JP2002541399A - 無段変速装置用プーリーセット - Google Patents

無段変速装置用プーリーセット

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JP2002541399A
JP2002541399A JP2000609719A JP2000609719A JP2002541399A JP 2002541399 A JP2002541399 A JP 2002541399A JP 2000609719 A JP2000609719 A JP 2000609719A JP 2000609719 A JP2000609719 A JP 2000609719A JP 2002541399 A JP2002541399 A JP 2002541399A
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pulley set
planetary gear
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stator
rotor
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JP2000609719A
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カッパン,ヘンドリックス,ヤン
ファン,ビンデン,ヨハネス,アルベルタス
ホルベーグ,エデュアルダス,ゲラルダス,マリア
リューベン、ベルナルダス、ゲラルダス ファン
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/52Pulleys or friction discs of adjustable construction
    • F16H55/56Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F16H63/06Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions
    • F16H63/062Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism the final output mechanism having an indefinite number of positions electric or electro-mechanical actuating means

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  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Retarders (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 無段変速装置用のプーリーセットであって、該プーリーセットは、軸(3)に取り付けられた一対のディスク(1,2)、および、前記ディスクに対して同芯であり、かつ、該ディスクを互いに他に向かって、また、互いに他から遠ざかる方向に移動するためのねじ機構(6)を含み、前記ディスクは、ベルトを収容するためのV形溝(5)を取り囲み、前記ねじ機構は、制御手段(7)により制御可能である。該制御手段(7)は、モーターユニット(23)を含み、前記モーターユニット(23)は、固定子(24)および回転子(22)を含み、前記固定子および回転子の一方は、ねじ機構のナット(14)と係合し、かつ、前記固定子および回転子の他方は、ねじ機構のねじ(8)と係合している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 <発明の属する技術分野> 本発明は、無段変速装置用のプーリーセットであって、軸に取り付けられた一
対のディスク、および、前記ディスクに対して同芯であり、かつ、該ディスクを
互いに他に向かって、また、互いに他から遠ざかる方向に移動するためのねじ機
構を含み、前記ディスクは、ベルトを収容するためのV形溝を取り囲み、前記ね
じ機構は、制御手段により制御可能であるプーリーセットに関する。
【0002】 <従来の技術> このようなプーリーセットを有する無段変速装置は、EP-A-582307以来、既知
である。プーリーセットのねじ機構は、共通の、ただ一つのモーターにより制御
され、該モーターは、前記ねじ機構に対して、芯違いになっている。モーターは
、多数の中間歯車および補助軸を介して、ねじ機構と係合している。
【0003】 結果として、この先行技術の無段変速装置は、複雑であり、したがって、誤動
作する傾向がある。さらに、その最大寸法は、どちらかといえば、大きい。
【0004】 <発明の要約> 本発明の目的は、これらの欠点を有さない無段変速装置用のプーリーセットを
提供することである。この目的は、前記制御手段は、モーターユニットを含み、
前記モーターユニットは、固定子および回転子を含み、前記固定子および回転子
