
化させずに）受動軸 37 の回転方向を逆転させることも可能である。
運動は動力伝達期においては変換比とは無関係な均一な運動である。これに対し
て係合要素 11 は動力伝達期において均一な、かつ変換比の設定値によって規定
される（一定の）速度で直線振動運動をする。変換比はレバーシステムにおける
レバーの有効長さの比によって定まり、この比はレバーシステムの支点 E と係 合要素の軌跡 C-C, D-D との距離によって定義される。この距離は、レバーシス
テムの回転可能なベアリングのサポート 16 がフレーム 17 に支持されているか
ら、ネジ付きスピンドル 18 によってフレームの位置を決めることにより定めら
れる。したがって、ネジ付きスピンドルを回転させることにより、変換比を無段
階的に変化させ、一定の範囲内で任意の値に設定することが可能である。ジャー
ナル 15 が偏心しているため、レバーシステムの支点 E は軌跡 D-D まで、さら
にはそれ以上にも移動させることができる。これにより受動側の回転数は 0 に まで減少させることができ、また適当な継手を用いれば（駆動軸の回転方向を変
化させずに）受動軸 37 の回転方向を逆転させることも可能である。
【００２４】 第１または第２の動力伝達手段の係合要素は、上述のように同時にレバーシス
テムのレバーレール 10 に噛み合うストローク要素であることはできない。係合
要素とストローク要素は別部品として、その間で動力伝達を行わせることも可能
である。
テムのレバーレール 10 に噛み合うストローク要素であることはできない。係合
要素とストローク要素は別部品として、その間で動力伝達を行わせることも可能
である。
【００２５】 動力伝達手段 14 のカム要素 13 と受動軸 37 との間に断続可能な継手を挿入
するときは、継手を駆動軸の回転位置に従って断続させることができる。同様に
、自動断続式継手（たとえばフリーホイール）を用いれば、駆動軸の回転角に応
じて、空転状態では継手内の摩擦を小さくし、結合状態では継手の遊びを減らす
ような装置を構成することができる。
するときは、継手を駆動軸の回転位置に従って断続させることができる。同様に
、自動断続式継手（たとえばフリーホイール）を用いれば、駆動軸の回転角に応
じて、空転状態では継手内の摩擦を小さくし、結合状態では継手の遊びを減らす
ような装置を構成することができる。
【００２６】 図 2A, 2B に示す実施例においては、２つの伝動ユニット I, II を使用して いるが、両者は軸方向に隣接して配置されてはいない。この配置は、第１の動力
伝達手段のカム要素 20 によって両伝動ユニットを駆動することで可能となった
ものである。カム要素 20 は片面にカム溝を有する、同期して回転する２枚のカ
ムディスク 20a, 20b から成る。両ディスクは駆動軸に自由回転しないように結
合されている。伝動ユニット I の第２の動力伝達手段のカムディスク 21、およ
び伝動ユニット II の第２の動力伝達手段のカムディスク 22 も同様に、それぞ
れ２枚の同期回転する、カムディスク 20a, 20b と同様に構成されたカムディス
ク 21a と 21b、22a と 22b から成っている。
伝達手段のカム要素 20 によって両伝動ユニットを駆動することで可能となった
ものである。カム要素 20 は片面にカム溝を有する、同期して回転する２枚のカ
ムディスク 20a, 20b から成る。両ディスクは駆動軸に自由回転しないように結
合されている。伝動ユニット I の第２の動力伝達手段のカムディスク 21、およ
び伝動ユニット II の第２の動力伝達手段のカムディスク 22 も同様に、それぞ
れ２枚の同期回転する、カムディスク 20a, 20b と同様に構成されたカムディス
ク 21a と 21b、22a と 22b から成っている。
【００２７】 カムディスクの構造が分割的であるため、変換装置のストローク要素でもある
係合要素 23, 24, 25, 26 は図１の実施例のようにスライダーとして構成するこ
とはできないが、それぞれの軸に回転可能に取り付けられた単純な軸として構成
することができる。これにより、伝動装置の基本的機能に従う均一な直線運動は
係合要素の中心軸によって行われる。
係合要素 23, 24, 25, 26 は図１の実施例のようにスライダーとして構成するこ
とはできないが、それぞれの軸に回転可能に取り付けられた単純な軸として構成
することができる。これにより、伝動装置の基本的機能に従う均一な直線運動は
係合要素の中心軸によって行われる。
【００２８】 図３の実施例においては、軸方向に隣接して設けられた２つの伝動ユニットを
用いるが、図にはその一方のみを示してある。質量慣性力による架台への悪影響
を避けるため、駆動側のカム要素 27 は２つのカム溝 28, 29 を有し、その面は
係合要素 31, 32 が各時点において等しい速度で逆方向に直線運動するように形
成されている。
用いるが、図にはその一方のみを示してある。質量慣性力による架台への悪影響
を避けるため、駆動側のカム要素 27 は２つのカム溝 28, 29 を有し、その面は
係合要素 31, 32 が各時点において等しい速度で逆方向に直線運動するように形
成されている。
【００２９】 負荷範囲においてはカム面は同一の生成円に属するインボリュートをなしてい
る。係合要素 30, 31 はそれぞれレバーシステム 32, 33 を駆動し、これらが受
動側で係合要素 34, 35 に作用する。係合要素 34, 35 はカム要素 36 の回転軸