の一方は、ねじ機構のナットと係合し、かつ、前記固定子および回転子の他方は
、ねじ機構のねじと係合していることで、達成されている。
【0005】 本発明によるプーリーセットは、それ自体のモーターユニットを有していてよ
い。これは、プーリーセットの間隙を、急速かつ独立的に制御することを可能に
する。結果として、ベルトに対してディスクが加える締付け力は、必要に応じて
調整でき、特に、スリップを回避するよう調整可能である。また、速度伝達比を
急速に変えることも可能である。
【0006】 ねじ機構が、ナットに対して静的である場合は、ねじ機構およびナットは、同
じ回転速度を有している。したがって、速度伝達比は、一定であり、モーターは
、ねじ機構、したがって、プーリーセットのディスクを、静的な位置に保ってい
る。すなわち、ディスクは、幅が一定のままである間隙を取り囲んでいる。
【0007】 各モーターの回転子と固定子との間に相対的な回転が生じると、ねじ機構の作
用により、前記間隙に変化が生じる。
【0008】 モーターとねじ機構との間の必要な減速は、望ましくは、少なくとも一つの遊
星歯車システムにより、得る。例えば、各制御手段は、二つのリンクされた遊星
歯車システムを含んでいてよく、そのうちの一方は、回転子または固定子をナッ
トに接続し、そのうちの他方は、前記回転子または固定子の他方をねじに接続し
、前記遊星歯車システムは、それぞれ、リング歯車、太陽歯車および遊星歯車を
含んでいる。
【0009】 二つのリンクされた遊星歯車システムを有するプーリーセットは、いくつかの
やり方で実現できる。
【0010】 第一の実施形態によれば、リング歯車は、それぞれ、固定子に、また、回転子
に接続されており、かつ、一方の遊星歯車システムの各遊星歯車は、他方の遊星
歯車システムの遊星歯車に接続されている。
【0011】 第二の実施形態によれば、太陽歯車は、それぞれ、固定子に、また、回転子に
接続されており、かつ、一方の遊星歯車システムの各遊星歯車は、他方の遊星歯
車システムの遊星歯車に接続されている。
【0012】 第三の実施形態によれば、リング歯車は、それぞれ、固定子に、また、回転子
に接続されており、かつ、太陽歯車は、互いに他に接続されている。
【0013】 第四の実施形態によれば、太陽歯車は、それぞれ、固定子に、また、回転子に
接続されており、かつ、リング歯車は、互いに他に接続されている。
【0014】 第五の実施形態によれば、各遊星歯車システムの遊星歯車は、それぞれの支持
体に取り付けられており、前記支持体は、それぞれ、固定子に、また、回転子に
接続されており、かつ、太陽歯車は、互いに他に接続されている。
【0015】 第六の実施形態によれば、各遊星歯車システムの遊星歯車は、支持体に取り付
けられており、前記支持体は、それぞれ、固定子に、また、回転子に接続されて
おり、かつ、リング歯車は、互いに他に接続されている。
【0016】 遊星歯車システムの歯車比は、同一であるべきである。
【0017】 望ましくは、遊星歯車システムは、同軸であり、かつ、同軸のリング歯車およ
び同軸の太陽歯車を有している。
【0018】 リング歯車の直径は、同一であってよい。同様に、太陽歯車の直径は、同一で
あってよく、また、遊星歯車の直径は、同一であってよい。
【0019】 遊星歯車システムの太陽歯車は、軸に接続されていてよく、また、遊星歯車シ
ステムのリング歯車は、軸に接続されていてよい。
【0020】 望ましくは、電動機が、制御手段に使用されており、該制御手段は、プーリー
セットに対して、同芯であってよい。
【0021】 本発明はまた、上記請求項のうちのいずれか一つによる二つのプーリーセット
、および、前記セットの間に伸長し、かつ、その溝に収容されているエンドレス
ベルトを含む無段変速装置にも関する。
【0022】 <発明の実施の形態> 以下、本発明を、図に示したプーリーセットの実施形態を参照して、さらに説
明する。
【0023】 図1におけるプーリーセットは、軸3に取り付けられた二つのディスク1,2
を含んでいる。図示の実施形態では、ディスク1は、軸3に固定的に取り付けら
れており、一方、ディスク2は、軸3に取り付けられた溝/ボール接続部4を介
して、滑動可能であるが回動不能に取り付けられている。
【0024】 ディスク1,2は、V形の溝5を取り囲んでおり、その幅は、滑動可能なディ
スク2を移動すれば変えられる。
【0025】 この目的のため、ディスク1,2は、ねじ機構6に接続されており、その動作
は、制御手段7により制御可能である。より詳しくは、ねじ機構6のねじ8は、
ヨーク9により、滑動可能なディスク4に接続されている。このヨーク9は、ね
じ機構6を収容しているねじ機構ハウジング13の壁12に配設された穴11を
通って突出している脚10を有している。
【0026】 ねじ機構ハウジング13は、支持軸3に接続されており、それにより、固定デ
ィスク1に接続されている。ねじ機構ハウジング13内で、ねじ機構6のナット
14は、軸受15により支持されて、回動可能に、軸方向に固定されている。ナ
ット14およびねじ8は、溝付きローラ16を介して、互いに他に係合している
。別法として、溝付きローラの代わりにボールを用いてもよい。
【0027】 本発明によれば、ナット14は、スリーブ17に収容されており、該スリーブ
は、第一の太陽歯車18に接続されている。
【0028】 第一の太陽歯車18は、第一の遊星歯車システム19の一部を形成しており、
該遊星歯車システムは、さらに、多数の遊星歯車20およびリング歯車21を含
んでいる。一方、リング歯車21は、電動機23の回転子に接続されており、該
電動機23は、さらに、固定子24を含んでいる。
【0029】 ねじ機構ハウジング13は、第二の太陽歯車25に接続されており、該太陽歯
車は、第二の遊星歯車システム26の一部を形成している。この第二の遊星歯車
システム26は、さらに、第二の遊星歯車27、並びに、第二のリング歯車28
を含んでいる。この第二のリング歯車28は、固定子ハウジング29に接続され
ており、該ハウジングは、モーター23の固定子24を支持している。
【0030】 遊星歯車20および第二の遊星歯車27は、対体を形成し、該対体は、相互に
回動可能で、ロッド30により相互接続されている。
【0031】 固定子ハウジング29は、軸受31により、ねじ機構ハウジング13に対して
、回動可能に支持されている。さらに、固定子ハウジング29は、軸受32によ
り、第一のリング歯車21に対して、回動可能に支持されている。
【0032】 無段変速装置における該プーリーセットの使用の際、V形の溝5の幅が一定の
場合は、ねじ機構ハウジング13は、軸3と同じ回転速度で回転し、モータハウ
ジング29は、静止している。モーター23は、回転子22を静止させることに
より、ナット14およびねじ8を一定の相対位置に保つよう作用する。
【0033】 しかしながら、溝5の幅を変えると、モーター23は、固定子24に対して、
回転子22が、回転するようなやり方で、起動する。結果として、遊星歯車20
,27は、太陽歯車25に対して、太陽歯車18を回転させ、それにより、ねじ
に対して、ナット14を回転させる。したがって、ねじ機構13は、ディスク2
を、固定ディスク1に向かって、あるいは、固定ディスク1から遠ざかる方向に
移動する。
【0034】 図2の実施形態は、図1の実施形態と、ある程度まで一致している。しかしな
がら、この実施形態では、回転子22が、第一の遊星歯車システム33の太陽歯
車18に接続されている。
【0035】 このシステム33のリング歯車21は、ねじ機構ハウジング13および軸3に
接続されている。
【0036】 リング歯車21および太陽歯車18は、第一の遊星歯車20により、互いに他
に係合している。
【0037】 第二の遊星歯車システム26の太陽歯車25は、アクスルスタブ34を介して
、モータハウジング29に接続されている。この第二のシステム26のリング歯
車28は、ナット14を収容しているスリーブ35に接続されている。
【0038】 第二のシステム26の太陽歯車34およびリング歯車28は、第二の遊星歯車
27を介して、互いに他に係合している。
【0039】 ねじ8およびナット14は、溝付きローラ16を介して、互いに他に係合して
いる。
【0040】 モータハウジング23は、軸受37により、ねじ機構ハウジング13に対して
、回動可能に支持されている。第一の遊星歯車システム33の太陽歯車18は、
軸受32により、アクスルスタブ軸に対して、支持されている。
【0041】 第一および第二のシステム33,26の遊星歯車20および27は、相互に回
動可能であるが、ロッド30を介して、互いに他に接続されている。
【0042】 図3の実施形態も、二つの遊星歯車システム19,26を含んでおり、その太
陽歯車18,25は、相互接続されている。モーター7の回転子22は、遊星歯
車システム19のリング歯車21に接続されており、固定子24は、遊星歯車シ
ステム26のリング歯車28に接続されている。
【0043】 遊星歯車20は、支持体40に支持されており、該支持体は、軸41を介して
、スリーブ14に接続されている。
【0044】 同様に、遊星歯車27は、支持体42に支持されており、該支持体は、ねじ機
構ハウジング13に接続されている。
【0045】 図4の実施形態では、外側リング歯車21,25が、相互接続されており、一
方、太陽歯車18は、モーター7の回転子24に接続されており、太陽歯車25
は、軸34を介して、前記モーターの固定子に接続されている。遊星歯車20,
27は、それぞれの支持体40,42に取り付けられており、該支持体は、それ
ぞれ、ナット14およびスリーブ17を介して、ねじ18に係合している。
【0046】 図5の実施形態では、遊星歯車の支持体40は、モーター7の回転子24に接
続されている。遊星歯車27の支持体42は、軸43を介して、前記モーターの
固定子22に接続されている。
【0047】 太陽歯車18,25は、相互接続されており、一方、リング歯車21は、ねじ
機構のねじ18と係合しており、また、太陽歯車28は、スリーブ17により、
ナット14に係合している。
【0048】 図6の実施形態では、外側リング21,28が相互接続されている。支持体4
0、42は、それぞれ、回転子24に、また、固定子22に接続されている。
【0049】 太陽歯車18,25は、それぞれ、スリーブ17により、ナット14に、また