に関して中心対称の位置にあり、このカム要素の溝は同じく中心対称に配置され
た２つの円インボリュートをなす。係合要素 34, 35 は共にカム要素 36 に力を
伝え、同カム要素が再び間欠的に受動軸に結合される。
る。係合要素 30, 31 はそれぞれレバーシステム 32, 33 を駆動し、これらが受
動側で係合要素 34, 35 に作用する。係合要素 34, 35 はカム要素 36 の回転軸
に関して中心対称の位置にあり、このカム要素の溝は同じく中心対称に配置され
た２つの円インボリュートをなす。係合要素 34, 35 は共にカム要素 36 に力を
伝え、同カム要素が再び間欠的に受動軸に結合される。
【００３０】 係合要素 30 と 31、34 と 35 は両レバーシステム 32, 33 と同じく、常に反
対方向の等しい運動をする。したがってそれらの質量慣性力は大部分補償され、
ケーシングを介して外部に悪影響を及ぼすことはほとんどない。
対方向の等しい運動をする。したがってそれらの質量慣性力は大部分補償され、
ケーシングを介して外部に悪影響を及ぼすことはほとんどない。
【００３１】 また対としての構成により、係合要素がカム要素に伝達する力は本質的に駆動
軸と受動軸に働くトルクに変換され、それらのベアリングへの負荷が小さくなる
。
軸と受動軸に働くトルクに変換され、それらのベアリングへの負荷が小さくなる
。
【図１】 図1Aは本発明による伝動装置の側面図であり、図1Bは図1Aの装置の上面図であ
る。
る。
【図２】 図2Aは駆動側でカム要素（第１の動力伝達手段）により２つの伝動ユニットを駆
動する本発明による伝動装置のカムディスク 20b, 21b, 22b を取り除いた模式 的側面図、図 2B は図 2A の上面図であすなる
動する本発明による伝動装置のカムディスク 20b, 21b, 22b を取り除いた模式 的側面図、図 2B は図 2A の上面図であすなる
【図３】 図３は質量バランスおよび支持力バランスを用いる図 1A, B の実施例の側面 図（駆動軸および受動軸の溝付きカムの内側のみを示す）である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月２２日（２０００．３．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 図面および実施例 以下本発明を実施例およびそれに関する図面によって更に詳細に説明する。（
以下では変換比は、問題とする時間間隔の範囲内で常に一定であり、受動軸は均
一に回転するものと仮定する。）
以下では変換比は、問題とする時間間隔の範囲内で常に一定であり、受動軸は均
一に回転するものと仮定する。）
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】 図 1a 本発明による伝動装置の側面図であり、 図 1b は図 1a の装置の上面図であり、 図 2a は駆動側でカム要素（第１の動力伝達手段）により２つの伝動ユニットを
駆動する本発明による伝動装置のカムディスク 20b, 21b, 22b を取り除いた模 式的側面図、 図 2b は図 2a の上面図であり、 図３は質量バランスおよび支持力バランスを用いる図 1a, b の実施例の側面図 （駆動軸および受動軸の溝付きカムの内側のみを示す）である。
駆動する本発明による伝動装置のカムディスク 20b, 21b, 22b を取り除いた模 式的側面図、 図 2b は図 2a の上面図であり、 図３は質量バランスおよび支持力バランスを用いる図 1a, b の実施例の側面図 （駆動軸および受動軸の溝付きカムの内側のみを示す）である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】 図 1a および図 1b は本発明による伝動装置を模式的に示したもので、２つの
伝動ユニットが軸方向に隣接して配置されている。ただし図 1a では見易さのた
め、同様の構造を持つ２つの伝動ユニットのうち一方のみを示してある。第１の
動力伝達手段 1 としては、カム要素 2 として両面にカム溝 3 を有するカムデ ィスクを用いた平面カム装置が使用されている。カム要素は駆動軸 4 に自由回 転しないように固定されている。負荷範囲（図では右回りに回転するディスクの
位置 A と位置 B との間）では、カム溝の面の形状は円のインボリュートとなっ
ている。ここにいう負荷範囲とは、カム面のうち一定の変換比のもとで動力伝達
に用いられる部分を意味する。係合要素 5 としてはカムローラー 6 を有するス
ライダーを用いる。この係合要素はローラー 7 によりガイドレール 8 に沿って
、軌跡 C-C を描いて直線的に運動する。本実施例においてカムローラー 6 と同
じ軸に支持されているレバーレールローラー 9 によって、スライダーの運動は レバーレール 10 を有するレバーシステムに伝達される。回転可能に支持された
このレバーシステムは第２の動力伝達手段 14 の係合要素 11 となっているスラ
イダーを駆動する。この係合要素は係合要素 5 と同じ構造で、ガイドレール 12
により、軌跡 C-C およびガイドレール 8 と平行な軌跡 D-D を描いて運動し、
カム要素 2 と同様に形成され回転振動をなす、動力伝達手段 14 のカム要素 13
をカムローラーによって駆動する。この回転振動により動力伝達期において均 一な回転運動の一部が、自動断続式または手動断続可能な継手（図示されていな
い）を介して受動軸 37 に伝達される。レバーシステムの回転可能なベアリング