、ねじ18に接続されている。
【0050】 図示の実施形態では、プーリーディスクの一つは、固定されており、かつ、一
つのプーリーディスクは、軸に対して滑動可能であるが、本発明は、両方のプー
リーディスクが、軸に対して滑動可能である(対称移動する)プーリーセットに
も関する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるプーリーセットの第一の実施形態を示す図である。
【図2】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図3】 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。
【図4】 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。
【図5】 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。
【図6】 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。
【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13年5月28日(2001.5.28)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ファン,ビンデン,ヨハネス,アルベルタ ス ドイツ連邦共和国、デー 69120 ハイデ ルベルグ、メンヒホーフシュトラッセ 3 ビー (72)発明者 ホルベーグ,エデュアルダス,ゲラルダ ス,マリア オランダ国、エヌエル 2611 エムビー デルフト、パラダイスプールト 44 (72)発明者 ファン リューベン、ベルナルダス、ゲラ ルダス オランダ国、エヌエル 3437 ジェーエム ニューベガイン、ベルタス アーフィエ スホーフ Fターム(参考) 3J027 GC13 GC24 GD03 GD07 3J050 AA02 BA03 BA18 BB05 5H607 AA00 BB01 BB14 CC01 CC03 DD01 DD02 DD03 DD16 DD17 EE28 EE33 EE36

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無段変速装置用のプーリーセットであって、軸(3)に取り
    付けられた一対のディスク(1,2)、および、前記ディスク(1,2)に対し
    て同芯であり、かつ、該ディスクを互いに他に向かって、また、互いに他から遠
    ざかる方向に移動するためのねじ機構(6)を含み、前記ディスク(1,2)は
    、ベルトを収容するためのV形溝(5)を取り囲み、前記ねじ機構(6)は、制
    御手段(7)により制御可能であるプーリーセットにおいて、前記制御手段(7
    )は、モーターユニット(23)を含み、前記モーターユニット(23)は、固
    定子(24)および回転子(22)を含み、前記固定子(24)および回転子(
    22)の一方は、ねじ機構(6)のナット(14)と係合し、かつ、前記固定子
    (24)および回転子(22)の他方は、ねじ機構(6)のねじ(8)と係合し
    ていることを特徴とするプーリーセット。
  2. 【請求項2】 モーターユニット(23)は、ねじ機構と同軸であることと
    する請求項1に記載のプーリーセット。
  3. 【請求項3】 制御手段(7)は、モーターユニット(7)をねじ機構(6
    )と接続する少なくとも一つの遊星歯車システム(19,26)を含んでいるこ
    ととする請求項1又は請求項2に記載のプーリーセット。
  4. 【請求項4】 制御手段(7)は、二つのリンクされた遊星歯車システム(
    19,26)を含み、そのうちの一方は、回転子(22)または固定子(24)
    をナット(14)に接続し、そのうちの他方は、前記回転子(22)または固定
    子(24)の他方をねじ(8)に接続し、前記遊星歯車システム(26,33)
    は、それぞれ、リング歯車(28,21)、太陽歯車(25,18)および遊星
    歯車(27,20)を含んでいることとする請求項3に記載のプーリーセット。
  5. 【請求項5】 リング歯車(28,21)は、それぞれ、固定子(24)に
    、また、回転子(22)に接続されており、かつ、一方の遊星歯車システムの各
    遊星歯車は、他方の遊星歯車システムの遊星歯車に接続されていることとする請
    求項4に記載のプーリーセット。
  6. 【請求項6】 太陽歯車(28,22)は、それぞれ、固定子(24)に、
    また、回転子(22)に接続されており、かつ、一方の遊星歯車システムの各遊
    星歯車は、他方の遊星歯車システムの遊星歯車に接続されていることとする請求
    項4に記載のプーリーセット。
  7. 【請求項7】 リング歯車(28,21)は、それぞれ、固定子(24)に
    、また、回転子(22)に接続されており、かつ、太陽歯車(25,18)は、
    互いに他に接続されていることとする請求項4に記載のプーリーセット。