はクランクにより偏心したジャーナル 15 によりベアリングサポート 16 に支持
されている。ベアリングサポートはフレーム 17 に固定され、同フレームはネジ
付きスピンドル 18 によってケーシングに対して移動させ予め定めた位置に固定
することができる。両ネジ付きスピンドルは、たとえばチェーンドライブ 19 を
用いることにより、常に同方向に、かつ同量だけ回転する。
伝動ユニットが軸方向に隣接して配置されている。ただし図 1a では見易さのた
め、同様の構造を持つ２つの伝動ユニットのうち一方のみを示してある。第１の
動力伝達手段 1 としては、カム要素 2 として両面にカム溝 3 を有するカムデ ィスクを用いた平面カム装置が使用されている。カム要素は駆動軸 4 に自由回 転しないように固定されている。負荷範囲（図では右回りに回転するディスクの
位置 A と位置 B との間）では、カム溝の面の形状は円のインボリュートとなっ
ている。ここにいう負荷範囲とは、カム面のうち一定の変換比のもとで動力伝達
に用いられる部分を意味する。係合要素 5 としてはカムローラー 6 を有するス
ライダーを用いる。この係合要素はローラー 7 によりガイドレール 8 に沿って
、軌跡 C-C を描いて直線的に運動する。本実施例においてカムローラー 6 と同
じ軸に支持されているレバーレールローラー 9 によって、スライダーの運動は レバーレール 10 を有するレバーシステムに伝達される。回転可能に支持された
このレバーシステムは第２の動力伝達手段 14 の係合要素 11 となっているスラ
イダーを駆動する。この係合要素は係合要素 5 と同じ構造で、ガイドレール 12
により、軌跡 C-C およびガイドレール 8 と平行な軌跡 D-D を描いて運動し、
カム要素 2 と同様に形成され回転振動をなす、動力伝達手段 14 のカム要素 13
をカムローラーによって駆動する。この回転振動により動力伝達期において均 一な回転運動の一部が、自動断続式または手動断続可能な継手（図示されていな
い）を介して受動軸 37 に伝達される。レバーシステムの回転可能なベアリング
はクランクにより偏心したジャーナル 15 によりベアリングサポート 16 に支持
されている。ベアリングサポートはフレーム 17 に固定され、同フレームはネジ
付きスピンドル 18 によってケーシングに対して移動させ予め定めた位置に固定
することができる。両ネジ付きスピンドルは、たとえばチェーンドライブ 19 を
用いることにより、常に同方向に、かつ同量だけ回転する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】 図 2a, 2b に示す実施例においては、２つの伝動ユニット I, II を使用して いるが、両者は軸方向に隣接して配置されてはいない。この配置は、第１の動力
伝達手段のカム要素 20 によって両伝動ユニットを駆動することで可能となった
ものである。カム要素 20 は片面にカム溝を有する、同期して回転する２枚のカ
ムディスク 20a, 20b から成る。両ディスクは駆動軸に自由回転しないように結
合されている。伝動ユニット I の第２の動力伝達手段のカムディスク 21、およ
び伝動ユニット II の第２の動力伝達手段のカムディスク 22 も同様に、それぞ
れ２枚の同期回転する、カムディスク 20a, 20b と同様に構成されたカムディス
ク 21a と 21b、22a と 22b から成っている。
伝達手段のカム要素 20 によって両伝動ユニットを駆動することで可能となった
ものである。カム要素 20 は片面にカム溝を有する、同期して回転する２枚のカ
ムディスク 20a, 20b から成る。両ディスクは駆動軸に自由回転しないように結
合されている。伝動ユニット I の第２の動力伝達手段のカムディスク 21、およ
び伝動ユニット II の第２の動力伝達手段のカムディスク 22 も同様に、それぞ
れ２枚の同期回転する、カムディスク 20a, 20b と同様に構成されたカムディス
ク 21a と 21b、22a と 22b から成っている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】 カムディスクの構造が分割的であるため、変換装置のストローク要素でもある
係合要素 23, 24, 25, 26 は図１の実施例のようにスライダーとして構成するこ
とはできないが、それぞれの軸に回転可能に取り付けられた単純な軸として構成
することができる。これにより、伝動装置の基本的機能に従う均一な直線運動は
係合要素の中心軸によって行われる。
係合要素 23, 24, 25, 26 は図１の実施例のようにスライダーとして構成するこ
とはできないが、それぞれの軸に回転可能に取り付けられた単純な軸として構成
することができる。これにより、伝動装置の基本的機能に従う均一な直線運動は
係合要素の中心軸によって行われる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】 図３の実施例においては、軸方向に隣接して設けられた２つの伝動ユニットを
用いるが、図にはその一方のみを示してある。質量慣性力による架台への悪影響
を避けるため、駆動側のカム要素 27 は２つのカム溝 28, 29 を有し、その面は
係合要素 31, 32 が各時点において等しい速度で逆方向に直線運動するように形
成されている。
用いるが、図にはその一方のみを示してある。質量慣性力による架台への悪影響
を避けるため、駆動側のカム要素 27 は２つのカム溝 28, 29 を有し、その面は
係合要素 31, 32 が各時点において等しい速度で逆方向に直線運動するように形
成されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】 負荷範囲においてはカム面は同一の生成円に属するインボリュートをなしてい
る。係合要素 30, 31 はそれぞれレバーシステム 32, 33 を駆動し、これらが受
動側で係合要素 34, 35 に作用する。係合要素 34, 35 はカム要素 36 の回転軸
に関して中心対称の位置にあり、このカム要素の溝は同じく中心対称に配置され
た２つの円インボリュートをなす。係合要素 34, 35 は共にカム要素 36 に力を
伝え、同カム要素が再び間欠的に受動軸に結合される。
る。係合要素 30, 31 はそれぞれレバーシステム 32, 33 を駆動し、これらが受
動側で係合要素 34, 35 に作用する。係合要素 34, 35 はカム要素 36 の回転軸
に関して中心対称の位置にあり、このカム要素の溝は同じく中心対称に配置され
た２つの円インボリュートをなす。係合要素 34, 35 は共にカム要素 36 に力を
伝え、同カム要素が再び間欠的に受動軸に結合される。
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも２つの、時間差をもって動作させ得る伝動ユニット
により、駆動軸 (4) の回転運動を一定の時間間隔（動力伝達期）ごとに間欠的 に受動軸 (37) に伝達し、各伝動ユニットが第１の動力伝達手段 (1)、調節可能
な変換装置、第２の動力伝達手段 (14)、自動断続式または断続可能な継手から 成り、変換比一定の条件のもとで動力伝達期において第１の動力伝達手段 (1) が駆動軸 (4) の均一な回転運動を均一な直線運動に変換し、変換装置がこの運 動を、変換比に依存する速度の同じく均一な別の直線運動（ストローク）に変換
し、第２の動力伝達手段 (14) がこの直線運動（ストローク）を均一な回転運動
に変換し、再び継手を介して受動軸 (37) に伝達する、無段階的に調節可能な変
換比を有する伝動装置であって、第１の動力伝達手段 (1) および第２の動力伝 達手段 (14) としてそれぞれ平面カム装置を備えることを特徴とする伝動装置。 - 【請求項２】 第１の動力伝達手段 (1) を形成するカム装置が、駆動軸 (4)
によって駆動され負荷範囲におけるカム面が円のインボリュートとして構成され
る平板状のカム要素 (2) 、および直線的に移動する係合要素 (5) を有すること
を特徴とする請求項１の無段階的に調節可能な変換比を有する伝動装置。 - 【請求項３】 第２の動力伝達手段 (14) を形成するカム装置が、継手を介し
て受動軸 (37) を駆動し負荷範囲におけるカム面が円のインボリュートとして構
成される平板状のカム要素 (13) 、および直線的に移動する係合要素 (11) を有
することを特徴とする請求項１の無段階的に調節可能な変換比を有する伝動装置
。 - 【請求項４】 変換装置が回転可能に支持されレバーレール (10) を有するレ
バーシステムから成り、同レバーシステムに２つの動力伝達手段 (1, 14) の各 々のストローク要素が噛み合い、同ストローク要素が互いに平行な直線状の軌跡
(C-C, D-D) を描いて運動し、前記レバーシステムの支点 (E) の位置を、支点 と前記軌跡との距離の比率が無段階的に調節可能なように変化させ得ることを特
徴とする請求項１〜３の無段階的に調節可能な変換比を有する伝動装置。 - 【請求項５】 レバーシステムがフレーム (17) によって案内されるベアリン
グサポート (16) によって回転可能に支持され、同フレームを１本または複数本
のネジ付きスピンドル (18) を有する変換比調節装置によって平行に移動させ予
め定めた位置に固定し得ることを特徴とする請求項４の無段階的に調節可能な変
換比を有する伝動装置。 - 【請求項６】 第１の動力伝達手段 (1) のカム要素が複数個の伝動ユニット を駆動することを特徴とする請求項１または２の無段階的に調節可能な変換比を
有する伝動装置。 - 【請求項７】 質量バランスおよび支持力バランスのため動力伝達手段 (1, 1
4) および各伝動ユニットの変換装置をそれぞれ対として形成することを特徴と する前記請求項のいずれかの無段階的に調節可能な変換比を有する伝動装置。
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|---|---|---|---|
| DE19743483.5 | 1997-10-01 | ||
| DE1997143483 DE19743483C2 (de) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung |
| PCT/DE1998/002899 WO1999018365A1 (de) | 1997-10-01 | 1998-09-28 | Getriebe mit stufenlos einstellbarer übersetzung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001519506A true JP2001519506A (ja) | 2001-10-23 |
Family
ID=7844344
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000515125A Pending JP2001519507A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-28 | 無段階に調節可能な変換比を有する伝動装置 |