  8. 【請求項8】 太陽歯車(25,18)は、それぞれ、固定子(24)に、
    また、回転子(22)に接続されており、かつ、リング歯車(28,21)は、
    互いに他に接続されていることとする請求項4に記載のプーリーセット。
  9. 【請求項9】 各遊星歯車システム(26,33)の遊星歯車(27,20
    )は、それぞれの支持体(40,42)に取り付けられており、前記支持体(4
    0,42)は、それぞれ、固定子(24)に、また、回転子(22)に接続され
    ており、かつ、太陽歯車(25,28)は、互いに他に接続されていることとす
    る請求項4に記載のプーリーセット。
  10. 【請求項10】 各遊星歯車システム(26,33)の遊星歯車(27,2
    0)は、支持体(40,42)に取り付けられており、前記支持体(40,42
    )は、それぞれ、固定子(24)に、また、回転子(22)に接続されており、
    かつ、リング歯車(28,11)は、互いに他に接続されていることとする請求
    項4に記載のプーリーセット。
  11. 【請求項11】 遊星歯車システム(26,33)の歯車比は、同一である
    こととする請求項4ないし請求項10のうちのいずれか一つに記載のプーリーセ
    ット。
  12. 【請求項12】 遊星歯車システム(26,33)は、同軸であり、かつ、
    同軸のリング歯車(28,21)および同軸の太陽歯車(25,18)を有して
    いることとする請求項4ないし請求項11のうちのいずれか一つに記載のプーリ
    ーセット。
  13. 【請求項13】 両遊星歯車システム(26,33)は、共通のモーターに
    より駆動可能であることとする請求項4ないし請求項12のうちのいずれか一つ
    に記載のプーリーセット。
  14. 【請求項14】 各遊星歯車システム(26,33)は、同軸のモーターに
    より駆動可能であることとする請求項4ないし請求項12のうちのいずれか一つ
    に記載のプーリーセット。
  15. 【請求項15】 リング歯車(28,21)の直径は、同一であることとす
    る請求項4ないし請求項14のうちのいずれか一つに記載のプーリーセット。
  16. 【請求項16】 太陽歯車(25,18)の直径は、同一であることとする
    請求項4ないし請求項15のうちのいずれか一つに記載のプーリーセット。
  17. 【請求項17】 遊星歯車(27,20)の直径は、同一であることとする
    請求項4ないし請求項16のうちのいずれか一つに記載のプーリーセット。
  18. 【請求項18】 遊星歯車システム(26)の太陽歯車(25)は、軸(3
    )に接続されていることとする請求項4ないし請求項17のうちのいずれか一つ
    に記載のプーリーセット。
  19. 【請求項19】 遊星歯車システム(33)のリング歯車(21)は、軸(
    3)に接続されていることとする請求項4ないし請求項18のうちのいずれか一
    つに記載のプーリーセット。
  20. 【請求項20】 遊星歯車システムの遊星歯車(27,20)は、軸(3)
    に接続されていることとする請求項4ないし請求項18のうちのいずれか一つに
    記載のプーリーセット。
  21. 【請求項21】 ディスクの一方(1)は、軸(3)に固定されており、か
    つ、他方のディスク(2)は、軸(3)に対して、滑動可能であり、かつ、ねじ
    (8)に固定されていることとする請求項8または請求項9に記載のプーリーセ
    ット。
  22. 【請求項22】 モーター(23)は、電動機であることとする上記請求項
    のうちのいずれか一つに記載のプーリーセット。
  23. 【請求項23】 少なくとも一つのプーリーセットを含み、そのうちの一つ
    は、上記請求項のうちのいずれか一つによるプーリーセットであり、かつ、エン
    ドレスベルトが、前記セットの間に伸長しており、かつ、その溝に収容されてい
    ることとする無段変速装置。
  24. 【請求項24】 プーリーセットは、ただ一つのモーターユニットに接続さ
    れていることとする請求項23に記載の無段変速装置。
  25. 【請求項25】 モーターユニットは、タイミングベルト、チェーン駆動装
    置、または直接歯車伝動装置を介して、プーリーセットに接続されていることと
    する請求項24に記載の無段変速装置。
  26. 【請求項26】 エンドレスベルトは、プルベルトであることとする請求項
    23ないし請求項25に記載の無段変速装置。
  27. 【請求項27】 エンドレスベルトは、プッシュベルトであることとする請
    求項23ないし請求項25に記載の無段変速装置。
  28. 【請求項28】 プーリーセットのうちの一方は、ばねにより絶えず互いに
    他に向かう力が掛ったばね押しディスクを含んでいることとする請求項23ない
    し請求項26に記載の無段変速装置。
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