| JP2000515124A Pending JP2001519506A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-28 | 無段階に調節可能な変換比を有する伝動装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000515125A Pending JP2001519507A (ja) | 1997-10-01 | 1998-09-28 | 無段階に調節可能な変換比を有する伝動装置 |
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|---|---|
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| EP (2) | EP1019644B1 (ja) |
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| WO (2) | WO1999018366A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1589259A2 (de) | 2004-03-28 | 2005-10-26 | Peter Kobler | Getriebe mit stufenlos einstellbarer Übersetzung |
| US10533779B2 (en) | 2011-06-30 | 2020-01-14 | International Business Machines Corporation | Adsorption heat exchanger devices |
| DE102015108851B4 (de) * | 2015-06-03 | 2017-01-05 | Klingelnberg Ag | Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von Messmaschinen und Gesamtvorrichtung, die mindestens zwei Messmaschinen umfasst |
| CN110164404B (zh) * | 2019-07-04 | 2023-12-19 | 韩雷 | 可快速转调的管子 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE474205C (de) * | 1925-03-28 | 1929-03-28 | Ernst Josef Thunberg | Schaltwerkswechselgetriebe |
| GB374852A (en) * | 1931-03-12 | 1932-06-13 | Laing Peter | Variable speed gear for driving motor vehicles and for other purposes |
| US2245352A (en) * | 1936-08-01 | 1941-06-10 | Tefag Textil Finanz Ag | Control for apparatus for moving lengths of material |
| DE718316C (de) * | 1937-11-05 | 1942-03-09 | Else Busse Geb Kosin | Schaltwerkswechselgetriebe |
| US2929255A (en) * | 1955-09-06 | 1960-03-22 | Soudure Electr Autogene Sa | Variable speed transmission |
| US2997888A (en) * | 1958-04-16 | 1961-08-29 | Hunter James Machine Co | Adjustable intermittent feed mechanism |
| GB2130671A (en) * | 1982-10-14 | 1984-06-06 | William Muckle | Cylindrical sinusform transmissions |
| DE3309044A1 (de) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Bernhard 8078 Eichstätt Rindfleisch | Stufenlos regelbares, mechanisches schaltwerksgetriebe |
| GB2137724A (en) * | 1983-04-07 | 1984-10-10 | William Muckle | Toothed Gear Element, and Cam and Link Arrangement |
| US4565105A (en) * | 1983-09-23 | 1986-01-21 | Peterson Walter O | Power transmission apparatus |
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2000
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